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Earth Observation Research Cluster

SoeRS - Synergies in socioeconomic and remote sensing data

Ergebnis der automatischen, objekt-orientierten Landbedeckungsklassifikation (München).
3D-Stadtmodell (München) abgeleitet aus einem digitalen Oberflächenmodell.
Beispielhafte räumliche Anbindung von Stadtstrukturtypinformation (UST) an Befragungshaushalte in Köln (Haushalte aus Datenschutzgründen dargestellt mit verfälschten Koordinaten)

Gegenstand dieses Forschungsvorhabens ist es durch die kombinierte Auswertung von Fernerkundungsdaten und sozio-ökonomischen Daten neue Analysemöglichkeiten zu erschließen. Das interdisziplinäre Projekt beruht auf einer Kooperation mit der Abteilung Längsschnittstudie Sozio-oekonomisches Panel (SOEP) des deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung (DIW). Diese führt seit 1984 die jährliche Wiederholungsbefragung „Leben in Deutschland“ bei privaten Haushalten in ganz Deutschland durch und stellt diese Daten für die sozial- und wirtschaftswissenschaftliche Forschung bereit. Der Datensatz gibt Auskunft über viele objektive Lebensbedingungen und Persönlichkeitsmerkmale und über dynamische Abhängigkeiten zwischen den Bereichen und deren Veränderungen. Themenschwerpunkte sind unter anderem:

  • Erwerbs- und Familienbiographien
  • Einkommensverläufe
  • Haushaltzusammensetzung, Wohnsituation
  • Lebenszufriedenheit
  • Persönlichkeitsmerkmale
  • Körperliche und mentale Gesundheit

Stärken des SOEP bestehen unter anderem in seinen besonderen Analysemöglichkeiten durch das Längsschnittdesign (Panelcharakter) und auch dem Haushaltskontext, wobei alle erwachsenen Haushaltsmitglieder befragt werden und Informationen über deren Kinder erhoben werden. Entscheidend für die Forschungskooperation ist das Vorliegen von geographischen Koordinaten auf Blockebene für alle Haushalte im SOEP seit 2000.

Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel der Forschungskooperation, Fernerkundungsdaten für die Ableitung räumlicher Strukturmerkmale zu nutzen, welche als Zusatzinformation in die SOEP-Datenbank eingebunden werden und somit für raumrelevante sozialwissenschaftliche Analysen zur Verfügung stehen. Ein Schwerpunkt widmet sich der Entwicklung von Bildanalysemethoden zur objekt-orientierten Auswertung von höchstaufgelösten Fernerkundungsdaten. Einerseits werden optische Satellitenbilddaten vom Sensor Ikonos für die hoch detaillierte Ableitung von Landbedeckungsinformationen verwendet, andererseits Oberflächenmodelle aus flugzeuggetragenen Laserscannern. Diese Daten eignen sich besonders gut für die Ableitung von physiognomischen Merkmalen der Bebauungsstrukturen im urbanen Raum. Anhand der gewonnenen Daten – Landbedeckungsinformation und urbane Morphologie auf Einzelhausniveau – werden homogene Raumeinheiten zusammengefasst. Diese auf Blockebene aggregierten Daten geben sogenannte Stadtstrukturtypen wieder und finden in unterschiedlichen Forschungs- und Stadtplanungsbereichen Anwendung. Zu diesem Zweck wurde ein eigener Strukturierungsschlüssel entwickelt, welcher unabhängig von bestehenden Typisierungsmethoden auf verschiedene Untersuchungsgebiete in Deutschland anwendbar ist.

Diese neu geschaffenen Raummerkmale werden als Variablen mit der bestehenden Datenbasis des SOEP verknüpft und sollen so über eine detaillierte Beschreibung der Nachbarschaften der befragten Haushalte weitere Aussagen sowohl für sozialwissenschaftliche als auch fernerkundungsrelevante Fragestellungen zulassen.

Aufgaben im Rahmen des Projektes beinhalten unter anderem:

  • Objekt-orientierte Landbedeckungsklassifikation und Gebäudeklassifikation der untersuchten urbanen Räume mit höchstaufgelösten Fernerkundungsdaten
  • Automatisierte, übertragbare Ableitung von Stadtstrukturtypen (SST)
  • Verknüpfung der Ergebnisse mit sozio-ökonomischen Befragungsdaten
  • Analyse von raum-zeitlichen Zusammenhängen zwischen urbaner Struktur und sozio-ökonomischen Merkmalen

Partner: Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung (DIW), Abteilung Längsschnittstudie Sozio-oekonomisches Panel (SOEP)

Kontakt: Michael Wurm