Distanz schafft Klarheit - Ein fernerkundlicher Blick auf die Urbanisierung unseres Planeten - GDI Sachsen

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Distanz schafft Klarheit - Ein fernerkundlicher Blick auf die Urbanisierung unseres Planeten - GDI Sachsen
Distanz schafft Klarheit
Ein fernerkundlicher Blick auf die Urbanisierung
unseres Planeten

Dr. Hannes Taubenböck
Earth Observation Center (EOC)
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

GIS-Forum,
Dresden, 31.01.2019
Distanz schafft Klarheit - Ein fernerkundlicher Blick auf die Urbanisierung unseres Planeten - GDI Sachsen
„On the way to the moon we'd
discovered the Earth“
(Eugene Cernan, commander Apollo 17)
Distanz schafft Klarheit - Ein fernerkundlicher Blick auf die Urbanisierung unseres Planeten - GDI Sachsen
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Januar
August
September
Dezember
Februar2013
       2014
       2011
        2013
          2012
          2012

                 0   0,15   0,3               0,6   0,9

                                  Kilometer
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Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum

Daten sind noch keine

Information
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tausende Bildmerkmale
www.DLR > Vortrag > Autor • Dokumentname > Datum
.de •
Chart 13
 ca. 42.000 Gebäude
Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum

Information ist noch
 keine Erkenntnis

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Urbanisierung
Dynamik & Dimensionen
Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum

   Urban Growth

    Istanbul 1975

Taubenböck H, Esch T, Felbier A, Wiesner M, Roth A &
Dech S (2012): Monitoring of mega cities from space. In:
Remote Sensing of Environment, vol. 117, pp. 162-176.

                                                                                         16 / 18
Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum

   Urban Growth

    Istanbul 1975

    Istanbul 1990

    Istanbul 2000

    Istanbul 2010

Taubenböck H, Esch T, Felbier A, Wiesner M, Roth A &
Dech S (2012): Monitoring of mega cities from space. In:
Remote Sensing of Environment, vol. 117, pp. 162-176.

                                                                                         17 / 18
Urban Growth

Shanghai 1975
Urban Growth

Shanghai 1975

Shanghai 1990

Shanghai 2000

Shanghai 2010
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   Relative spatial growth of mega cities

~ 1975
~ 1990
~ 2000
~ 2010
                                            Taubenböck H, Esch T, Felbier A, Wiesner M, Roth A &
                                            Dech S (2012): Monitoring of mega cities from space. In:
                                            Remote Sensing of Environment, vol. 117, pp. 162-176.

                                                                                           20 / 18
15 km
Taubenböck H, Wiesner M, Felbier A, Marconcini M, Esch T & Dech S (2014): New dimensions of urban landscapes: The spatio-temporal evolution
from a polynuclei area to a mega-region based on remote sensing data. Applied Geography. vol. 47, pp. 137-153.
Taubenböck H, Wiesner M, Felbier A, Marconcini M, Esch T & Dech S (2014): New dimensions of urban landscapes: The spatio-temporal evolution
from a polynuclei area to a mega-region based on remote sensing data. Applied Geography. vol. 47, pp. 137-153.
Yichun              Xinyu
                                                                           Pingxiang

                           Shaoyang                        Hengyang

                                    Yongzhou

                                                                                                       Ganzhou

                                                                 Chenzhou

            Guilin

                                                                                 Shaoguan

                                                                                                                                            Zhangzhou

                                                                                                                                                        Xiamen

                                                                     Qingyuan                                                    Chaozhou
                                 Whuzhou                                                                               Jieyang

                                                                                                                    Puning
                                                                           Guangzhou                                                 Shantou
Guigang                                        Zhaoqing                           Dongguan       Huizhou

                                                             Foshan

          Yulin                                           Jiangmen                          Shenzhen

                                                                                            Hong Kong
                                                                                Macau
                       Maoming

                     Zhanjiang
Yichun              Xinyu
                                                                                        Pingxiang

                                 Shaoyang                               Hengyang

                                          Yongzhou

                                                                                                                    Ganzhou

Whuzhou                                              Zhaoqing   Zhaoqing      Chenzhou                          Foshan Foshan                                      Guangzhou
100                                                             100                                                           100
                        MoC = 0,85                                                  MoC = 22,37                                              MoC = 68,36
                  Guilin

                                                                                              Shaoguan

                                                                                                                                                            Zhangzhou

                                                                                                                                                                        Xiamen
0%                                                              0%                                                            0%

                                                                                  Qingyuan                                                       Chaozhou
                                       Whuzhou                                                                                         Jieyang

