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GIS-Ebenen und Fernerkundung – Überlagerung, Puffer, NDVI und Veränderungsanalyse

GeografieKarten und KartografieAlter 15–16

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Ein fiktives Flusstal von 12 km × 8 km mit synthetischen Daten: Schalten und überlagern Sie Ebenen für Luftbild, Relief und Höhenlinien, Landnutzung, Überschwemmungsgebiet, Bevölkerungsdichte, Einkommen und Straßen, und tippen Sie auf einen Punkt, um alle Ebenen abzufragen. Die GIS-Analyse zählt Wohnungen im Überschwemmungsgebiet, zieht Puffer um Fluss, Straßen oder Gesundheitszentrum und sucht nach mehreren Kriterien den besten Standort für ein neues Gesundheitszentrum. Die Fernerkundung zeigt Echtfarben und Falschfarben, NDVI, eine Klassifikation der Landbedeckung und die Veränderung zwischen zwei Zeitpunkten im Abstand von zehn Jahren.

Lektion: Karten und Geoinformation nutzen: GIS-Ebenen, Verschneidung und Pufferanalyse, Satellitenfernerkundung

Was sie zeigt

Ein Geoinformationssystem (GIS) speichert jedes Thema – Höhe, Landnutzung, Straßen, Überschwemmungsgebiete, Zensusdaten – als eigene Ebene über demselben Gebiet, sodass sich die Ebenen überlagern und gemeinsam abfragen lassen. Ein Puffer umfasst alles innerhalb eines festen Abstands zu einem Objekt, und die Verschneidung mehrerer Bedingungen liefert geeignete Standorte. Satelliten messen das reflektierte Licht in mehreren Kanälen; gesunde Pflanzen absorbieren rotes Licht und reflektieren nahes Infrarot, daher zeigen Falschfarbenbilder und der NDVI = (NIR − Rot)/(NIR + Rot) die Vegetation und ihre Veränderung. Alle Daten sind synthetisch.

So funktioniert es

Setzen Sie unter Kartenebenen Häkchen, um Ebenen zu überlagern, und tippen Sie auf die Karte, um einen Punkt abzufragen; wechseln Sie den Zeitpunkt zwischen A und B. Wählen Sie unter GIS-Analyse Wohnungen im Überschwemmungsgebiet, Puffer (mit Puffer um und Pufferabstand) oder Standort Gesundheitszentrum (Abstände einstellen, dann eigenen Standort antippen). Wählen Sie unter Fernerkundung ein Bild und tippen Sie Pixel an, um Rot, NIR und NDVI zu lesen.

Einstellbare Parameter

  • Bildschirm Kartenebenen, GIS-Analyse, Fernerkundung
  • Zeitpunkt Jahr 1 (A), 10 Jahre später (B)
  • Ebene Luftbild
  • Ebene Relief und Höhenlinien
  • Ebene Landnutzung
  • Ebene Überschwemmungsgebiet
  • Ebene Bevölkerungsdichte
  • Ebene Medianeinkommen
  • Ebene Straßen
  • Ebene Gesundheitszentrum und Schulen
  • Analyse Wohnungen im Überschwemmungsgebiet (Überlagerung), Puffer, Standort für ein Gesundheitszentrum
  • Puffer um Fluss, Straßen, Bestehendes Gesundheitszentrum
  • Pufferabstand 100–2000 m
  • Neues Zentrum: höchstens so weit von einer Straße 100–1000 m
  • Neues Zentrum: mindestens so weit vom bestehenden 0,5–5 km
  • Fernerkundungsbild Echtfarben (Rot, Grün, Blau), Falschfarben (nahes Infrarot, Rot, Grün), Vegetationsindex NDVI, Landbedeckung nach NDVI klassifiziert, Veränderung von A nach B

Fragen zum Erkunden

  1. Warum liegen zum Zeitpunkt B mehr Wohnungen im Überschwemmungsgebiet als zum Zeitpunkt A?
  2. Warum erscheint Vegetation in einem Falschfarbenbild rot?
  3. Welches Kriterium schränkt die möglichen Standorte für ein neues Gesundheitszentrum am stärksten ein?

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