Potential von Fernerkundung für die Analyse von umweltbedingten Krankheiten

Stipendiatin/Stipendiat: Nicole Osterkamp

Umweltbedingungen wie Lärm, Luftschadstoffe, Hitzeperioden, Grünflächen haben einen direkten positiven oder negativen Effekt auf die menschliche Gesundheit. Eine intakte und gesunde Umwelt führt zu einer Verminderung von umweltbedingten Krankheiten wie kardiovaskuläre, kardiometabolische oder respiratorische Erkrankungen.

Monitorings von Umweltbedingungen ermöglichen einen direkten Vergleich von verschiedenen Expositionen und deren Wirkungsgefüge. Für eine genaue Analyse von umweltbedingten Erkrankungen müssten individuale Expositionen berechnet werden, dies ist mit den neuesten Erdbeobachtungsmission von Copernicus teilweise möglich. In einer Vielzahl von Gesundheitsstudien werden Modelle aus In-situ Datensätze als Belastungsdaten herangezogen, diese besitzen eine hohe modellbasierte Unsicherheit und eine teilweise grobe Auflösung. Durch Kombination von Satellitenaufnahmen und In-situ Daten können flächendeckende, konsistente und räumlich hochauflösende Umweltbedingungen erfasst werden. Hierzu werden neuartige Fernerkundungsmethoden genutzt, um die räumliche Umwelt so real wie möglich abzubilden.

Für eine genauere Betrachtung von Wechselwirkungen multiplen Umweltbedingungen und Gesundheitsdaten, muss im Vorfeld ein einheitliches Konzept zur Verknüpfung derUmweltbedingungen erstellt werden. Hierfür muss ein räumliche als auch eine zeitliche Dimension beachtet werden: Aus Erdbeobachtungen entwickelte Umweltbedingungen haben unterschiedliche räumliche Auflösung aufgrund von verschiedenen Aufnahmesensoren. Des Weiteren haben die Umweltbedingungen unterschiedliche Wirkungsgefüge. Die zeitliche Dimension bezieht sich vor allem auf das lang- oder kurzfriste Risiken zu umweltbedingten Krankheiten. Lärm und Grünflächen sind konsistente Bedingungen und zeigen langfristige Risiken. Luftschadstoffe sind räumlich höchst variabel und weisen ein kurzfristiges Risiko auf.

Das übergeordnete Ziel des Dissertationsvorhabens ist es deshalb, zu erforschen, wie Umweltbedingungen (Lärm, Luftschadstoffe, Hitze, Landnutzung (Grünflächen)) anhand eines komplexen Raumkonzeptes kombiniert werden können. In diesem Dissertationsvorhaben werden dazu die vier Umweltbedingungen und weitere relevanteDaten (städtische Strukturen, Oberflächen) über mehrere Jahre erstellt oder akquiriert. Aufbauend darauf werden diese Daten anhand von einem abgestimmten Raumkonzept kombiniert. In einer Beispielhaften Anwendung soll das Potential dieses Forschungsansatzesgezeigt werden. Mithilfe der Daten der NAKO Gesundheitsstudie sollen Umweltbedingte Wechselwirkungen zu kardiometabolischen Erkrankungen statistisch berechnet werden. In dieser epidemiologischen Untersuchung können aufgrund der Vielfalt von erhobenen Gesundheitsdaten Störfaktoren weitestgehend ausgeschlossen werden und somit genaue Zusammenhänge dargestellt werden.

Durch Verwendung einer Vielzahl von hochauflösenden Satellitendaten, die noch nicht für Studien zu umweltbedingten Krankheiten verwendet werden und durch das multidimensionale Raumkonzept, welches ermöglicht Umweltbedingungen in der gleichen Einheit zu betrachtet wird ein neuartiger Forschungsansatz entwickelt. Die Erkenntnisse aus dieser fachübergreifenden Untersuchung sollen nicht nur räumliche Unterschiede und somitauch Potential für städtebauliche Veränderungen identifizieren, sondern auch in Epidemiologischen Untersuchungen herangezogen werden um Analysen detaillierter vorzunehmen oder anhand von einem Frühwarnsystem zu nutzen.

Förderzeitraum:
01.01.2021 - 31.12.2023

Institut:
Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Institut für Geographie und Geologie
PD. Dr.

Betreuer:
Dr. Hannes Taubenböck

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