Konzept eines Monitors der Siedlungs- und Freiraumentwicklung auf Grundlage von Geobasisdaten

In dem Beitrag werden das Konzept und erste Realisierungsergebnisse eines Monitors vorgestellt, der Zustand und Entwicklung von Siedlungs- und Freiraumstruktur in Deutschland beschreibt. Grundlage ist das ATKIS Basis-DLM, dessen Geobasisdaten einer gesetzlichen Fortschreibung unterliegen. Dieses digitale Landschaftsmodell ist der aktuellste und genauste topographische Datensatz, der flächendeckend für Deutschland vorliegt. Die hochauflösenden GIS-Daten ermöglichen erstmals die Berechnung sehr kleinräumiger Kennzahlen und Indikatoren der Flächennutzung für die gesamte Fläche der Bundesrepublik Deutschland. Das geplante Indikatorensystem umfasst die Themenbereiche Siedlung, Freiraum, Bevölkerung, Landschafts- und Naturschutz sowie Verkehr. Es soll, in Ergänzung zu bestehenden flächenstatistischen Berichtssystemen, den urbanen Nutzungswandel und den damit einhergehenden Druck auf Freiräume und Schutzgebiete, insbesondere unter Nachhaltigkeitsaspekten, beschreiben. Die Ergebnisse der komplexen Berechnungen werden im Internet bereitgestellt. Ein Überblicks- und ein Detail-Viewer ermöglichen eine einfache Visualisierung der raumbezogenen Indikatoren und Entwicklungsphänomene. Der Monitor und die damit verbundenen methodischen Entwicklungen sind Aufgabe des Forschungsbereichs „Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung“ des Leibniz-Instituts für ökologische Raumentwicklung

Hochauflösendes Monitoring der Flächennutzungsentwicklung in Städten und Regionen mit dem IÖR-Monitor

REAL CORP 2023 Proceedings/Tagungsband 18-20 September 2023 – https://www.corp.at ISBN 978-3-9504945-2-5. Editors: M. SCHRENK, V. V: POPOVICH, P. ZEILE, P. ELISEI, C.BEYER, J. RYSER, H. R. KAUFMANN – Ljubljana, Slovenia 1021 Hochauflösendes Monitoring der Flächennutzungsentwicklung in Städten und Regionen mit dem IÖR-Monitor Gotthard Meinel (Dr.-Ing.Gotthard Meinel, Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung, Weberplatz 1, 01217 Dresden, [email protected]) 1 ABSTRACT Es wird der Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor) und seine Entwicklung vorgestellt. Er visualisiert die Flächennutzungsentwicklung in einem interaktiven Viewer. 90 Indikatoren in 15 Indikatorkategorien stehen zur Verfügung und werden in Form von Karten, Tabellen, Statistiken und Entwicklungsgraphen visualisiert. Die Indikatorwerte werden für administrative Gebietseinheiten vom Bund bis zu den Gemeinden und Gemeindeteilen und in unterschiedlicher Rasterauflösung bis zu 100 m-Rastern gezeigt. Die Zeitreihen beginnen ab 2000 und umfassen inzwischen 18 Zeitschnitte. Exportfunktionen ermöglichen vertiefte statistische Auswertungen und WebGIS-Dienste die Einbindung der Daten in Geoinformationssysteme. Der Beitrag geht anfänglich auf die wichtigste Datengrundlage ein, das Amtlich Topographisch-Kartographische Informationssystem (ATKIS Basis-DLM). Dieses beschreibt die topographischen Objekte der Landschaft im Vektorformat nach der AAA-Modellierungsvorschrift der AdV flächendeckend für Deutschland in hoher räumlicher Auflösung. Diese Datengrundlage hat viele Vorteile im Flächennutzungsmonitoring gegenüber den Nutzungsinformationen des Liegenschaftskatasters ALKIS, welches Grundlage der amtlichen Flächenstatistik ist. Am Ende wird auf ausgewählte Indikatoren zur Beschreibung der Nachhaltigkeit der Entwicklung eingegangen. Das betrifft die Zeitreihe zur Flächeninanspruchnahme, zur Siedlungsdichte, zur Entwicklung der Flächen für Freiflächen-Photovoltaik und die bauliche Entwicklung in Überschwemmungsgebieten

Monitoring der Siedlungs- und Freiraumentwicklung - Entwicklung und Perspektiven des IÖR-Monitors

