Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gebäude sind mehr als ihr Grundriss – deutschlandweit lassen sie sich nun automatisch klassifizieren

24.07.2014

Die Planung von Städten, Infrastruktur oder Energieversorgung ist ohne Informationen zur Siedlungsstruktur nicht denkbar.

Aussagen zu einzelnen Gebäuden waren bisher jedoch nur eingeschränkt möglich. Im Rahmen einer Dissertation hat Robert Hecht untersucht, wie sich Merkmale anhand von Geodaten automatisch erheben und Gebäude dadurch klassifizieren lassen. Nachzulesen ist dies in einem neuen Band der Schriftenreihe des Leibniz-Instituts für ökologische Raumentwicklung (IÖR).


Anhand automatisch erhobener Zusatzinformationen aus Geobasisdaten ist es möglich, Häuser einem Gebäudetyp zuzuordnen und die Art der Bebauung ganzer Wohnblocks und Straßenzüge zu bestimmen.

Quelle: Robert Hecht

In Deutschland existiert ein riesiges Angebot an Karten und Geodaten, die Gebäude im Grundriss, zwei- oder dreidimensional abbilden. Für die Stadt- und Regionalplanung oder das Risikomanagement reichen diese Informationen jedoch längst nicht mehr aus. Gefragt ist konkretes Wissen über den Gebäudebestand bis hin zum einzelnen Haus oder Wohnblock.

Diese Informationen automatisiert zu generieren, ist ein Aspekt der Forschungsarbeiten im Bereich Monitoring der Siedlungs- und Freiraumentwicklung. Mit einer Dissertation hat Robert Hecht die Grundlagen geschaffen, Gebäude flächendeckend in ganz Deutschland automatisch zu klassifizieren. Anhand von Geobasisdaten und Kartenmaterial können sie als Ein- oder Mehrfamilienhaus, Gründerzeit- oder DDR-Plattenbau, Wohn- oder Geschäftshaus identifiziert werden.

Auf Basis dieses klassifizierten Gebäudebestandes lassen sich weitere Informationen ableiten, die nicht nur für Stadtplaner von Interesse sind.

„Eine manuelle Erhebung von Gebäudetypen ist extrem zeitaufwändig und nicht frei von subjektiven Einflüssen. Bisher genutzte automatisierte Verfahren hatten aber das Problem, dass sie noch nicht hinreichend an deutschen Geobasisdaten getestet wurden und zudem nicht flexibel genug arbeiten“, erläutert Hecht. Diese Defizite sollte die neue Methode nicht haben.

Deshalb hat der Wissenschaftler verschiedene Verfahren untersucht und sich schließlich für ein maschinelles Lernverfahren entschieden. „Der Einsatz eines lernenden Verfahrens macht es möglich, verschiedene Datenbestände als Ausgangsmaterial zu verwenden. Das System muss lediglich anhand von Trainingsdaten lernen, Muster wiederzuerkennen“, erklärt Robert Hecht. Für seine Untersuchungen hat er eine Referenzdatenbank mit 800.000 Gebäudegrundrissen verwendet. Mit Hilfe dieser Daten ließ sich belegen, dass das Verfahren die untersuchten Grundrisse präzise den verschiedenen Gebäudeklassen zuordnet.

Für die Erhebung der Gebäudemerkmale werden ausschließlich amtliche Geobasisdaten genutzt, die fortschreibungspflichtig sind und damit auch in der Zukunft zur Verfügung stehen. Damit ist eine zuverlässige Datenbasis gesichert und das Verfahren in ganz Deutschland anwendbar. Auch in Ländern mit vergleichbarer Datenlage kann es zum Einsatz kommen. Die Übertragbarkeit zwischen verschiedenen Regionen ist allerdings begrenzt. Differenzen in der Baukultur machen es erforderlich, dass zur Gebäudeklassifizierung Datenbanken mit regionalspezifischen Trainingsdaten verwendet werden.

Die mit dem Verfahren gewonnenen Daten machen passgenaue Planungen möglich, da sich auf ihrer Grundlage auch Bevölkerungsverteilungen berechnen lassen. Für Kommunen wird damit zum Beispiel ersichtlich, wo zusätzliche Fahrradwege oder Spielplätze vonnöten sind. Die Regionalplanung kann entscheiden, wo neue Windkraftanlagen entstehen oder Gewerbeflächen eingespart werden können. Durch die Kombination der gebäudebezogenen Daten mit Gefahrenkarten lassen sich Informationen für den Katastrophenschutz oder die Gefahrenabwehr ableiten. Energieversorger oder Mobilfunkanbieter können die Daten für ihre Netzplanung nutzen.

Die Ergebnisse der Arbeit fließen in den Monitor der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (www.ioer-monitor.de) ein. Diese wissenschaftliche Dienstleistung des IÖR steht Interessierten im Internet frei zur Verfügung. Der IÖR-Monitor wurde mit dem Ziel entwickelt, Städte und Regionen bei der ressourcen- und flächenschonenden Entwicklung zu unterstützen.

Literatur:
Hecht, Robert: Automatische Klassifizierung von Gebäudegrundrissen – Ein Beitrag zur kleinräumigen Beschreibung der Siedlungsstruktur, Band 63, IÖR Schriften, Berlin: Rhombos-Verlag (ISBN: 978-3-944101-63-7).

Ansprechpartner im IÖR:
Dr. Robert Hecht, Telefon: (0351) 46 79-248, E-Mail: R.Hecht[im]ioer.de

Weitere Informationen:

http://www.rhombos.de/shop/automatische-klassifizierung-von-gebaudegrundrissen.h... - IÖR Schrift Band 63 beim Rhombos-Verlag

Heike Hensel | Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung e. V.

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit
18.01.2017 | Technische Universität Chemnitz

nachricht Intelligente Haustechnik hört auf „LISTEN“
17.01.2017 | EML European Media Laboratory GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Scientists spin artificial silk from whey protein

X-ray study throws light on key process for production

A Swedish-German team of researchers has cleared up a key process for the artificial production of silk. With the help of the intense X-rays from DESY's...

Im Focus: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Neuer Algorithmus in der Künstlichen Intelligenz

24.01.2017 | Veranstaltungen

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Interview mit Harald Holzer, Geschäftsführer der vitaliberty GmbH

24.01.2017 | Unternehmensmeldung

MAIUS-1 – erste Experimente mit ultrakalten Atomen im All

24.01.2017 | Physik Astronomie

European XFEL: Forscher können erste Vorschläge für Experimente einreichen

24.01.2017 | Physik Astronomie