Inventarisation der Kulturlandschaft mit Hilfe von Geographischen Informationssystemen (GIS) : Methodische Untersuchungen für historisch-geographische Forschungsaufgaben und für ein Kulturlandschaftskataster

In der vorliegenden Studie werden – bestimmt durch die Ziele und Aufgaben der Historischen Gegraphie, der als Angewandte Historische Geographie eine Mitwirkung bei der erhaltenden räumlichen Planung insbesondere durch Beiträge zu einer umfassenden Kulturlandschaftspflege zukommt – konzeptionelle Grundlagen für eine flächendeckende Inventarisation der Kulturlandschaft mit Hilfe von marktgängigen 2-dimensionalen, vektororientierten und auf dem Ebenenprinzip basierenden GIS mit relationalen Datenbanken entwickelt. Für eine modellhafte Abbildung der Kulturlandschaft und eine Beschreibung ihrer Entwicklung im GIS wird eine hierarchisch aufgebaute kulturlandschaftliche Gliederung zu Grunde gelegt, die das Erkennen größerer räumlicher Zusammenhänge der Kulturlandschaftsentwicklung unterstützt und vergleichend einer Typisierung von Raumausschnitten dienen kann. Die weiterführenden methodischen Untersuchungen zu GIS-Anwendungen beschränken sich dabei auf eine erste Aggregationsebene zur Inventarisierung von Kulturlandschaftselementen und Kulturlandschaftsbestandteilen und für eine Ausgegliederung von Kulturlandschaftsbereichen unter strukturellen und raumwirksamen Aspekten und in insgesamt großmaßstäbiger Betrachtungsweise. Im thematischen Teil des Datenmodells wird von einem funktionalen Ansatz ausgegangen: Für erfasste Kulturlandschaftselemente, -bestandteile und -bereiche werden aufgrund ihrer Stellung im Beziehungssystem und Wirkungsgefüge der Kulturlandschaft als primäre Merkmale zeitabhängig ihre Funktion und qualitativ abgestuft Veränderungen ihrer ursprünglichen Erscheinungsform bestimmt und betreffenden GIS-Objekten in Form einer Folge von Daten-Tripel {ZEIT, FUNKTION, FORM} als Sachdaten zugeordnet. Die Sachdaten zu den Merkmalen FUNKTION und FORM werden als numerisch codierte Schlüsselwerte gespeichert, die anhand von Klassifizierungsverfahren bestimmt und für das Merkmal FUNKTION in einem auf der vorgenommenen kulturlandschaftlichen Gliederung aufbauenden Objektklassenkatalog, für das Merkmal FORM tabellarisch niedergelegt sind. Der Umfang weiterer zu erfassender Sachdaten ist anwendungsorientiert bestimmt. Hervorzuheben sind die Einführung eines sekundären Merkmals, das thematisch vertiefend spezifische funktionale, physiognomische, genetische oder andere in historisch-geographischer Sicht bedeutende Merkmale beschreibt, und dessen klassifizierte Codierungen in einem zweiten Teil des Objektklassenkatalogs niedergelegt sind, und die Einführung eines Merkmals BEZUG, über das analysierte strukturelle Zuordnungen, d.h. genetisch, funktional und räumlich bestehende Beziehungen zwischen Objekten vollständig und eindeutig festgehalten werden. Es wird gezeigt, wie zu erfassende Daten im GIS in längsschnittlicher und querschnittlicher Erfassungsweise in relationalen Sachdatentabellen abgelegt und verwaltet und für Auswertungen z.B. in Form von durch Zeitschnitte bestimmten Situationskarten, von Kulturlandschaftswandelkarten und von Reliktkarten genutzt werden können. Eine umfassende Ermittlung von Bewertungskriterien und eine GIS-gestützte Anwendung von Bewertungsverfahren, wie sie im Rahmen der Kulturlandschaftspflege erforderlich werden, wird – bis auf im Zusammenhang mit dem funktionalen Ansatz sinnvolle Bewertungen bzw. Einstufungen z.B. zu den Merkmalen ERHALTUNG und SCHUTZ – nicht vorgenommen, es wird hierfür auf bereits vorliegende und einbeziehbare Forschungsergebnisse verwiesen. Die praktische Umsetzbarkeit des entwickelten Konzeptes wurde in empirisch begleitenden Untersuchungen, die gesondert veröffentlicht wurden und nicht Inhalt der vorliegenden Studie sind, erprobt

