Blick aus dem Weltraum – so entwickeln sich Städte
55 Prozent der Menschen weltweit leben in Städten. Bis zum Jahr 2050 könnten es 68 Prozent sein, schätzt die UN. Städte werden also weiter wachsen – bisweilen schnell und ungeplant: Das kann zu einer stärkeren Anfälligkeit für Katastrophen führen oder zu Problemen bei der Versorgung mit Wasser, Rohstoffen und Energie. Um besser verstehen zu können, wie sich Städte ausdehnen, haben das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die Europäische Weltraumorganisation (ESA) in Zusammenarbeit mit dem Google Earth Engine Team den weltweit detailliertesten Datensatz über menschliche Siedlungen zusammengestellt: Der World Settlement Footprint (WSF) hat mehrere Schwerpunkte – zwei wurden während der UN-Klimakonferenz COP 26 veröffentlicht.
Bild: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Der WSF 2019 bietet Informationen über Siedlungen mit einer Genauigkeit, die bisher nicht möglich war. Dafür haben die DLR-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Daten von den Copernicus Sentinel-1 and Sentinel-2-Satelliten verarbeitet. Diese kartieren die Oberfläche mit einer Auflösung von zehn Metern. Der WSF Evolution nutzt sieben Millionen Bilder des US-Satelliten Landsat, die zwischen 1985 und 2015 aufgenommen wurden. Mit ihnen lässt sich das jährliche Wachstum der Städte nachvollziehen. Die Daten können auch als Grundlage für eine zukünftige, nachhaltige Stadtentwicklung dienen.
„Bewusste Siedlungsentwicklung braucht Daten und daraus abgeleitetes Wissen – über den Zustand und die Dynamik des urbanen Systems und insbesondere über seine Wechselwirkungen mit der umgebenden Natur- und Kulturlandschaft. Mit dem WSF können wir unser Verständnis der Veränderungen auf globaler Ebene verbessern“, sagt Dr. Mattia Marconcini vom Deutschen Fernerkundungsdatenzentrum in Oberpfaffenhofen.
Erkenntnisse für zivile Organisationen oder Behörden
Die neuen WSF-Produkte stehen zivilen und staatlichen Organisationen ebenso wie Behörden zur Verfügung. Gerade in Entwicklungsländern, für die oft keine oder nur unzureichende Daten vorlagen, ist so eine Analyse des Städtewachstums möglich. „Wenn man wissen möchte, wo Menschen leben, liefern frei zugängliche Webdienste schon viele Informationen. Wenn man sich aber Länder mit niedrigem oder mittlerem Einkommen anschaut und hier ländliche und vorstädtische Gebiete, wird sofort klar, dass für weite Teile der Welt keine Informationen über die Gesamtausdehnung menschlicher Siedlungen verfügbar sind. Diese Daten bieten wir nun mit dem WSF“, erklärt Dr. Mattia Marconcini. WSF 2019 und WSF Evolution werden schon von mehreren internationalen Institutionen genutzt, zum Beispiel von der Weltbank oder von UN-Habitat, dem Wohn- und Siedlungsprogramm der Vereinten Nationen.
„Die Verfügbarkeit kontinuierlicher qualitativ hochwertiger Datenströme und kostenloser Satellitenbeobachtungen wie die Sentinels des europäischen Copernicus-Programms und die Landsat-Missionen in Kombination mit dem Aufkommen automatisierter Methoden für die Verarbeitung großer Datenmengen und die Datenanalyse sowie die Demokratisierung der Rechenkosten bieten beispiellose Möglichkeiten, die Veränderungen und Trends in der Stadtentwicklung weltweit effizient zu überwachen”, sagt Marc Paganini von der ESA. „Der World Settlement Footprint ist ein großartiges Beispiel dafür, wie wir die Datenrevolution zum Nutzen aller Länder und Städte mobilisieren können, um niemanden zurückzulassen, was eines der Leitmotive der Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung ist.”
Gegenwärtig wachsen Städte vor allem in Asien und Afrika in hohem Tempo. Es bilden sich ausgedehnte Stadtlandschaften und ganze Landstriche werden zersiedelt. Daraus ergeben sich laufend Fragen. In welchem Maße schädigen Städte die Umwelt, etwa durch Ressourcenverbrauch, Luft- und Wasserverschmutzung oder den Verlust an Biodiversität? Wie stark sind die Städte selbst durch Naturgefahren und durch den Klimawandel bedroht? Wie haben sich die Städte in der Vergangenheit entwickelt und wie können sie nachhaltig gestaltet werden? In den nächsten Wochen werden in der WSF-Suite weitere Produkte veröffentlicht. Der WSF imperviousness liefert künftig Aussagen über den Anteil versiegelter Flächen. Der WSF 3D bildet erstmals global Höhe, Dichte und Volumen der Bebauung ab und ist die Grundlage für den WSF population, der die Verteilung der Bevölkerung auf unserem Planeten bedeutend präziser als bisher möglich beschreibt.