Landmonitoring: Veränderungen der Landschaft in Raum und Zeit

Landmonitoring, auch „Landüberwachung“ genannt, ist der Klassiker der Erdbeobachtung, bei dem die Veränderungen der Erdoberfläche über die Zeit mittels Fernerkundungsdaten beobachtet werden. Diese werden von Sensoren auf unterschiedlichen Plattformen erstellt. Dazu gehören z.B. Satelliten, Flugzeuge oder Drohnen. Die Erdbeobachtung liefert Antworten auf zahlreiche Fragen. Wo zum Beispiel sind neue Photovoltaikparks entstanden? Welchen Anteil haben Wälder am deutschen Staatsgebiet und in welchen Regionen sind Waldschäden zu beobachten? Wie lange sind Binnengewässer im Winter mit Eis bedeckt? Wie hoch ist der Versiegelungsgrad verschiedener Stadtregionen? In welchen Gebieten senkt sich die Geländeoberfläche ab? All diese Fragen lassen sich mit Fernerkundungsdaten zuverlässig und zeitnah beantworten.

Landbedeckung und Landnutzung

Zu vielen gängigen Themen wie der Bodenversiegelung gibt es schon aufbereitete europaweite Produkte des Copernicus-Dienstes zur Überwachung der Landoberfläche, zu anderen, wie etwa der Fläche der Photovoltaikanlagen, noch nicht. Diese können aber anhand von verfügbaren Fernerkundungsdaten ausgewertet werden und stehen beispielsweise für Deutschland bereits zur Verfügung. Alle Daten aus dem Copernicus-Programm, sowohl die aufbereiteten Produkte als auch die Satellitendaten selbst, stehen Behörden, Unternehmen, Forschungseinrichtungen und der interessierten Öffentlichkeit kostenfrei zur Verfügung.

Ein zentraler Datensatz, der bereits seit 1990 erhoben wird und vielfach Verwendung findet, ist etwa der des europaweiten Corine Land Cover (CLC) Produktes. Er erfasst die Landbedeckung und Landnutzung in 44 Kategorien wie Siedlungsflächen, landwirtschaftliche Nutzflächen, Feuchtgebiete, Wald und Gewässer. Die Daten dienen Behörden von der kommunalen bis zur europäischen Ebene für Analysen der Landschaftsveränderungen. Umweltämter nutzen sie, um vom Menschen verursachte Umweltbelastungen zu dokumentieren. Statistikämter berechnen Flächenstatistiken aus den Daten, um über Veränderungen auf der Erdoberfläche zu berichten.

Neben den europaweit verfügbaren Datenprodukten sind für das Landmonitoring in Deutschland oft noch genauere Produkte verfügbar, wie zum Beispiel das Landbedeckungsmodell für Deutschland (LBM-DE) mit einer Mindestkartierfläche von einem Hektar. Dieses wird aus RapidEye-Aufnahmen, Sentinel-2-Szenen sowie digitalen Orthophotos erstellt.

Landbedeckung (LB-DE)

LB-DE ist ein bundesweit flächendeckendes, überschneidungsfreies Landbedeckungsprodukt, das die physische Bedeckung der Erdoberfläche in Deutschland beschreibt. Es basiert auf einer kombinierten Analyse von Sentinel-2-Satellitenbildern, digitalen Orthophotos, ALKIS/ATKIS-Daten sowie einem normalisierten digitalen Oberflächenmodell (nDOM). Das AdV-Datenmodell umfasst 15 Landbedeckungsklassen wie Hochbau, Tiefbau, Vegetationstypen und Binnengewässer. Die geometrische Auflösung beträgt 10 m² für Hochbau und 100 m² für andere Klassen. LB-DE wird ab dem Bezugsjahr 2023 jährlich aktualisiert und als Geopackage-Download oder WMS-Dienst unter CC-BY-4.0-Lizenz bereitgestellt.

Bodenbewegungsdienst

Der Bodenbewegungsdienst EGMS liefert präzise Daten zu Bodenbewegungen in ganz Europa. Mithilfe von satellitengestützten Radarmessungen erfasst der EGMS selbst kleinste Höhenveränderungen der Erdoberfläche, die etwa durch Grundwasserentnahmen, Bergbauaktivitäten oder Torfschwund auftreten. Damit liefert der Dienst wichtige Informationen beispielsweise für die Stadtplanung, Infrastrukturüberwachung oder das Umweltmanagement. Für Deutschland gibt es einen eigenen Bodenbewegungsdienst (BBD), welcher an der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe angesiedelt ist.

Verfügbar sind die Fernerkundungsdaten und weitere Produkte auf verschiedenen Online-Plattformen wie etwa land.copernicus.eu, code-de.org oder Copernicus Data Space Ecosystem. Wer bei Zugang oder Nutzung Hilfe benötigt oder allgemeine Fragen zum Thema Landmonitoring hat, kann sich an die Fachkoordination des Copernicus Dienstes zur Landüberwachung am Bundesamt für Kartographie und Geodäsie wenden.

Copernicus Fachnetzwerk

Zur fachlichen Unterstützung wurde das nationale Copernicus Fachnetzwerk eingerichtet. Es besteht aus Fachkoordinatorinnen und Fachkoordinatoren, Fachexpertinnen und Fachexperten sowie den Copernicus Netzwerkbüros.

Wer Fragen zu Anwendungsmöglichkeiten im Bereich Landmonitoring hat oder bei Datenzugang und -nutzung Hilfe benötigt, kann sich an die zuständigen Copernicus-Ansprechpersonen wenden wenden.