                                                                                                                                    Puning
                                                                                        Guangzhou                                                    Shantou
      Guigang                                               Zhaoqing                           Dongguan       Huizhou

                                                                           Foshan

                Yulin                                                  Jiangmen                          Shenzhen

                                                                                                         Hong Kong
                                                                                             Macau
                             Maoming

                           Zhanjiang
Yichun              Xinyu
                                                                           Pingxiang

                           Shaoyang                        Hengyang

                                    Yongzhou

                                                                                                       Ganzhou

                                                                 Chenzhou

            Guilin

                                                                                 Shaoguan

                                                                                                                                            Zhangzhou

                                                                                                                                                        Xiamen

                                                                     Qingyuan                                                    Chaozhou
                                 Whuzhou                                                                               Jieyang

                                                                                                                    Puning
                                                                           Guangzhou                                                 Shantou
Guigang                                        Zhaoqing                           Dongguan       Huizhou

                                                             Foshan

          Yulin                                           Jiangmen                          Shenzhen

                                                                                            Hong Kong
                                                                                Macau
                       Maoming

                     Zhanjiang
Taubenböck H & Wiesner M (2015): The spatial network of megaregions – Types of connectivity between cities based on settlement patterns
derived from EO-data. Computers, Environment & Urban Systems. vol. 54, pp. 165-180.

                                                       Qingyuan

                                                             Guangzhou
                                 Zhaoqing                           Dongguan   Huizhou

                                            Jiangmen                      Shenzhen

                                                                           Hong Kong
                                                                  Macau
Global Urban Footprint – Europe
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Global Urban Footprint – Europe
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                                   Leeds
                    Liverpool                 Huff

                                      Nottingham                                                             Luebeck
                                                                                 Oldenburg                Hamburg
                                                       Norwich
                    Birmingham                                                                    Bremen
                                                           Amsterdam       Apeldoorn           Hannover     Brunswick
               Cardiff                      London        The Hague

                                                                           Duisburg             Bielefeld
                                                        Bruges
         Plymouth
                      Bournemouth                                    Brussels                        Kassel
                                         Brighton                                      Koeln

                                                        Lens                           Bonn
                                                                    Chaleroi                     Frankfurt
                                 Le Havre
                                                Rouen                           Wiesbaden
                                                                                                                Nuremberg
                                  Caen                                                         Mannheim
                                                                  Rheims                Karlsruhe
                                                          Paris                 Metz              Stuttgart
                    Rennes
                                         Le Mans                        Nancy
                                                                                 Strassburg
                                                                  Troyes                             Augsburg
                                                     Orleans
Spatial Connectivity vs. No Spatial Connectivity
Focal connectivity in Europe
Regions and connections across Europe

                                                                                                                                 Moscow

              Dublin

                                                                                     Hamburg

                                                                                                                        Warzaw

                                                                                                 Berlin

                               London
                                                 Brussels
                                                               Koeln
                                                                                                                    Cracow
                                                                         Frankfurt

                                         Paris
                                                                                                          Vienna
                                                            Strassburg
                                                                                        Munich
                                                                                                                   Budapest

                                                                                                                                    Settlement density
                                                 Lyon
                                                                Milan

                                                                                                                                          Connectivity
                                  Barcelona                                              Rome
                                                                                                                                    Between urban nodes with
                                                                                                                                    high settlement density
Lisbon

                                                                                                                                           Regions
                                                                                                                                     of high settlement density

           Taubenböck H, Ferstl J & Dech S (2017): Regions set in stone – Classifying and categorizing regions in Europe by
           settlement patterns derived from EO-data. ISPRS Internatl. Journal of Geo-Information, 6(2), pp. 1-27.
Blue Banana

 RECLUS (1989) Les Villes
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 Paris: La Documentation
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Regions and connections across Europe

                                                                                                                                                                          Median = 28,612        Median = 19,507
                                                                                                                                                                                            Moscow

                                                                                                                                                            50,000

                                                                                                                   Bruttoinlandsprodukt pro Person [Euro]
              Dublin
                                                                                                                                                            40,000
                                                                                     Hamburg

                                                                                                                                                                 Warzaw

                                                                                                 Berlin

                               London                                                                                                                       30,000
                                                 Brussels
                                                               Koeln
                                                                                                                                                             Cracow
                                                                         Frankfurt

                                         Paris

                                                            Strassburg
                                                                                                          Vienna                                            20,000
                                                                                        Munich
                                                                                                                                                            Budapest

                                                                                                                                                                                               Settlement density
                                                 Lyon                                                                                                       10,000
                                                                Milan

                                                                                                                                                                                                       Connectivity
                                                                                                                                                                             Regionen                Andere Gebiete
                                  Barcelona                                              Rome
                                                                                                                                                                                               Between urban nodes with
                                                                                                                                                                                               high settlement density
Lisbon