UIS BW, Umweltinformationssystem Baden-Württemberg, F+E-Vorhaben INOVUM, Innovative Umweltinformationssysteme. Phase II 2016/18. (KIT Scientific Reports ; 7751)

Das F+E-Vorhaben INOVUM des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg setzt auf eine breite Kooperation mit Partnern aus Verwaltung, Wissenschaft und Wirtschaft zum gemeinsamen Ausbau der behördlichen Umweltinformationssysteme. Schwerpunkte der Projektphase INOVUM II waren u.a. Aspekte der Digitalisierungsstrategie des Landes Baden-Württemberg, Weiterentwicklung servicebasierter Umweltportale, mobile Anwendungen, Big-Data-Technologie und Aufbau eines Sensornetzwerks

Kulturhistorisch-ökologische Raumstrukturen als Grundlage landschaftsplanerischer Zielstellungen am Beispiel Mecklenburg-Vorpommerns

Die Arbeit untersucht Möglichkeiten zum Schutz historischer Kulturlandschaften nach einem ganzheitlichen Ansatz und analysiert Ansätze von Naturschutz und Denkmalpfege im Hinblick auf ihre Kompatibilität. In der behördlichen Landschaftsplanung Mecklenburg-Vorpommerns werden erhebliche Defizite beim Kulturlandschaftsschutz ermittelt. Durch geo-statistische Auswertungen wird der Zusammenhang zwischen kulturhistorisch und ökologisch wertvollen Standorten aufgezeigt. Hieraus wird eine Methodik für die flächendeckende Kulturlandschaftsgliederung und -planung entwickelt und exemplarisch umgesetzt

Space for Energy – An integrative concept for modelling a regional sustainable energy supply

