Räumliche Analyse von Lichtemittenten basierend auf Fernerkundungsdaten

Abstract

Seit etwa 50 Jahren nehmen Satelliten die Lichtemissionen unserer Zivilisation bei Nacht auf. In Nordamerika und Europa leben 99% aller Menschen unter lichtverschmutztem Himmel. Daher sind Lichtemissionen in Bezug auf großflächige Analysen eine einzigartige Möglichkeit, um herauszufinden, wo sich der Mensch niedergelassen und Infrastruktur aufgebaut hat. In dieser Arbeit, die im Rahmen einer Bachelorarbeit am Deutschen Zentrum für Luftund Raumfahrt in Oberpfaffenhofen entstanden ist, wird die Jahreskomposition der Nachtlichtemissionen von 2016 deutschlandweit analysiert und mit verschiedenen Datensätzen in Verbindung gebracht, um Aussagen über die Lichtemittenten treffen zu können. Als Ausgangsdaten werden die vom US-Amerikanischen Satelliten Suomi NPP aufgenommenen Nachtlichter des VIIRS genutzt. Darüber hinaus werden eine Landnutzungsklassifikation, die Gebäudegeometrien aller Gebäude in Deutschland mit der jeweiligen Klassifikation der Gebäudefunktionen, sowie die Gemeindegrenzen mit den entsprechenden Bevölkerungszahlen herangezogen. In dieser Arbeit wird mit hochauflösenden Daten für die gesamte Bundesrepublik Deutschland eine Analyse zur Ermittlung der Lichtemittenten durchgeführt. Damit kann aufgezeigt werden, dass aus den Bereichen der sozialen Infrastruktur, sowie der Industrie und dem Handel erheblich helleres Licht emittiert wird als in Gebieten, die vorwiegend aus Wohngebäuden bestehen. Darüber hinaus sind in lichtstarken Gebieten fast ausschließlich Industrieanlagen vorzufinden. Auf Gemeindeebene lässt die Berechnung der Lichtemission pro Person erkennen, dass zwar mit der Größe einer Stadt bzw. mit der Einwohnerzahl die absolute Lichtemission zunimmt, aber diese enorm von der infrastrukturellen Nutzung der Gemeindefläche abhängt. Dabei ist ein regionaler Unterschied zwischen den neuen und den alten Bundesländern erkennbar. Außerdem zeigt sich, dass Menschen in einer Metropole pro Person nicht mehr Lichtemission erzeugen als Menschen in kleineren Städten oder Gemeinden.