Forschungsbereich:
Monitoring der Siedlungs- und Freiraumentwicklung

Gebäude-21

Problemstellung
Für die Erhebung von Gebäude- und Wohnungsinformationen im Rahmen des Zensus werden in Deutschland alle 10 Jahre Millionen von Haus- und Wohnungseigentümer befragt (Vollerhebung), um Angaben zur Art des Gebäudes, dem Baujahr sowie wohnungsspezifischen Merkmalen wie Größe, Anzahl der Räume und Bewohner zu erheben. Vollerhebungen sind mit großem Aufwand und entsprechenden Kosten verbunden. In Deutschland belaufen sich die geschätzten Kosten des Zensus 2011 auf über 700 Millionen Euro. Vor dem Hintergrund einer möglichen Kostenreduktion beim anstehenden Zensus 2021 soll in dieser Vorstudie der Nutzen des Einsatzes von Geo- und Fernerkundungsdaten im Rahmen von Zensus-Erhebungen, insbesondere bei der Qualitätssicherung, untersucht werden.

Ziel der Vorstudie ist die Konzeptionierung und Erprobung des Einsatzes amtlicher Geobasisdaten und Fernerkundungsdaten zur Integration für einen Zensus 2021 am Beispiel eines Testgebietes. Die 2016 anschließende Phase II soll die Untersuchungen vertiefen.

Forschungsfragen
Wie können auf Grundlage von Geobasisdaten und Fernerkundungsdaten Zensus-relevante Informationen abgeleitet und integriert werden? Welche raumbezogenen Datenquellen sind für eine Nutzung im Zensus 2021 geeignet? Kann das im Rahmen eines Zensus angelegte Anschriftenregister mittels Fernerkundung sowie anderen Datenquellen aktualisiert werden? Wie kann durch fernerkundliche Datenquellen oder amtlichen Geobasisdaten eine Plausibilisierung der Gebäude- und Wohnungszählung hinsichtlich der Anzahl der Gebäude und der Anzahl der Wohnungen an einer Anschrift erfolgen? Welche Größenschwellwerte sind zur Eliminierung irrelevanter Gebäudeobjekte zu verwenden? Mit welcher Genauigkeit können gebäudebezogene Nutzungsinformationen (Gebäude mit oder ohne Wohnraum) abgeleitet werden?

Methodik
Für die praktische Durchführung und Demonstration der Verfahren wird ein Testgebiet ausgewählt und die für das Vorhaben erforderlichen Geodaten (Amtliche Hausumringe, Georeferenzierte Adressdaten, ATKIS DLM-DE, 3D-Gebäudemodelle (LoD1)) beschafft und mit notwendigen Vorverarbeitungsschritten für die eigentliche Datenverarbeitung vorbereitet. Anschließend erfolgt die Entwicklung einer Methodik zur Identifizierung von Wohngebäuden und Nicht-Wohngebäuden auf Basis eines wissensbasierten Ansatzes. Dabei werden irrelevante Hausumringe (kleine Nebengebäude, wie Schuppen und Anbauten) aufgrund ihrer geometrischen Eigenschaften markiert und die restlichen Hausumringe einer Kategorie Gebäude mit Wohnraum und Gebäude ohne Wohnraum zugeordnet. Dies erfolgt unter Nutzung von Merkmalen, die aus den Geodaten abgeleitet wurden sowie empirisch ermittelten Schwellwerten. Die Genauigkeit wird durch die Gebäudenutzungsinformationen aus den LoD1-Daten gesteigert, welche in der Phase II zusätzlich zur Verfügung stehen.

Angestrebte Ergebnisse und Beitrag zu den Zielen des Forschungsbereichs
Im Ergebnis steht eine Übersicht zu relevanten raumbezogenen Datenquellen, die für eine Integration in Zensus-Verfahren geeignet ist. Zentrales Ergebnis des IÖR-Projektteils ist eine Methodik zur Identifikation potenzieller Wohngebäude als Grundlage für eine Plausibilisierung des Gebäude- und Anschriftenregisters. Durch Anwendung und Validierung des Verfahrens an einem Testgebiet können konkrete Aussagen zur Genauigkeit der vorhergesagten Nutzung getroffen werden. Damit kann der Nutzen des Einsatzes dieser Methodik im Rahmen des Zensus seitens der zuständigen Stellen besser abgeschätzt werden. Das Projekt leistet einen Beitrag zur Beantwortung der Forschungsfrage 1 (Wissensgenerierung aus Geobasisdaten) sowie zur Gesellschafts-/Politikberatung (BMI, Destatis im Zusammenhang mit der Vorbereitung des Zensus 2021).

Projektergebnisse 2015 und 2016:
Auf Basis einer Analyse verschiedener Geobasisprodukte wurde eine Übersicht zu relevanten raumbezogenen Datenquellen die für eine mögliche Integration im Verfahren des Zensus 2021 zusammengestellt. Weiter wurde eine Methodik auf Basis der Hausumringe, Georeferenzierten Adressen und dem ATKIS Basis-DLM zur Identifikation potenzieller Wohngebäude entwickelt und validiert. Die Ergebnisse am Beispiel eines Testgebietes zeigen, dass die Methodik und die verwendeten Geobasisdaten als zusätzliche Datenquelle zur Plausibilisierung des Anschriften- und Gebäuderegisters eingesetzt werden könnten. Die Ergebnisse zeigen auch, dass eine Verwendung des deutschlandweit verfügbaren 3D-Gebäudemodells LoD1-DE, das auch Informationen zur Gebäudefunktion aus dem Liegenschaftskataster enthält, eine Verbesserung der Ergebnisse hervorbringt. Die Methodik und Ergebnisse wurden in einem Bericht für das Bundesministerium des Innern (BMI) dokumentiert. In Phase II werden die angesprochenen 3D-Gebäudemodelldaten zusätzlich verwendet und die bereits in Phase I begonnenen Untersuchungen vertieft.

www.ioer.de

Laufzeit

10/2015 – 12/2016


Ansprechpartner

Dr.-Ing. Gotthard Meinel
Tel. +49 (0)351 4679 254
G.Meinel[im]ioer.de


Drittmittel

Bundesministerium des Innern (BMI)


Leadpartner

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)


Kooperationspartner

Zentrum für Satellitengestützte Kriseninformation (ZKI) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), Statistisches Bundesamt (Destatis)