1. März 2020 | Magazin:

Bild des Monats: Eine Stadtregion entschlüsseln Aus dem Institute for Sustainable Urbanism ISU

Wie können wir ein umfassendes Verständnis von Urbanisierungsmustern einer schnell wachsenden Stadtregion erhalten? Und wie lassen sich neue Ansätze für eine nachhaltigere Entwicklung erschließen? Das Institute for Sustainable Urbanism (ISU) der Technischen Universität Braunschweig entwickelt dazu in seinem internationalen, interdisziplinären Forschungsprojekt „EAST-CITIES“ die TOPOI-Methode weiter. Sie ermöglicht die integrierte Analyse und Beschreibung von Siedlungsmustern entlang eines Stadt-Land-Gradienten in der Stadtregion Qingdao in der ostchinesischen Provinz Shandong, wie in unserem Bild des Monats visualisiert.

In der Visualisierung zeigen violette Flächen einen niedrigen und gelbe Flächen einen hohen Wert für die Anzahl der Gebäude im 450-Meter-Radius. Bildnachweis: ISU/TU Braunschweig

Das interdisziplinäre EAST-CITIES-Team der Tongji University Shanghai, der Technischen Universität Braunschweig, der Leibniz Universität Hannover (LUH) sowie GESIS Leibniz Institut für Sozialwissenschaften erforscht gemeinsam mit Partnerinnen und Partnern in China Ansätze für eine nachhaltige Stadtentwicklung, die auf einem besseren Verständnis regionaler Siedlungsformen am Übergang von Stadt zu Land und ihren Wechselwirkungen beruhen. Dabei konzentrieren sich die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Architektur und Stadtplanung, Landschafts- und Verkehrsplanung, Ingenieurwesen, Wirtschaftswissenschaften und Informationswissenschaften aus China und Deutschland  auf die ganzheitliche Entwicklung von „mittelgroßen“ Stadtregionen von bis zu 10 Millionen Einwohnerinnen und Einwohnern.

Siedlungsmuster besser verstehen

Das Team des Institute for Sustainable Urbanism (ISU) identifiziert und typisiert bestehende und geplante Siedlungsmuster in Qingdao, China, auf der Grundlage verschiedener Parameter (z.B. Dichte, Funktionen, Landnutzung, Erreichbarkeit, Durchlässigkeit, blaue und grüne Netzwerke, Entfernung). Diese TOPOI werden mit Erkenntnissen anderer Forschungsdisziplinen angereichert, um schließlich die komplexen Abhängigkeiten zu modellieren und zu simulieren. Mit der TOPOI-Methode können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Siedlungsmuster entlang des Stadt-Land-Gradienten besser verstehen. Die Bestimmung mit Hilfe eines morphologischen Ansatzes erlaubt die genauere Definition und Analyse von dynamischen urbanen Systemen.

Satellitenbild der Stadtregion Qingdao in der ostchinesischen Provinz Shandong. Bildnachweis: ISU/TU Braunschweig, Quelle: Esri, DigitalGlobe, Geoeye, Earthstar Geographics, CNES/Airbus DS, USDA, USGS, AeroGRID, IGN, and the GIS User Community

Das Bild des Monats gibt Einblick in die aktuelle EAST-CITIES-Forschung. Das ISU wendet datengetriebene Methoden wie Bildklassifizierung mittels neuronaler Netze zur Erstellung einer umfassenden georäumlichen Datenbank an – auf der Grundlage von Satellitenbildern und anderen Datenquellen. Darauf aufbauend verfeinern die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die im Rahmen des METAPOLIS-Projektes entwickelte TOPOI-Methode. Unter Anwendung raumbezogener Analyse- und Visualisierungstechniken erforschen sie die vielfältigen Merkmale, die die Qingdao-TOPOI definieren, von denen das Bild des Monats ein Merkmal visualisiert: die Anzahl der Gebäude in einem Radius von 450 Metern (entspricht 5 Minuten Fußweg).

Weiterentwicklung der TOPOI-Methode

Die Ergebnisse der Geoinformationssystem (GIS) basierten Analyse wurden mit Hilfe der sogenannten Inversen Distanzwichtung (Inverse Distance Weighting) in eine grafische Darstellung übersetzt. Die Interpolationsmethode wägt den Einfluss eines Punktes auf einen anderen relativ zur Entfernung zwischen den Punkten ab. Diese Methode erlaubt es, die Dichte einzelner Gebäuden zueinander basierend auf einem Erreichbarkeitsmaß zu veranschaulichen. In der Visualisierung zeigen violette Flächen einen niedrigen und gelbe Flächen einen hohen Wert für die Anzahl der Gebäude im 450-Meter-Radius.