Urban Sprawl Metrics

Die Zersiedelung beschreibt die unkontrollierte Ausbreitung der Siedlungsfläche auf Kosten von Natur- und Landwirtschaftsflächen.
Das Bundesamt für Raumentwicklung (ARE) hat den Auftrag des Bundes, die Zersiedelung in der Schweiz zu beobachten und diese einzugrenzen.
Politisch bezeugte besonders die gescheiterte "Zersiedelungsinitiative" vom 10. Februar 2019 die Dringlichkeit der Thematik.
Die Zersiedelung ist demnach nicht nur ein geographisches, sondern auch ein gesellschaftliches Thema.
Mit der von Schwick et al. im Buch "Zersiedelung messen und begrenzen" begründeten Methoden zur Bestimmung der Zersiedelung wurde ein Fundament zur Erfassung dieses Problems geschaffen.

Das Projekt zielt darauf ab, den "USM Calculator" Webservice, eine Webapplikation, basierend auf den erwähnten Methoden, um zusätzliche Funktionen zu erweitern.
Die angestrebten Ziele umfassen die Ermöglichung weiterer Schritte in Richtung Unabhängigkeit von dritter Software, wie beispielsweise QGIS.
Ausserdem wird die Machbarkeit einer parallelisierten Berechnung mehrerer Regionen untersucht, um grössere Datenmengen effizienter zu berechnen.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Webservice um zusätzliche Funktionen ergänzt, die es ermöglichen, die statistischen Inputdaten für die Bestimmung der Zersiedelung zu bearbeiten.
Ausserdem wurde eine Lösung konzipiert, um die Rasterdaten der bebauten Fläche anzupassen und deren Einfluss auf die Zersiedelung unmittelbar zu untersuchen.

Die Inputdaten können direkt im Frontend (umgesetzt mit Vue.js) der Webapplikation angepasst werden.
Dabei kann die bebaute Fläche, die mittels GeoTIFF-Raster auf einer Leaflet-Karte dargestellt wird, pixelweise verändert werden.
Anschliessend kann das Raster als Input für die Verarbeitung im Python-Backend verwendet werden.
Zudem können statistische Inputdaten (GeoPackage, GeoJSON), wie z.B. die Einwohneranzahl oder Arbeitsplätze einer Region bearbeitet werden.
Die parallelisierte Berechnung mehrerer Untersuchungsgebiete wurde evaluiert und führt zu einer reduzierten Rechenzeit.

Die Erweiterungen tragen massgeblich dazu bei, Veränderungen der Siedlungsstruktur besser verfolgen zu können.
Für Raumplanende fällt die Anpassung der Inputdaten und anschliessende Kalkulation einfacher aus.
Die Förderung des Verständnisses von Zersiedelung sowie die Entwicklung von Massnahmen zu deren Eindämmung kann durch den Einsatz der Software in der Lehre und Forschung weiter vorangetrieben werden.