Mentor: HS Mainz / Markus Schaffert Hossein Arefi
In dieser Challenge steht die Identifikation städtischer Hitzeinseln und die Berechnung lokaler Klimazonen im Fokus. Die Auswahl der Methoden ist flexibel und kann beispielsweise auf der Nutzung frei verfügbarer Satellitendaten basieren (unter Berücksichtigung der durch diese Daten bestimmten Auflösungen). Sofern verfügbar, lassen sich auch terrestrische Daten wie Niederschlags- und Temperaturmessungen integrieren, um die Ergebnisse zu verfeinern und zu erweitern.
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Zielgruppe - Studierende in den Bereichen Geographie, Geoinformatik und Raumplanung, die an der Analyse von Geodaten für urbane Belange interessiert sind.
- Kommunale PlanerInnen und EntscheidungsträgerInnen, die die Klima-Resilienz durch verbesserte Informationsgrundlagen stärken möchten.
| Herausforderung - Verarbeitung von fernerkundlichen Daten
- Arbeit um vektoriellen GeoDaten(-Analysen)
- Anreicherung durch verschieden GIS-Daten (z.B. „Crowdsourced Geodata“, Gebasisdaten, Fachdaten)
| Bedarf Voraussetzungen an die HackerInnen - Integrierte Verarbeitung von Geoinformationen in Raster- und Vektorgeometrie (Hitzinseln, Stadtmobiliar, ...)
- Integrierte Visualisierung von Geoinformationen
technischen Voraussetzungen
- eigene Laptops mitbringen
- GIS-Software (z.B. QGIS)
| Mehrwert - Planungsgrundlagen schaffen für die Adaption von Städten an Veränderungen des Klimas
- Stadtentwicklung für die Bedarfe von Menschen, für die Hitze herausfordernd ist (z.B. ältere Menschen), optimieren
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Technische Aspekte - Datenquellen (Auswahl): Landsat, Sentinel, OpenStreetMap, Geoportal.de (Verwaltungsgrenzen), Urban Atlas, https://lcz-generator.rub.de/ (Local Climate Zone-Generator)
- Erweiterungsoption (Daten) der Challenge mit lokalen und regionale Klimadaten und LiDAR
- Ergebnis-Visualisierung in einem GIS (Web, Desktop) und/oder als Story-Map
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Tutorials
- Berechnung der Landoberflächentemperatur mit Landsat 8-Satellitenbildern: https://giscrack.com/how-to-calculate-land-surface-temperature-with-landsat-8-images/
- LCZ Generator: A Web Application to Create Local Climate Zone Maps: https://lcz-generator.rub.de/
- Demuzere, M., Kittner, J., Bechtel, B. (2021). LCZ Generator: a web application to create Local Climate Zone maps. Frontiers in Environmental Science 9:637455: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenvs.2021.637455/full
- Routing mit QGIS: https://wheregroup.com/blog/details/erreichbarkeitsanalysen-mit-qgis-und-osm-daten/ ; QNEAT3 (Routing Erweiterung von QGIS) Tutorial: https://www.youtube.com/watch?v=4dG_jTKcrEo&pp=ygULUU5FQVQzIFFnaXM%3D
- UHI/LST Analyse
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| name | UHI und LST (Grundlegende Analyse) Nov 2024.pdf |
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| name | LST-Schaetzung (Sentinel-2 und LiDAR) Nov 2024.pdf |
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- QGIS2Web (Online Mapping Tutorial, HS Mainz: Übung Modul Geodateninfrastrukturen)
- Einbinden von Daten/Diensten in QGIS
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| name | Tutorial_qgis2web_und_import_pictures.pdf |
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| name | Tutorial Einbinden Daten in QGIS (2)QGIS2.pdf |
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Daten und Datenquellen
- GIS (Hitze-Resilienz) - nachfolgend eine Auswahl themenrelevanter Datenquellen:
- kühle Orte (z.B. Museen, Kirchen): Open Data BKG, Digitales Landschaftsmodell 250, Gebäude (Objektart 31001), https://sgx.geodatenzentrum.de/wfs_dlm250?REQUEST=GetCapabilities&SERVICE=WFS
- Stadtmobiliar (z.B. Trinkwasserbrunnen, Sitzbänke; Freibäder, Biergärten): OpenStreetMap (OSM): https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Map_features
- kühlende Vegetation (z.B. Grünanlagen, Straßenbäume):
- Verwaltungsgrenzen (z.B. Stadt x, Landkreis y): https://gdz.bkg.bund.de; Ortsteile: https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Map_features
- Hintergrund, z.B. Open Data BKG, https://sgx.geodatenzentrum.de/wmts_topplus_open/1.0.0/WMTSCapabilities.xml, Sentinel_WMS: https://sgx.geodatenzentrum.de/wms_sen2europe?request=GetCapabilities&service=wms
- 3D-Gebäude, Luftbilder, ... Open Data Portale der Länder, z.B. https://geoshop.rlp.de/opendata-geb3dlo.html
- Semantische Anreicherung (z.B. Fotos der Kirchen, Grünanlagen): Wiki Data SPARQL Endpoint, https://query.wikidata.org/
- Vulnerable Bevölkerungsgruppen: Zensus2022, z.B. https://www.zensus2022.de/DE/Ergebnisse-des-Zensus/_inhalt.html#_nzjolabfw
- Meteorologie (z.B. Oberflächen-Temperatur), Deutscher Wetter Dienst, z.B. für Rheinland Pfalz https://www.geoportal.rlp.de/spatial-objects/560
- https://geoportal.wiesbaden.de/kartenwerk/application/kuehlekarte
- nicht beachtet wurden Geodaten der Kommunen oder ergänzenden Fachportalen. Auch hier können sich interessante Datenschätze heben lassen.
- Fernerkundung
- Satellitenbilder, Landsat oder Sentinel, können an den jeweiligen Stellen im Internet bezogen werden.
- LiDAR Daten: Für genauere, optional-weiterführende Analysen lassen sich LiDAR-Daten in die Hitzeinsel-Detektion integrieren. Solche Daten stehen testweise für die Stadt Hamburg zur Verfügung:
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| name | Hamburg_LIDAR_1m.tif |
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| height | 250 |
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- Orientierungsbeispiele für gemeinsame Darstellung von Hitzekarten (auf Basis Fernerkundung) und von kühlen Orten und Stadtmobiliar : (GIS-Arbeiten) sind u.a. https://erfrischungskarte.odis-berlin.de; https://www.karlsruhe.de/umwelt-klima/klimaschutz-klimaanpassung/hitze-in-karlsruhe/stadtplan-fuer-heisse-tage ; https://geoportal.wiesbaden.de/kartenwerk/application/kuehlekarte. In technisch vergleichbarer Hinsicht könnten auch auf dem Hackathon die Resultate präsentiert werden. Bei der Wahl des Ortes sind die Gruppen frei. Idealerweise wählt man eine Stadt, ohne entsprechendes Angebot. Aber auch bei der Schwerpunktsetzung sind die Gruppen frei: Man könnte als Gruppe Fernerkundung und GIS-Teile zusammenführen, wie es z.B. die Hitzeinsel Berlin tut. Man kann aber auch einen thematischen Schwerpunkt legen: So ließe sich mit LiDAR-Daten bei der Hitzeinsel-Detektion "in die Tiefe gehen".