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.
Für zielgerichtete städtische Massnahmen ist es wichtig, nicht nur das Phänomen der städtischen Hitzeinseln zu verstehen, sondern auch die Vulnerabilität einer Stadt gegenüber solchen Erscheinungen zu erfassen. Zu diesem Zwecke kann/soll anschließend im Rahmen eines GIS-Ansatzes nützliches Stadtmobiliar in Form von "Erfrischungsorten" visualisiert werden. Dazu zählen beispielsweise grüne und blaue Infrastrukturen, Verschattungen sowie bestimmte Stadtmöbel, wie Trinkwasserbrunnen oder Bänke. Diese können gemeinsam mit den Informationen zu den Hitzeinseln analysiert werden, um Optimierungsvorschläge für die Stadtentwicklung zu unterbreiten.
Für weiterführende Analysen im urbanen Kontext bieten sich verschiedene Methoden der Geoinformatik an. Zum Beispiel könnte die Erreichbarkeitsanalyse von Infrastruktureinrichtungen entlang "kühler Wege" betrachtet werden, als Ergänzung zum gängigen Routing-Ansatz der kürzesten Wege. Auch lassen sich bestehende Stadtstrukturen analysieren, die einen Einfluss auf die einen Einfluss auf die städtische Resilienz gegenüber Hitzstress haben können, wie die Exposition/Verläufe von Strassen oder die Bebauungsdichte.
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

- QGIS2Web (Online Mapping Tutorial, HS Mainz: Übung Modul Geodateninfrastrukturen)
- Einbinden von Daten/Diensten in QGIS


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, weiterführende Analysen lassen sich LiDAR-Daten in die Hitzeinsel-Detektion integrieren. Solche Daten stehen uns testweise für die Stadt Hamburg zur Verfügung:
Hamburg_LIDAR_1m.tif