Goetzke, Roland: Entwicklung eines fernerkundungsgestützten Modellverbundes zur Simulation des urban-ruralen Landnutzungswandels in Nordrhein-Westfalen. - Bonn, 2011. - Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5N-25779
@phdthesis{handle:20.500.11811/5002,
urn: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5N-25779,
author = {{Roland Goetzke}},
title = {Entwicklung eines fernerkundungsgestützten Modellverbundes zur Simulation des urban-ruralen Landnutzungswandels in Nordrhein-Westfalen},
school = {Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn},
year = 2011,
month = jul,

note = {Die Veränderung der Landbedeckung und Landnutzung durch den Menschen nimmt im Zusammenhang mit der Diskussion über die Folgen des globalen Umweltwandels seit vielen Jahren eine zentrale Rolle ein. In weiten Teilen West- und Mitteleuropas ist die Flächeninanspruchnahme durch Siedlungs- und Verkehrsfläche der dominierende Faktor des Landnutzungs- und Landbedeckungswandels. Durch diesen Prozess werden zentrale Ökosystemfunktionen und damit die Lebensgrundlage und der Lebensraum für Menschen, Tiere und Pflanzen nachhaltig verändert. Eine Reduzierung der weiteren Bodenversiegelung, Zersiedelung und Zerschneidung der Landschaft gehört daher zu den Kernaufgaben einer nachhaltigen Raumentwicklung. Dies gilt insbesondere für dicht besiedelte Gebiete wie Nordrhein-Westfalen, das mit aktuell ca. 18 Millionen Einwohnern (524 Einwohnern pro Quadratkilometer) am dichtesten besiedelte Flächenland Deutschlands.
Mit einem Verbund aus räumlicher Modellierung, Fernerkundung und GIS werden in der vorliegenden Arbeit die Landnutzungs- und Landbedeckungsänderungen der vergangenen 30 Jahre in Nordrhein-Westfalen beobachtet, analysiert und in Form von Szenarien deren zukünftige Entwicklung simuliert. Die Analyse von Satellitenbildern der Jahre 1975, 1984, 2001 und 2005 zeigt regionale Unterschiede in der Landnutzungsdynamik Nordrhein-Westfalens. Die Zunahme an bebauten Flächen erfolgte dabei maßgeblich zu Lasten landwirtschaftlich genutzter Flächen. Für die Extrapolation der gewonnenen Erkenntnisse in die Zukunft wird einerseits das in der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung festgelegte Ziel einer Reduzierung der Neuinanspruchnahme von Flächen in Deutschland auf 30 ha pro Tag bis 2020 berücksichtigt. Auf der anderen Seite befindet sich die Neuinanspruchnahme von Flächen trotz der Stagnation der demographischen Entwicklung in Nordrhein-Westfalen nach wie vor auf hohem Niveau, so dass auch eine lineare Fortschreibung der aktuellen Entwicklung berücksichtigt wird.
Neben der inhaltlichen Analyse der Landnutzungsdynamik und der Flächeninanspruchnahme in Nordrhein-Westfalen verfolgt die vorliegende Arbeit ein methodisches Ziel. Dabei handelt es sich um den Vergleich zweier unterschiedlicher Modellkonzepte im Hinblick darauf, wie gut sie die relevanten Landnutzungsänderungen in Nordrhein-Westfalen abbilden können. Das CLUE-s Modellkonzept erzeugt mittels logistischer Regression Wahrscheinlichkeitskarten, welche die Grundlage zur räumlichen Verteilung von Landnutzungsänderungen im Modell darstellen. Das zweite Modell ist ein zellulärer Automat, der auf dem SLEUTH Modellkonzept basiert und urbanes Wachstum entsprechend festgelegter Konversionsregeln modelliert. Die Ergebnisse beider Modelle werden mit einer einheitlichen Methode bewertet. Schließlich wird eine Kopplung beider Modelle durchgeführt, um eine optimierte Modellierung zu erreichen, die der Situation im Untersuchungsgebiet mit einer komplexen Landnutzungszusammensetzung, einem hohen Urbanisierungsgrad und urban-ruralen Gradienten der Landnutzung gerecht wird. Die Kopplung wird durch die Integration beider Modellansätze in die einheitliche Modellierungsplattform XULU ermöglicht. Hierbei zeigt sich, dass die Modellierung der Landnutzungsänderungen mit CLUE-s gegenüber dem ursprünglichen Modellalgorithmus eine verbesserte Übereinstimmung mit Referenzdaten zeigt, wenn die Modellierung der bebauten Flächen von einem zellulären Automaten nach dem SLEUTH Modellansatz übernommen wird.
Mit dem hier entwickelten Modellverbund aus CLUE-s, SLEUTH, dynamischer Modellkopplung und einheitlicher Modellbewertung lassen sich zukünftig Szenarien für komplexe Landnutzungssysteme mit hohem Urbanisierungsgrad und urban-ruralen Gradienten der Landnutzung in einer integrierten Modellumgebung simulieren. Eine Übertragbarkeit auf andere Untersuchungsgebiete bei entsprechender Parametrisierung der Modelle, die Erweiterung der bestehenden Modelle oder die Integration neuer Modellansätze in den Modellverbund ist dabei realisierbar.},

url = {http://hdl.handle.net/20.500.11811/5002}
}

Die folgenden Nutzungsbestimmungen sind mit dieser Ressource verbunden:

InCopyright