Dargestellt wird die Entwicklung des Monitors der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor1) seit seinen Anfängen. Im Kern geht es um die Beschreibung der Ausgangssituation und der Entwicklungsziele, die Begründung der ausgewählten Eingangsdaten und des gewählten hierarchischen Flächenschemas, die Themen und Zielrichtungen des Indikatorendesigns, die Datenvisualisierung im eigens entwickelten interaktiven IÖR-Monitorviewer und die Beschreibung der aufgesetzten Geodienste, die die Einbindung der Daten in eigene GIS-Umgebungen ermöglicht. Anschließend wird auf die langjährigen Transferformate eingegangen, die dem Ergebnistransfer dienen. Das sind das Dresdner Flächennutzungssymposium (DFNS), das International Land Use Symposium (ILUS) und der „Expertenworkshop auf dem Weg zu einer besseren Flächenstatistik“ (EWFS), die Wissenschaft und Praxis im Themenfeld Flächennutzung, -management und Flächensparen zusammenführt. Abschließend wird der beginnende Ausbau des IÖR-Monitors zu einem IÖR-Forschungsdatenzentrum (IÖR-FDZ) beschrieben. Dieser umfasst die Erweiterung des Indikatorensystems, die Entwicklung erweiterter Funktionalitäten und die FAIR-gerechte Ausgestaltung des IÖR-Monitors für die Einbindung in die entstehende nationale Forschungsdateninfrastruktur (NFDI). Daneben ist der Aufbau weiterer Forschungsdatenbanken, Informationsdienste und Services geplant, die kurz erläutert werden

Herausforderung Flächenmonitoring: Datenquellen für ein Flächeninformationssystem und was sie leisten können

Eine flächendeckende aktuelle Realnutzungskartierung ist Voraussetzung für die Planung einer nachhaltigen Entwicklung von Städten und Gemeinden. Die Erhebung und fortlaufende Aktualisierung der Realnutzung ist allerdings aufwendig und herausfordernd, denn die derzeit verfügbaren amtlichen Geobasisdaten zur Flächennutzung erfüllen (noch) nicht alle Anforderungen an Aktualität sowie räumliche und thematische Auflösung. Der Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor) analysiert die Geodaten des ATKIS Basis-DLM und bietet indikatorbasierte Informationen zur Flächennutzung flächendeckend für Deutschland. Interaktive Karten, Tabellen und Entwicklungsgraphen ermöglichen sowohl vergleichende Analysen mit anderen Städten in Deutschland als auch innerstädtische Untersuchungen

Measuring Land Take: Usability of National Topographic Databases as Input for Land Use Change Analysis; A Case Study from Germany

The implementation of sustainable land policies is in need of monitoring methods that go beyond a mere description of the proportion values of land use classes. The annual statistical surface area report on actual land utilization (German: “Bodenfläche nach Art der tatsächlichen Nutzung”), published by the statistical offices of the German federal states and the federation, provides information on a set of pre-defined land use classes for municipalities, districts and federal states. Due to its surveying method of summing up usage information from cadastral registers, it is not possible to determine previous and subsequent usages of land parcels. Hence, it is hard to precisely indicate to what extent particular land use classes contribute to the settlement area increase. Nevertheless, this information is crucial to the understanding of land use change processes, which is needed for a subsequent identification of driving forces. To overcome this lack of information, a method for the spatial and quantitative determination of previous and subsequent land usages has been developed, implemented and tested. It is based on pre-processed land use data for different time slices, which are derived from authoritative geo-topographical base data. The developed method allows for the identification of land use changes considering small geometric shifts and changes in the underlying data model, which can be adaptively excluded from the balance

Analyseergebnisse zur Flächennutzung in Naturschutz- und FFH-Gebieten Deutschlands

Naturschutzgebiete (NSG) und FFH-Gebiete sind in Deutschland überwiegend mit Wald bedeckt. Jedoch auch aus Naturschutzsicht problematische Landnutzungen wie Ackerflächen liegen in Schutzgebieten bzw. in deren unmittelbarer Umgebung. Deren Größe wurde auf Grundlage des Landbedeckungsmodells Deutschland (LBM-DE) quantitativ bestimmt. So befinden sich 0,36 % bzw. 1,04 % der Gesamtackerfläche Deutschlands innerhalb von NSG bzw. FFH-Gebieten. Des Weiteren nehmen auch Autobahnen und Windenergieanlagen Flächen in einigen Schutzgebieten in Anspruch. Inwiefern die Schutzziele durch solche Nutzungen in und um das Schutzgebiet beeinträchtigt werden, bedarf weiterer Untersuchungen