Die nachhaltige Transformation der Energiesysteme wird in politischen wie gesellschaftlichen Diskussionen häufig auf die Parole „weg von fossil-atomaren hin zu erneuerbaren Energieformen“ reduziert. Dies allein wird dem Leitbild allerdings nicht zwingend gerecht. Zum einen erfüllen auch erneuerbare Energien nicht in jeder Region die Kriterien der Nachhaltigkeit und zum anderen gibt die bloße Forderung nach mehr erneuerbaren Energien noch keine Orientierung bezüglich der konkreten Umsetzung. Wo die neuen Energieformen gebaut werden sollen und wie die Technologien Bioenergie, Geothermie, Photovoltaik, Wasserkraft oder Windenergie in bestehende Versorgungsstrukturen eingebunden werden können, bleibt folglich unbeantwortet. Gleichzeitig führt die einseitige Beachtung von ökonomischer Rentabilität bzw. staatlicher Subventionierung häufig zu räumlichen Fehlallokationen und gesellschaftlichen Friktionen. Die Arbeit will deshalb einen wissenschaftlich fundierten und zugleich praktikablen Weg zur Gestaltung einer regionalen nachhaltigen Energieversorgung aufzeigen. Nachhaltigkeit ist demzufolge bereits in die konzeptionelle Entwicklung der Energiestrategie zu integrieren und anschließend für die praktische Anwendung zu operationalisieren. Aufbauend auf der Suche nach nachhaltigen Strukturen in der Energieversorgung wird eine neue Zieldefinition von nachhaltiger Energieversorgung formuliert, um anschließend das Konzept doppelter Nachhaltigkeit zu entwickeln. Vorgabe der Zieldefinition ist es, die Bereiche der Technologiebewertung und der Potenzial- bzw. Standortsuche in einem räumlichen Kontext gemeinsam zu betrachten. Neben der Frage, welche Technologien für eine nachhaltige Versorgung in einer Region am besten geeignet sind, rückt das Konzept bei der Standortplanung die Suche nach ökonomisch rentablen, ökologisch verträglichen und sozial akzeptierten Orten in den Mittelpunkt. Damit wird eine Energiestrategie vorgestellt, die, orientiert an den Leitlinien einer nachhaltigen Entwicklung, einen Weg aufzeigt, wie kommunale und regionale Energieversorgungsstrukturen räumlich gestaltet und anhand von Nachhaltigkeitskriterien optimiert werden können. Angewendet wird das Konzept doppelter Nachhaltigkeit exemplarisch für den Regierungsbezirk Niederbayern.The sustainable transformation of the energy system in political and social discussions is often reduced to the slogan "from fossil-nuclear to renewable forms of energy." But this single postulation does not meet the vision of sustainable development. On the one hand also renewable energies do not comply in every region the criteria of sustainability and on the other hand only the call for more renewable energies does not provide orientation for implementation. Questions on where the new energy technologies will be built and how the technologies i.e. bioenergy, geothermal, photovoltaics, hydropower or wind energy can be integrated into existing energy supply systems remain unanswered. Simultaneously the one-sided view on economic profitability or state subsidies and the absence of a comprehensive coordinated site planning often leads to spatial misallocation and social frictions. Hence, the thesis will show a scientifically sound and practical way to design a regional sustainable energy system. Sustainability has to be integrated already in the conceptual development of the energy strategy and then needs to be operationalize for practical application. Based on the search for sustainable structures in the energy sector, a new target definition of sustainable energy supply system is formulated in order to develop the "concept of double sustainability". Central element of the target definition is to regard the technology assessment and the potential- or site planning together in a spatial context. Besides the question which technologies are the most suitable for a sustainable supply in a region, the primary focus of the concept is on site planning, to identify the potential of profitable, ecological and socially acceptable places. As a result an energy strategy is presented based on the guidelines for sustainable development, demonstrating a way how to design local or regional sustainable energy systems and how to optimize them using sustainability criteria. Moreover the application of the "concept of double sustainability" is demonstrated based on a case study for the District of Lower Bavaria

