Fernerkundung

Für das Verständnis der Siedlungsdynamik Hanois werden die aktuellen und frühere Stadtstrukturen und Landnutzungen mit Hilfe von Satellitenbilddaten in Hanoi detektiert und die Veränderungen ermittelt. Die Analyse der historischen und aktuellen Bodennutzung Hanois soll Erkenntnisse über die historische Stadtentwicklung geben. Diese Aufgabe wird durch eine Reihe von Analyseschritten aus dem Bereich der Fernerkundung umgesetzt. Basis ist eine semi-automatische Klassifikation.

Die nachfolgende Tabelle zeigt die Satellitenbilddaten, die die Basis für die darauf aufbauende semi-automatische Klassifikation darstellen.

Eine wesentliche Vorarbeit zur Klassifikation besteht in der Definition der Landnutzungsklassen. Für die Klassifikation wurde jede Klasse im Sinne einer Kartierung beschrieben und mit einem Beispiel aus dem RapidEye-Satellitenbild ergänzt. Die gesamte Beschreibung wurde in einer Mapping-Guideline zusammengefasst.

Die Klassifikation erfolgte zunächst für die aktuellen RapidEye-Daten von 2012, um eine Validierung vor Ort vornehmen zu können. Neben den RapidEye-Daten wurden OpenStreetMap-Daten (OSM) als thematische Zusatzdaten verwendet, um eine bessere Segmentierung zu erhalten. Mit Hilfe der Bildverarbeitungssoftware eCognition wurde eine objektorientierte, regelbasierte Klassifikation durchgeführt. Dazu wurde für jede thematische Klasse Eigenschaften, Wertebereiche und darauf aufbauende Regeln festgelegt, die sich von anderen thematischen Klassen unterscheiden. Diese Eigenschaften beziehen sich auf die spektralen Werte, Textur, Geometrie und die Nachbarschaften. Mit Hilfe dieses Regelwerkes wurde die Klassifikation automatisch durchgeführt. Die sehr dichten und heterogenen Flächen im Zentrum von Hanoi stellen dabei eine besondere Herausforderung im Vergleich zu europäischen Großstädten dar. Im Nachgang an die Klassifikation zum Status-quo erfolgte eine visuelle Validierung auf Basis der Satellitendaten.

 

Abb.: Ausschnitt aus der Klassifikation auf Basis von RapidEye-Satellitenbildern aus dem Jahr 2012 (Quelle: DELPHI 2013)

Neben der Auswertung von Satellitenbilder sind Vor-Ort-Erhebungen unumgänglich (Ground Truth Campaign). Die Erhebungen von Ground-Truth-Daten und die Vor-Ort-Validierung übernimmt der vietnamesische Projektpartner TDSI. Die Erstellung der Mapping-Guideline sowie der Aufbau eines GeoPortals sind für diesen Prozessaufbau unerlässlich. Mit Hilfe des Geoportals werden der Datenaustausch und insbesondere der Austausch der Validierungsanweisungen und Ergebnisse vereinfacht. Das webbasierte Geoportal wurde auf Basis von OpenLayers als OpenSource Software implementiert.

Abb.: Geoportal für das REMON Projekt (Quelle: DELPHI 2013)