Getting Closer! New Ways of Integrating Geodata, Statistics and Remote Sensing to Analyze and Visualize Urban Structures Using Density Surfaces and -Profiles

Authors

  • Stefan Fina Institut für Raumordnung und Entwicklungsplanung, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 7, 70569, Stuttgart, Deutschland
  • Angelika Krehl Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung (ILS), Brüderweg 22–24, 44135, Dortmund, Deutschland
  • Stefan Siedentop Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung (ILS), Brüderweg 22–24, 44135, Dortmund, Deutschland
  • Hannes Taubenböck Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Deutsches Fernerkundungsdatenzentraum (DFD), 82234, Weßling, Deutschland
  • Michael Wurm Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Deutsches Fernerkundungsdatenzentraum (DFD), 82234, Weßling, Deutschland

DOI:

https://doi.org/10.1007/s13147-014-0279-6

Keywords:

Density, Built-up density, Urban density, Monitoring, Remote sensing, Cologne

Abstract

In urban research and planning, “density” is one of the most important measures to analyze a city’s structural morphology. Compared to other measures such as “neighborhood mix of uses”, “polycentricity” or “compactness”, density seems to be a rather objective and comprehensible choice. However, when having a closer look at it, it is a rather complex concept with different measurement options. There is no internationally accepted standard for the implementation of density or density measures that would allow for a robust comparison of different countries, regions or cities. This article deals with the analytical opportunities that new geodata options offer with regards to an objective and transparent measurement of cities’ structural and use-related densities. A case study for the city of Cologne demonstrates possible applications based on high-resolution and disaggregated density data.

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References

Acioly Jr., C.; Davidson, F. (1996): Density in urban development. In: Building Issues 8 (3), 3–25.

Ackermann, F. (1999): Airborne laser scanning – present status and future expectations. In: Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 54 (2–3), 64–67.

Albertz, J. (2001): Einführung in die Fernerkundung. Grundlagen der Interpretation von Luft- und Satellitenbildern. Darmstadt.

Anselin, L. (1995): Local Indicators of Spatial Association – LISA. In: Geographical Analysis 27 (2), 93–115.

Benjamini, Y.; Yekutieli, D. (2001): The control of the false discovery rate in multiple testing under dependency. In: The Annals of Statistics 29 (4), 1165–1188.

Bettencourt, L.; West, G. (2010): A unified theory of urban living. In: Nature 467, 912–913.

Bundesagentur für Arbeit (2012): Statistische Geheimhaltung: Rechtliche Grundlagen und fachliche Regelungen der Statistik der Bundesagentur für Arbeit. Nürnberg.

Burchell, R. W.; Mukherji, S. (2003): Conventional development versus managed growth: the costs of sprawl. In: American Journal of Public Health 93 (9), 1534–1540.

Caldas de Castro, M.; Singer, B. H. (2006): Controlling the False Discovery Rate: A New Application to Account for Multiple and Dependent Tests in Local Statistics of Spatial Association. In: Geographical Analysis 38 (2), 180–208.

Churchman, A. (1999): Disentangling the concept of density. In: Journal of Planning Literature 13 (4), 389–411.

Doubek, C.; Zanetti, G. (1999): Siedlungsstruktur und öffentliche Haushalte. Wien. = Schriftenreihe der Österreichischen Raumordnungskonferenz 143.

Ewing, R.; Cervero, R. (2010): Travel and the built environment. A meta-analysis. In: Journal of the American Planning Association 76 (3), 265–294.

Ewing, R.; Bartholomew, K.; Winkelman, S.; Walters, J.; Chen, D. (2007): Growing cooler. The evidence on urban development and climate change. Washington, DC.

Forsyth, A. (2003): Measuring density: working definitions for residential density and building intensity. Minneapolis. = Design Brief, Number 8, July 2003. http://www.corridordevelopment.org/pdfs/from_MDC_Website/db9.pdf (17.01.2014).

Forsyth, A.; Oates, J. M.; Schmitz, K. H.; Hearst, M. (2007): Does residential density increase walking and other physical activity? In: Urban Studies 44 (4), 679–697.

Frank, L. D.; Engelke, P. O. (2001): The built environment and human activity patterns: Exploring the impacts of urban form on public health. In: Journal of Planning Literature 16 (2), 202–218.

Gassner, E. (1994): Die Grenzen der Verdichtung bei Wohnbaugebieten. In: Borchard, K., Weiß, E. (Hrsg.): Aus Verantwortung für die Gestaltung unserer Umwelt. Ausgewählte Beiträge von Edmund Gassner. Bonn, 93–276. = Beiträge zu Städtebau und Bodenordnung 12.

