Durch die Entwicklung urbaner digitaler Zwillinge entstehen Geo-Datenräume, mit denen vielfältige Planungs-, Entscheidungs- und Wirtschaftsprozesse optimiert oder erst möglich werden. Amtliche Geoinformation wie das Amtliche Liegenschaftskataster Informationssystem ALKIS bildet dabei eine wesentliche Grundlage. In den vergangenen Jahren sind immense Sensordatenbestände aus lokalen, zeitlich sehr hoch aufgelösten Messungen zum Monitoring des urbanen Raums, bspw. in den Bereichen Umwelt (Luftqualität, Stadtklima) und Verkehr, hinzugekommen. Parallel dazu werden im Copernicus-Programm der ESA satellitengestützte Erdbeobachtungsdaten in immer höherer räumlicher und zeitlicher Auflösung als Open Data bereitgestellt.
Obwohl viele dieser Daten auch für kommunale Anwendungen relevant sind, werden sie in diesem Kontext kaum genutzt. Dies liegt i.d.R. an der im Vergleich zu flugzeug- und drohnengestützter Datenerhebung deutlich geringeren räumlichen Auflösung der Erdbeobachtungsdaten. Auf der anderen Seite haben diese Daten eine im Vergleich wesentlich höhere zeitliche Auflösung, da Satelliten ein Gebiet etwa einmal pro Woche erfassen, während Befliegungskampagnen im mehrjährigen Abstand durchgeführt werden.
Die wissenschaftlichen Ziele und Fragestellungen lassen sich wie folgt zusammenfassen:
Um Erdbeobachtungsdaten für kommunale Anwendungen nutzbringend einzusetzen, muss daher insbesondere das Problem der im Vergleich geringen räumlichen Auflösung der Satellitendaten gelöst werden. Hierzu sollen Deep-Learning-Methoden entwickelt bzw. neuronale Netze trainiert werden, um eine räumliche Disaggregation der Daten zu realisieren. Zum Training und zur Validierung sollen die in iCity bereits vorliegenden Sensordaten genutzt werden. Anhand der beiden Anwendungsfälle „urbane Hitzeinseln“ und „Stadtgrün“ soll das Konzept überprüft werden. Die aus den Erdbeobachtungsdaten extrahierten Informationen sollen in einer Stadtklimasimulation genutzt werden, um den Mehrwert der Daten für die Prognose des Stadtklimas zu evaluieren.
Um diese wissenschaftlichen Fragestellungen zu beantworten, sollen folgende Ergebnisse erzielt werden:
Leitung | Prof. Dr.-Ing. Volker Coors, Dr. Michael Mommert |
Webseite | iCity: Intelligente Stadt |
icity@hft-stuttgart.de | |
Förderkennzeichen | 13FH9E08IA |
Fördergeber | Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) |
Programm | Forschung an Fachhochschulen |
Ausschreibung | Starke Fachhochschulen – Impuls für die Region (FH-Impuls) |
Laufzeit | 01.03.2023–30.06.2025 |
Name & Position | E-Mail & Telefon | Büro |
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Prorektor Forschung und Digitalisierung | +49 711 8926 2663 | 1/121 |
Professor | +49 711 8926 2560 | 2/209 |
Akademischer Mitarbeiter | +49 711 8926 2549 | 2/281 |