Flächennutzungsmonitoring II

In den letzten Jahren hat eine Fachdiskussion begonnen, wie die Flächeninanspruchnahme von Siedlung und Verkehr gemessen und wie die amtlichen Flächenstatistik um qualitative Aspekte der Flächennutzungsentwicklung ergänzt werden kann, welche Rolle hochauflösende topographische Geobasisdaten dabei spielen und wie Analyseergebnisse leicht verständlich visualisiert werden können. Vorliegender Band vereint dazu Antworten, die auf dem 2. Dresdner Flächennutzungssymposium 2010 gegeben wurden. Die Beiträge umfassen die Themen Trends der Flächennutzungsentwicklung in Deutschland, Flächenerhebungsprogramme, topographische Datengrundlagen, Regionalstatistik, indikatorbasierte Beschreibung der Flächennutzungsstruktur, Prognose der Entwicklung sowie die Ergebnisvisualisierung, beispielsweise auch im neuen internetbasierten Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor).:Informatorische Instrumente in der Planung Helfen informatorische Instrumente beim Flächensparen? Anforderungen an ein Informationsmanagement zur Unterstützung einer flächensparsamen Entwicklung Stefan Siedentop ....................................................................................3 Regionalisierte Trends der Flächeninanspruchnahme – Anforderungen an ein qualifiziertes Monitoring Fabian Dosch, Gisela Beckmann ............................................................19 Was tun mit den Daten? Kommunale Strategien zur Nutzung von Geoinformationen in der Stadtplanung Marc Wolfram ........................................................................................37 Kartogramme – Wege zu einem tieferen Verständnis räumlicher Zusammenhänge Markus Burgdorf ...................................................................................55 Datengrundlagen und Flächenerhebungsprogramme Neue Grundlage der amtlichen Flächennutzungsstatistik: ALKIS® – Chancen und Probleme Jürgen Schauer .....................................................................................67 Potenziale und Probleme des ATKIS Basis-DLM im Flächennutzungsmonitoring Tobias Krüger .......................................................................................79 Flächenerhebung und -statistik in CORINE Land Cover – Aktuelle Ergebnisse und Programmentwicklung Manfred Keil, Annekatrin Metz, Michael Bock, Thomas Esch, Simon Nieland, Stefan Feigenspan .......................................................93 Flächenerhebung und -aktualisierung im Rahmen von GMES Land Monitoring Marek Tinz ..........................................................................................109 Arealstatistik der Schweiz – Methodik und aktuelle Ergebnisse Anton Beyeler .....................................................................................111 Entwicklung von Indikatoren Zersiedelung der Landschaft – Indikator und erste Ergebnisse Werner Ackermann, Burkhard Schweppe-Kraft ...................................129 Monitoring von Kleinstrukturen – Berechnung des Anteils von Wiedererholungsflächen auf der Basis von ATKIS Ralf Neukampf .....................................................................................143 Bodenversiegelung, Grünvolumen, Biotopwertigkeit – Praktische Erfahrungen des Umweltmonitorings in Potsdam Steffen Tervooren, Annett Frick ..........................................................155 Fragmentierung von Waldökosystemen und deren Auswirkung auf das Vorkommen des Schwarzstorches – erste Analyseergebnisse auf Grundlage des ATKIS Basis-DLMs Raul Köhler, Katja Oehmichen, Britta Eggers ......................................169 Monitoring der Siedlungs- und Freiraumentwicklung Konzept, Funktionalität und erste exemplarische Ergebnisse des Monitors der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor) Gotthard Meinel, Ulrich Schumacher ....................................................183 Indikatoren zur Freiraumstruktur sowie zum Landschafts- und Naturschutz – Ausgewählte Ergebnisse des IÖR-Monitors Ulrich Walz, Ulrich Schumacher ...........................................................201 Analyse und Visualisierung der Siedlungsentwicklung mit SEMENTA®-CHANGE Robert Hecht, Hendrik Herold, Gotthard Meinel ..................................217 Statistikangebote und Prognose Auf dem Weg zu einer rasterbasierten Regionalstatistik in Europa Ingrid Kaminger ..................................................................................237 Regionalisierte Wohnungsprognosen – Grundlage für Flächenbedarfsberechnungen Irene Iwanow .....................................................................................249 Autorenverzeichnis .............................................................................26

Der Verstädterungsprozess einer westafrikanischen Savannenstadt : Dynamik und Folgen der Hyperurbanisierung am Beispiel von Gombe in Nordostnigeria