                                                                                                                                                                                                       Regions
                                                                                                                                                                                               of high settlement density

           Taubenböck H, Ferstl J & Dech S (2017): Regions set in stone – Classifying and categorizing regions in Europe by
           settlement patterns derived from EO-data. ISPRS Internatl. Journal of Geo-Information, 6(2), pp. 1-27.
Urbane Armut
Prozesse & Morphologien
Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum

jede Woche migrieren

1,4 Millionen
Menschen in die Städte

                                                       39 / 18
Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum

33%
der globalen Stadtbevölkerung leben in Slums

                                                                      40 / 18
Taubenböck H & Kraff N (2014): The physical face of slums – A structural comparison of slums in Mumbai, India
    based on remotely sensed data. Journal of Housing & the Built Environment. vol. 29, issue 1, pp. 15-38.
Median = 678          Median = 1615

                           5000

   [brasilianische Real]
                           4000

                           3000

  Einkommen
                           2000

                           1000

                                  Morphologische            Andere
                                      Slums             Siedlungstypen

Wurm M & Taubenböck H. (2018): Detecting social groups from space - Assessment of remote sensing-based
   mapped morphological slums using income data. Remote Sensing Letters 9(1), 41-50.
Mumbai, Indien

                 Siedlungsraum
                 Slums

                                 0   5

                                     km
                                          10
                                               ¯
Daten

Location-based Social
Network data

Stichprobe:

•   18-Wochen (06/2016 – 10/2016)
                                    Geo-located Tweet
    = 128 000 geolocated tweets

                                                        0   5

                                                            km
                                                                 10
                                                                      ¯
Digitale Footprints
Slums

                  89,5%

                  93,3%

                  62,4%

                                                          Digitale Wüste
                  73,0%                                   Digitaler Durchschnitt

                                                          Digitale Zentren
                        51,1%

                  95,0%

                  88,1%

                  89,5%

        Taubenböck H, Staab J, Zhu X, Geiß C, Dech S
        & Wurm M (2018): Are the poor digitally left

                                                                                                 ¯
        behind? Analyzing urban divides using remote                               0   5    10
        sensing and twitter data. ISPRS Internatl.
        Journal of Geo-Information. vol. 7(8), 304, pp.
        1-18.                                                                          km
www.DLR    > Vortrag > Autor • Dokumentname > Datum
.de •
Chart 51
www.DLR. > Vortrag > Autor • Dokumentname > Datum
    de •
    Chart 52
Bevölkerungsschätzung
  3-D  Stadtmodell
Dharavi,
   Dharavi,
         Mumbai
            Mumbai

Menschen pro Gebäude
Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum

Bevölkerungsschätzung
Mumbai, Dharavi
Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum

Bevölkerungsschätzung
für Slums in Mumbai

                        Taubenböck H & Wurm M (2015): Ich weiß, dass ich nichts weiß –
                        Bevölkerungsschätzung in einer Megacity. SpringerSpektrum. S. 171-178.
Der städtische Raum
und Applikationen für Deutschland
Dichte
in deutschen Großstädten                                 Köln

                                                          Düsseldorf

                                           Hagen
                                             Oldenburg

                           Potsdam
                                 Rostock
Dichte
in deutschen Großstädten

           Wurm M & Taubenböck H (2015): Die Morphologie deutscher Großstädte: Was die Dichte über die Struktur
           der Städte verrät. SpringerSpektrum. S.127-133.
MÜNCHEN     STUTTGART

FRANKFURT     KÖLN
Untersuchungseinheit
              München
                                                                                                       Stuttgart
                           Riem                                            Sindelfingen                   Untertürkheim

                                                                                                   Köln
     Wiesbaden              Frankfurt
                                                                                                                     Bonn
               Mainz                 Darmstadt

      Taubenböck H, Standfuß I, Wurm M, Krehl A & Siedentop S (2017): Measuring morphologic polycentricity – A comparative analysis of urban
      mass concentrations using remote sensing data. Computers, Environment and Urban Systems, vol. 64, pp 42-56.
Schlussbetrachtungen
Urbanisierung
Dynamik & Dimensionen
Urbane Armut
Prozesse & Morphologien
Der städtische Raum
und Applikationen für Deutschland
1.   Big, Big, Big Data
Sentinel-2
2.   The future will be urban
Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum

Urban Planet

               Urbane und ländliche Bevölkerung – Vergangenheit und Zukunftsprognosen (UN, 2014)
3.   Ist Urbanisierung
           gut für uns?
Kontakt:
hannes.taubenboeck@dlr.de
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