Zeitreihenanalyse für ein nachhaltiges Ökosystem

Das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) und das Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung e.V. (IÖR) untersuchen in einem Gemeinschaftsprojekt, in welchem Maße sich die Landbedeckung in Deutschland vom Ende des 18. / Anfang des 19. Jahrhunderts bis heute verändert hat. Dabei stehen Moor- und Waldgebiete im Fokus, weil sie als wichtige Kohlenstoffsenken für den Klimaschutz und die Dekarbonisierung bedeutsam sind.
Die gewonnenen Zeitreihendaten tragen zur Verbesserung von Klimamodellen bei, da der Landnutzung und dem anthropogenen Landwandel entscheidende Rollen bei der globalen Erwärmung zukommen.

Zu diesem Zweck werden aktuell Methoden erarbeitet, um Karteninhalte aus digitalisierten Altkartenbeständen automatisiert zu extrahieren. Methodisch werden klassische Objekterkennungsverfahren und KI-Technologien eingesetzt. Die Ergebnisse werden nach Projektabschluss als Open Data und die entwickelte Software als Open Source zur Verfügung gestellt.

Dem Projekt ging eine Machbarkeitsstudie voraus, für die der Fachinformationsdienst Kartographie und Geobasisdaten (FID Karten) für ausgewählte Modellgebiete Kartenblätter digital zur Verfügung stellte. Die Machbarkeitsstudie lieferte wesentliche Erkenntnisse für das Gesamtprojekt: Sie demonstrierte die technische Umsetzbarkeit der automatisierten Extraktion von Landbedeckungsinformationen, ermittelte optimale Algorithmen für unterschiedliche Kartentypen und ermöglichte eine Einschätzung zur Dauer der Datenextraktion. Diese Ergebnisse bilden die Grundlage für die notwendige Skalierung auf die Untersuchungen für ganz Deutschland.

Die angestrebte möglichst flächendeckende Analyse für ganz Deutschland benötigt einen Zugang zu umfassenden, historischen Kartenbeständen in digitaler Form, um vollständige Zeitreihen der Landschaftsveränderungen zu erstellen.