Die rapide zunehmende Urbanisierung in großen Teilen Afrikas resultiert in einer Störung des Gleichgewichts im Zusammenleben zwischen Mensch und Natur. Darüber hinaus hat sich das Zusammenleben der Bewohner in den Städten verändert. Der ersehnte Wirtschaftsaufschwung als Ausdruck der Urbanisierung bewirkt eine alle Lebensbereiche umfassende sozioökonomische Transformation, die sich auch in einer tiefgreifenden Überprägung der Siedlungsstruktur bemerkbar macht. Einschneidende Veränderungen im Ökosystem und offene soziale Konflikte sind die ernst zu nehmenden Folgen. Aufgrund der besonderen Tragweite dieser Entwicklung, die sich in der Erhöhung der sozialen Verwundbarkeit und der Reduzierung der natürlichen Tragfähigkeit ausdrückt, muss dieser folgenreiche Prozess als eine Hyperurbanisierung eingestuft werden. Durch eine Überlagerung anthropo- und physiogeographischer Ansätze sowie die Integration von Methoden der Satellitenfernerkundung, der Geographischen Informationssysteme und der auf Haushaltsbefragung beruhenden empirischen Sozialraumanalyse können mikroregional wirksame Raum-Zeit-Prozesse und Entwicklungstrends, die auf Interaktion individueller Akteure sowohl untereinander als auch in Wechselwirkung mit der Umwelt beruhen, in ihrer Kausalität aufgedeckt und erklärt werden. In dieser Arbeit wird der dynamische Verstädterungsprozess der nigerianischen Stadt Gombe – im moslemisch-geprägten Norden gelegen – stellvertretend für viele andere urbane Zentren der westafrikanischen Savanne, deren Einwohnerzahlen sich alle 12-15 Jahre verdoppeln, in seiner sehr komplexen Ursache-Folgekette beschrieben. Soziale Phänomene, wie eine Verfremdung der Stadtgesellschaft, Unterschiede im Bildungsverhalten, Ethnisierung des Arbeitsmarktes, Re-Tribalisierung, soziale Kluftausweitung, vertikale Schichtmobilität, Segregation, etc. werden als Folgen einer die Wirtschaft stimulierenden hohen Zuwanderung aus kulturell verschiedenen Landesteilen analysiert und dargestellt. Es kann festgestellt werden, dass die sozioökonomische Entwicklung einen tiefgründigen Kulturwandel forciert, der zu einer zusätzlichen Fragmentierung der urbanen Gesellschaft in kulturpersistente und transformationsorientierte Gruppen führt. Diese Gruppen lassen sich nach sozialen, wirtschaftlichen und demographischen Merkmalen sowie nach Bildungsgrad, Konfession und Lebensstandard auch räumlich unterscheiden. Bildung und berufliche Qualifikationen sind gegenüber dem Zugang zu Ressourcen und Macht neue Kriterien, die sozialen Aufstieg ermöglichen, aber auch Konflikte verstärken. Diese gesellschaftlichen Spannungen können sich schnell in offene Gewalt entladen. Die durch intensiven Landnutzungswandel überprägte Raumstruktur in der Peripherie von Gombe ist Ausdruck der urbanen Intrusion in die peri-urbane Zone. Die voranschreitende Veränderung der Siedlungsstruktur steht in engem Zusammenhang mit dem Bevölkerungswachstum, das sich im Fall von Gombe - deren Einwohnerzahl längst die 300.000 Marke überschritten hat - auf jährlich 6% ermitteln lässt. Rodungen großer Forstreservate, die einst als Schutz vor Bodenerosion am Oberhang von Gombe angelegt wurden, sind in Verbindung mit den neuen wirtschaftlichen Verwertungsinteressen zu sehen, die sich in Baulandspekulationen und im Immobilienmarkt widerspiegeln. Einschneidende ökologische Veränderungen in Regionen, die ohnehin durch eine ungünstige Geofaktorenkonstellation gezeichnet sind, machen sich in einer oft irreversiblen Naturraumdegradation bemerkbar, die eine Zunahme von Naturkatastrophen bewirken und somit das städtische Leben stark beeinträchtigen. Neben jährlich wiederkehrenden Überflutungen, die zum Verlust von Mensch und Tier sowie zum Einsturz von Wohnhäusern, Straßen und Brücken führen, muss ein weitaus schleichender Prozess eines fallenden Grundwasserspiegels als besonders schwerwiegend erachtet werden. Die daraus folgende Austrocknung der Brunnen - noch immer die primäre Wassergewinnung der Stadtbevölkerung - führt zur Verschärfung der hygienischen Situation und damit zu jährlichen Ausbrüchen von Cholera, Typhus sowie Darmerkrankungen. Das traurige Ergebnis ist eine hohe Kinder- und Müttersterblichkeit