ATKIS, ALK(IS), Orthobild - Vergleich von Datengrundlagen eines Flächenmonitorings

Zum Aufbau eines flächendeckenden Monitors der Siedlungs- und Freiraumentwicklung in Deutschland werden geeignete Geodaten benötigt. Ausgehend von den raum- und umweltplanerischen Zielstellungen eines Flächenmonitorings in Verbindung mit dem Anliegen der laufenden Raumbeobachtung ergeben sich dafür grundlegende Anforderungen. Verfügbare Datenquellen werden im Hinblick auf ihre potenzielle Eignung vorgestellt und verglichen: das Amtliche Topographisch-Kartographische Informationssystem ATKIS (insbesondere das Basis-DLM), das Amtliche Liegenschaftskataster-Informationssystem ALKIS (basierend auf der automatisierten Liegenschaftskarte ALK und dem Liegenschaftsbuch ALB) sowie klassifizierte Luft- und Satellitenbilddaten. Erkennbare Datenprobleme werden im Hinblick auf die Berechnung von Indikatoren diskutiert und mit Fallbeispielen illustriert. Außerdem wird eine Lösung für die administrative Bezugsgeometrie des Monitors vorgestellt

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

Flächennutzungsmonitoring III

Das Buch informiert über neueste Methoden und Datengrundlagen eines Flächennutzungsmonitorings sowie kleinräumigen Statistik- und Prognosemethoden. Grundlage sind die Beiträge des 3. Dresdner Flächennutzungssymposiums. Zwei Trends bestimmen die rasante Entwicklung: das stetig verbesserte Datenangebot sowie die Abstimmung von Liegenschafts- und Geotopographie im AAA-Projekt. Diese wird nun endlich die tatsächliche Flächennutzung harmonisieren und neue Perspektiven für ein genaueres Flächennutzungsmonitoring eröffnen. In der Analyse und Visualisierung ist der Trend zu Rasterkarten unübersehbar. Denn administrative Gebietseinheiten werden momentan immer größer und entziehen sich damit einem Monitoring. Sie müssen zwingend um kleinräumigere und zeitlich konstante Analyseeinheiten ergänzt werden; dazu eignen sich insbesondere quadratische geographische Gitterzellen.:Aktuelle Trends der Flächennutzungsentwicklung Flächennutzungsentwicklung in Deutschland – Trendanalysen auf Basis der aktuellen amtlichen Flächenstatistik Gertrude Penn-Bressel............................................................................3 Flächenverbrauch und Landschaftszersiedelung – Wo steht Deutschland im internationalen Vergleich? Stefan Fina............................................................................................11 Aktuelle Ergebnisse des IÖR-Monitors zur Flächennutzung in Deutschland Tobias Krüger........................................................................................23 Methoden des Flächennutzungsmonitorings Fernerkundliche Erhebungen in Kombination mit Geo- und Statistikdaten – Mehrwert durch Datenverknüpfung Wieke Heldens, Hannes Taubenböck, Thomas Esch, Christian Geiß, Michael Wurm, Michael Thiel...................................................................39 Kleinräumige quantitative Abschätzung des deutschen Gebäudebestandes – Ausgangslage und Perspektive Martin Behnisch, Gotthard Meinel..........................................................47 Siedlungsflächenmonitoring in Rasterkarten Markus Dießelmann, Gotthard Meinel, Robert Hecht..............................61 Amtliche Flächenstatistik – ALK – IÖR-Monitor – Ergebnisse eines Vergleichs Gotthard Meinel, Ekkehard Scheffler......................................................71 Visualisierungs- und Bewertungsmethoden Visualisierung von Ergebnissen der Arealstatistik der Schweiz mit Kriging- und Mischrasterkarten Werner Meyer........................................................................................83 Monitoring- und Bewertungsmethoden von Problem- und Stadterneuerungs‑ gebieten – Realisierung im Stadtteilmonitor Dresden Nguyen Xuan Thinh................................................................................93 Raumbeobachtung und Flächenmanagement in der Metropolregion Rhein-Neckar Hans-Peter Hege.................................................................................107 Neue Analyse- und Visualisierungsmöglichkeiten im Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor) Jochen Förster.....................................................................................115 Amtliche Geodaten und -dienste als Grundlage eines Monitorings Das ATKIS Basis-DLM im neuen Gewand – was hat sich geändert Wolfram Kunze....................................................................................125 Das neue Geobasisprodukt 3D-Gebäudestrukturen Stephan Heitmann...............................................................................135 Informationsdienst „GeoDaten Dresden“ – informatorisches Instrument zum Flächensparen? Marcus Dora.........................................................................................141 Indikatoren und Monitoring des Freiraums Indikatoren und Monitoring der biologischen Vielfalt in Deutschland Werner Ackermann, Rainer Dröschmeister, Ulrich Sukopp...................149 Landschaftszerschneidung und Waldfragmentierung – Neue Indikatoren des IÖR-Monitors Ulrich Walz, Tobias Krüger, Ulrich Schumacher.....................................163 Prognosen der Flächeninanspruchnahme Das 30-Hektar-Ziel – Flächensparen auf Kosten sozialer und ökonomischer Belange? Stefan Siedentop.................................................................................173 Modellgestützte Projektion der Flächeninanspruchnahme in den Kreisen Deutschlands bis 2020 Martin Distelkamp, Philip Ulrich............................................................181 Gewerbeflächenprognosen – Methodische Zugänge und Forschungsbedarf Karsten Rusche, Alexander Mayr.........................................................189 Kleinräumige Statistik – Probleme und Lösungen Indikatorensysteme im Spannungsfeld zwischen europäischen Anforderungen und regionalem Informationsbedarf Hans-Dieter Kretschmann....................................................................199 „Äpfel mit Birnen vergleichen, aber nicht mit Zitronen“ – Überlegungen zu einer Erweiterung der regionalstatistischen Analyseeinheiten in der amtlichen Statistik Markus Sigismund................................................................................205 Möglichkeiten und Grenzen der Regionalisierung statistischer Erhebungen am Beispiel des Zensus 2011 Michael Bubik, Karsten Lamla...............................................................213 Das kleinräumige städtische Gliederungssystem AGK als Basis intrakommunaler Informationssysteme Rainer Schönheit..................................................................................219 Strategien der Geoinformationsnutzung Geoinformations-Nutzung durch Geodateninfrastrukturen: Das Beispiel GDI Metropolregion Hamburg Sascha Tegtmeyer...............................................................................229 Planungsraumbezogene Informationsbereitstellung für Monitoring und Analyse – Umsetzungsbaustein der Rahmenstrategie Soziale Stadtentwicklung Berlin Dietrich Bangert...................................................................................235 Kommunale Geodateninfrastrukturen und sozio-technischer Systemwandel: Entwicklungspfade in Deutschland Marc Wolfram.......................................................................................241 Autorenverzeichnis..............................................................................25

