Deploying Earth observation and smart software tools to guide ecologically sustainable urban developments in the 21st century to facilitate nature conservation and human well-being

Stipendiatin/Stipendiat: Thilo Wellmann

Die Stadtplanung ist heute mit globalen Prozessen wie Klimawandel und zunehmender Urbanisierung konfrontiert und benötigt daher wissenschaftlich fundierte Methoden, die Umweltdaten aufbereiten. Der urbane Kontext, wo Mensch und Natur koexistieren, bedarf einer interdisziplinären Herangehensweise: Um Stadtökologie und Stadtplanung zu verknüpfen und so drängenden Umwelt- und Planungsproblemen integriert zu begegnen, werden in dieser Dissertation Methoden der Fernerkundung und Softwareentwicklung kombiniert und gemeinsam genutzt. Problemstellungen sind der Biodiversitätsverlust im urbanen Raum, die Hitzeproblematik sowie die ortsspezifische Unterversorgung mit Ökosystemleistungen.

Die geplante Dissertation gliedert sich in vier Hauptkapitel, welchen jeweils unterschiedliche Publikationen in Fachzeitschriften zugeordnet werden. Das erste Kapitel evaluiert den Einsatz von Fernerkundung in der Stadtökologie. Im zweiten Kapitel wird das Vorkommen zuvor kaum untersuchter Typen urbaner Grünflächen bestimmt. Das dritte Kapitel analysiert die funktionale Vielfalt städtischer Pflanzengemeinschaften und entwickelt Indikatoren städtischer Biodiversität. Schließlich werden im vierten Kapitel standardisierte Methoden entworfen, um die Verteilung der Ökosystemleistungen Kühlung und Artenvielfalt zu quantifizieren und Muster unterversorgter Quartiere herauszuarbeiten. Wie wichtig und dringlich dies ist, hat gerade der extreme Sommer 2018 in Mitteleuropa gezeigt.

Durch gemeinsame Entwicklung soll die Software für ein breites Spektrum von Akteuren aus Wissenschaft, Planung, Naturschutz und der interessierten Öffentlichkeit anwendbar sein. Es besteht eine große Nachfrage, Echtzeitdaten in die Umweltanalyse zu integrieren. Dies erreichen wir anhand eines QGIS-Plugins (bereits entwickelt), welches die Verteilung urbaner Ökosystemleistungen quantifiziert. Weiterhin werden eine Shiny-Web-App zur Nutzung der entwickelten Biodiversitätsmodelle und ein Web-GIS für bessere Datenverfügbarkeit aufgesetzt.

Die Dissertation wird durch global verfügbare Fernerkundungsdaten (Satellitendaten) und frei verfügbare Software, sowie eine reproduzierbare Herangehensweise neue Handlungsoptionen für Städte weltweit eröffnen, unabhängig von ihrer wirtschaftlichen Situation und zugunsten verschiedenster Gesellschaftsgruppen. Die Städte gewinnen an Resilienz indem urbane Ökosysteme gestärkt werden und dadurch das Wohlergehen und die Gesundheit der Stadtbevölkerung zunimmt.

Förderzeitraum:
01.10.2019 - 30.09.2022

Institut:
Humboldt-Universität zu Berlin
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Geographisches Institut

Betreuer:
Prof. Dr. Dagmar Haase

E-Mail: E-Mail schreiben

URL: https://www.geographie.hu-berlin.de/de/Members/wellmann_thilo

Publikationen: