06.10 Gebäude- und Vegetationshöhen 2010 (Umweltatlas, Ausgabe 2014)

Genaue und kleinräumige Aussagen zur Höhe und Struktur von Gebäuden und Vegetationsflächen können für verschiedene Anwendungszwecke von großer Bedeutung sein, wobei Informationen zur Höhenentwicklung der Vegetationsbestände in den Kommunen nur in ganz wenigen Fällen flächendeckend und georeferenziert vorliegen. Für Berlin bestand bisher ebenfalls kein gesamtstädtischer Überblick.
Der Nutzen eines solchen Datenbestandes besteht z.B. in der Bereitstellung von Informationen für

• die flächendeckende Kartierung begrünter Dächer,

• genauere stadtklimatische Modellierungen,

• die weitere Differenzierung der Nutzungskartierung im Grünbereich oder

• eine detailliertere Beurteilung von Luftschadstoff- und Lärmausbreitungen im Wohnumfeld.

Die Befliegungskampagne über das Innenstadtgebiet von Berlin (Phase 1) fand zu Herbstbeginn 2010, die des Außenbereichs einschl. Umland (Phase 2) im Spätsommer 2009 statt.

Das Verfahren der Bestimmung der Gebäude- und Vegetationshöhen folgt einem aufwändigen Arbeitsablauf, der im Begleittext zur Umweltatlas-Karte (siehe unten) in seinen wesentlichen Bearbeitungsschritten erläutert wird.
Eine Grundvoraussetzung für die detaillierte Höhenbestimmung, das spätere Messen realer Entfernungen, Flächen und der exakten Position von Kanten ist die Erzeugung eines digitalen normierten Oberflächenmodells (nDOM) sowie lagekorrigierter Bilddaten als sogenannte True-Orthophotos. Für die Güte der objektbezogenen Höhenwerte ebenso wichtig ist die Entwicklung einer auf die Datenqualität bezogenen Segmentierungs- und Klassifizierungsregelbasis, um eine möglichtst reale Differenzierung und Unterteilung der Gebäude- und Vegetationselemente zu erreichen. Aufgrund der Größe des Untersuchungsgebietes gestaltet sich dieser Bearbeitungsschritt sehr aufwändig.

Insgesamt wurden rund 680.000 Gebäude bzw. Gebäudeteile und etwa 14,5 Millionen Vegetationsobjekte erfasst und bestimmt.

Bei der Beurteilung der Güte der präsentierten Daten muß zwischen den beiden Arbeitsphasen 1 und 2 unterschieden werden. Die Güte der Ausgangsmaterials, das heißt der Kamera- und Befliegungsdaten, war deutlich unterschiedlich. Nähere Hinweise werden im Umweltatlas-Begleittext sowie der Projektdokumentation gegeben (siehe unten).
Insgesamt liegt die Erfassungsqualität der Objekte der Phase 2 z.T. deutlich unter der der Phase 1. Auch aus diesem Grunde wurde darauf verzichtet, eine Information zu begrünten Dächern der im Außenbereich der Stadt gelegenen Gebäude zu veröffentlichen, während die Erfassung der begrünten Dächer der Phase 1, d.h. im Wesentlichen der Innenstadt eine zufriedenstellende Qualität im Sinne einer "Ersterfassung" aufweist. Sie ist sehr gut für weitere detaillierte Bestimmungen des genauen (räumlichen) Ausmaßes der jeweiligen Begrünung geeignet.
Qualitätseinschränkungen unterliegen alle Dachbereiche, die einer Beschattung (durch überstehende Bäume, Nachbargebäude etc.) während der Befliegung ausgesetzt sind. Hier erscheint eine Verbesserung der Methodik notwendig.
Die Erfassung der Vegetationsobjekte unterliegt ebenfalls einem Qualitätsgefälle zwischen den beiden Arbeitsphasen. Zum Teil zeigen sich größere Erfassungslücken in den Waldgebieten der Phase 2.

Generell gelten Qualitätseinschränkungen auch für Bereiche im Schatten anderer Objekte sowie dort, wo das Oberflächenmodell interpoliert wurde. In direkter Nachbarschaft zu hohen Gebäuden werden dann u.U. Vegetationshöhenwerte von über 40m bestimmt, was die Realität deutlich übersteigt. Diese Fehler sind innerhalb des Verfahrens nicht zu korrigieren, sondern lassen sich z.Z. nur durch aufwändige manuelle Korrekturen ausgleichen. Einzelne sehr schmale Bäume (etwa im Straßenbereich) werden ebenfalls nicht erfasst, da sie unter die für die Vegetation gesetz

Über die gesamte Untersuchungsfläche betrachtet kann die Erfassung der Gebäude und Vegetation auf der Basis der sehr hochauflösenden Bilddaten der Phase 1 als zuverlässig, die der Phase 2 mit geringer aufgelöstem Ausgangsmaterial als in Teilen nur eingeschränkt verwendbar eingestuft werden.
Im Rahmen weitergehender Nutzanwendungen auf kleinräumigerer Maßstabsebene sollten die aufgezeigten problematischen Konstellationen (Verschattung, Verdeckung) durch Luftbildanalyse manuell korrigiert werden.

Aufgrund des großen Datenbestandes sollte bei speziellen Rechercheinteressen die Filterfunktion im Karten- und Sachdatenbereich genutzt werden. Dadurch können z.B. alle als begrünt detektierten Gebäudedächer im Bezirk Mitte gefiltert werden. Im Sachdatenbereich besteht dann die Möglichkeit des Sprunges vom selektierten Sachdatenobjekt zur Lage des Gebäudes in der Karte. Über die Auswahl der Kartenebenen zu den Digitalen Orthophotos lassen sich darüber hinaus die entsprechenden Objekte auch im Luftbild darstellen, was insbesondere bei den als begrünt ermittelten Dächern zu weiteren Erkenntnissn führen kann.

Ausführliche Informationen finden Sie in den Begleittexten der im Digitalen Umweltatlas Berlin veröffentlichten Karte 06.10 (Ausgabe 2014):
http://www.stadtentwicklung.berlin.de/umwelt/umweltatlas/i610.htm
sowie in einer detaillierten Projekt-Dokumentation:
http://www.stadtentwicklung.berlin.de/umwelt/umweltatlas/download/0610_Ausgabe2013_Endbericht_Gebaeude_Vegetationshoehen_Berlin.pdf