Projekte

Monitoring des Grünvolumens

für die Landeshauptstadt Potsdam in den Zeitschnitten 1992, 1998, 2004, 2010

Vor allem vor dem Hintergrund der Anpassungserfordernisse an den globalen Klimawandel entwickelt sich das Grünvolumen zu einem der wichtigsten umweltplanerischen Kernindikatoren. Mit Hilfe neuester technischer Verfahren ist die LUP in der Lage, regional und überregional präzise Zeitreihen für ein Grünvolumenmonitoring aufzubauen.

Im Auftrag der Stadtverwaltung Potsdam wurde von LUP die Veränderung des realen Grünvolumens seit der politischen Wende in Potsdam untersucht. Das reale Grünvolumen ist eine Größe aus der Landschaftsplanung und wird mittels der Grünvolumenzahl (GVZ) angegeben (SCHULZE et al. 1984). Sie bezeichnet das oberirdische Volumen des Grünraums aller auf einer Grundfläche stehenden Pflanzen. Das städtische Grünvolumen ist eine dreidimensionale Kenngröße. Sie spielt eine große Rolle für die Lebens- und Umweltqualität von Städten und ist somit für die Stadtplanung von großer Bedeutung. Je größer das Vegetationsvolumen ist, desto stärker wirken Funktionen wie Staubbindung, Erhöhung der Verdunstung, Senkung der Temperatur, Sauerstoffproduktion, Beschattung usw.. Dadurch ist das Grünvolumen auch für die Erholung von Bedeutung. Mithilfe der Indikatoren Bodenversiegelung und Grünvolumen kann der Umweltzustand gemessen werden (ARLT et al. 2005).

In einem ersten Schritt wurden die Referenzwerte des Grünvolumens auf Grundlage eines digitalen Oberflächenmodells der High Resolution Stereo Camera (HRSC) sowie einer Vegetationsklassifizierung und eines Geländemodells berechnet. Die Vegetationshöhe wurde durch die Subtraktion des Geländemodells vom Oberflächenmodell ermittelt. Diese berechneten Höhen und einige angenommenen Höhen für sehr niedrige Vegetationsklassen (z.B. für Schwimmblattgesellschaften oder Wiesen) wurde zur Ermittlung der Referenzwerte des Grünvolumens verwendet.

3D Darstellung des Grünvolumens, Beispiel Halbinsel Hermannswerder

3D Darstellung des Grünvolumens, Beispiel Halbinsel Hermannswerder

Entwicklung des Grünvolumens 1992 - 2004

Entwicklung des Grünvolumens 1992 – 2004

In einem zweiten Schritt wurde mit diesen Referenzwerten und zwei Regressionsbaummodellen (BREIMANN et al. 1984) das reale Grünvolumen für 1992 und 2004 modelliert. Dafür wurden vorhandene Satelliten- und Luftbilddaten– digitalisierte Color-Infrarot-Luftbilder von 1992 sowie eine QuickBird-Satellitenbildszene von 2004 – verwendet. Für die Erfassung des städtischen Grünvolumens gibt es auch einige Referenzprojekte, die mittels Laserscannerdaten sehr gute Ergebnisse erzielten (MEINEL et al. 2006a, MEINEL et al. 2006b).

Auf der gesamten Fläche Potsdams ist das reale Grünvolumen von 1992 bis 2004 um 0,1 m³ pro m² zurückgegangen. Die Abbildung rechts zeigt an einem Beispielbereich, dem Schlosspark Sanssouci, die Veränderungen des Grünvolumens der einzelnen Blöcke. In einigen Blöcken hat sich das Grünvolumen stark verändert, in anderen kaum.

Die zwei Modelle von 1992 und 2004 haben eine gute Genauigkeit (Korrelationskoeffizient 0.89 und 0.90). Für ein Monitoring in der Zukunft ist die Aktualisierung der Referenzdaten mit neuen, zeitgleichen HRSC- oder Laserscanningdaten anzustreben.

Literatur:
  • Arlt, G., Hennersdorf, J., Lehmann, I. & Xuan Thinh, N.: Auswirkungen städtischer Nutzungsstrukturen auf Grünflächen und Grünvolumen. IÖR Schriften. Nr. 47. Dresden. 2005.
  • Breiman, L., Friedman, J., Olshen, R. & Stone, C.: Classification and Regression Trees. Chapman and Hall. New York. 1984.
  • Meinel, G., Hecht, R. & Buchroithner, M.: Die Bestimmung städtischen Grünvolumens – Nutzen, Methodik und Ergebnisbewertung. In: Strobl, J.; Blaschke, Th.; Griesebner, G. (Hrsg.): Angewandte Geoinformatik 2006. Beiträge zum 18. AGIT-Symposium Salzburg. S. 430-437. Heidelberg. 2006a.
  • Meinel, G., Hecht, R. & Socher, W.: Städtisches Grünvolumen – neuer Basisindikator für die Stadtökologie? Bestimmungsmethodik und Ergebnisbewertung. In: Schrenk, M. (Hrsg.): CORP 2006 & Geomultimedia06. 13.-16. Februar 2006. S. 685-694. Wien. 2006b.
  • Schulze, H.-D., Pohl, W. & Großmann, M.: Gutachten: Werte für die Landschafts- und Bauleitplanung: Bodenfunktionszahl, Grünvolumenzahl. – Schriftenreihe der Behörde für Bezirksangelegenheiten, Naturschutz und Umweltgestaltung Freie Hansestadt Hamburg, 9. 1. Aufl. Christians. Hamburg. 1984.