Automatisierte Erfassung von Innenentwicklungspotenzialen auf Grundlage von Geobasisdaten – Möglichkeiten und Grenzen

Für die nachhaltige Entwicklung von Städten und Gemeinden spielt die Innenentwicklung eine große Rolle. Kommunen sind deshalb angehalten, Systeme zur Erfassung und des Monitorings von Baulücken- oder Brachflächen aufzubauen. Allerdings erfasst derzeit erst jede dritte deutsche Kommune ihr Innenentwicklungspotenzial systematisch. Bundesweite Abschätzungen über deren Umfang und räumliche Verteilung sind deshalb derzeit nur über repräsentative Befragungen möglich. Auf der anderen Seite stehen mit Geobasisdaten Informationen zur Flächennutzung und zur Siedlungsstruktur bereit, die Hinweise auf Innenentwicklungspotenziale geben. Der Beitrag beschäftigt sich darum mit der Frage, ob Baulücken, Brachen oder Nachverdichtungsflächen automatisiert durch Auswertung von Geobasisdaten erfasst werden können. Dabei wird ein Ansatz zur Identifizierung von Baulücken und Nachverdichtungspotenzialen unter Nutzung des Digitalen Landschaftsmodells ATKIS® Basis-DLM in Kombination mit amtlichen Hausumringen vorgestellt, der eine bundesweite Anwendung zulässt. Mit Nutzung dieser Datengrundlage stößt man jedoch an Grenzen. Mit Daten des Amtlichen Liegenschaftskatasterinformationssystems ALKIS® in Kombination mit anderen Fachdaten können Baulücken noch besser identifiziert werden