Hesse, M. (2010): Reurbanisierung oder Metropolisierung? Entwicklungspfade, Kontexte, Interpretationsmuster zum aktuellen Wandel der Großstadtregionen. In: DISP 46 (180), 36–46.

Hinde, S.; Dixon, J. (2005): Changing the obesogenic environment: insights from a cultural economy of car reliance. In: Transportation Research Part D 10 (1), 31–53.

Kelly-Schwartz, A. C.; Stockard, J.; Doyle, S.; Schlossberg, M. (2004): Is sprawl unhealthy? A multilevel analysis of the relationship of metropolitan sprawl to the health of individuals. In: Journal of Planning Education and Research 24 (2), 184–196.

Knapp, W.; Volgmann, K. (2011): Neue ökonomische Kerne in nordrhein-westfälischen Stadtregionen: Postsuburbanisierung und Restrukturierung kernstädtischer Räume. In: Raumforschung und Raumordnung 69 (5), 303–317.

Koppe, C.; Kovats, S.; Jendritzky, G.; Menne, B. (2004): Heat-waves: risks and responses. Kopenhagen. = Health and Global Environmental Change Series 2.

Kropp, J.; Holsten, A.; Lissner, T.; Roithmeier, O.; Hattermann, F.; Huang, S.; Rock, J.; Wechsung, F.; Lüttger, A.; Pompe, S.; Kühn, I.; Costa, L.; Steinhäuser, M.; Walther, C.; Klaus, M.; Ritchie, S.; Metzger, M. (2009): Klimawandel in Nordrhein-Westfalen. Regionale Abschätzung der Anfälligkeit ausgewählter Sektoren. Abschlussbericht des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) für das Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (MUNLV). Potsdam.

Landeshauptstadt Stuttgart (2005): Stadträumliche Dichte. Flächenbilanz von Wohngebieten in Stuttgart. Stuttgart.

Lillesand, T. M.; Kiefer, R. W.; Chipman, J. W. (2004): Remote Sensing and image interpretation. Hoboken, New Jersey.

Losch, S. (1994): Baulandreserven im Bestand. In: BfLR – Bundesforschungsanstalt für Landeskunde und Raumordnung (Hrsg.): Bestand, Bedarf und Verfügbarkeit von Baulandreserven. Umfrageergebnisse und Regionalerhebungen. Bonn, 135–142. = Materialien zur Raumentwicklung 64.

Newman, P.; Hogan, T. (1981): A review of urban density models: toward a resolution of the conflict between populace and planner. In: Human Ecology 9 (3), 269–303.

Newman, P.; Kenworthy, J. R. (1989): Gasoline Consumption and Cities. A Comparison of U.S. Cities with a Global Survey. In: Journal of the American Planning Association 55 (1), 24–37.

OECD (2010): Cities and Climate Change. Paris.

OECD (2012): Compact City Policies. A Comparative Assessment. Paris.

Riguelle, F.; Thomas, I.; Verhetsel, A. (2007): Measuring urban polycentrism: a European case study and its implications. In: Journal of Economic Geography 7 (2), 193–215.

Roberts, B. H. (2007): Changes in urban density: Its implications on the sustainable development of Australian cities. http://soac.fbe.unsw.edu.au/2007/SOAC/changesinurbandensity.pdf (20.01.2014).

Roskamm, N. (2011): Dichte. Eine transdisziplinäre Dekonstruktion. Bielefeld.

Scholz, T.; Rauscher, C.; Reiher, J.; Bachteler, T. (2012): Geocoding of German Administrative Data: The Case of the Institute for Employment Research. http://doku.iab.de/fdz/reporte/2012/MR_09-12_EN.pdf (17.01.2014).

Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin (2013): Umweltatlas Berlin, Themenbereich Einwohnerdichte. Berlin. http://www.stadtentwicklung.berlin.de/umwelt/umweltatlas/ii606.htm (17.01.2014).

Siedentop, S.; Schiller, G.; Gutsche, J.-M.; Koziol, M.; Walther, J. (2006): Siedlungsentwicklung und Infrastrukturfolgekosten. Bilanzierung und Strategieentwicklung. Bonn.= BBR-Online-Publikationen 3/2006.

Thierstein, A.; Lüthi, S.; Kruse, C.; Gabi, S.; Glanzmann, L. (2008): Changing value chain of the Swiss knowledge economy: spatial impact of intra-firm and inter-firm networks within the emerging mega-city region of Northern Switzerland. In: Regional Studies 42 (8), 1113–1131.

Watkins, R.; Palmer, J.; Kolokotroni, M. (2007): Increased temperature and intensification of the urban heat island: Implications for human comfort and urban design. In: Built Environment 33 (1), 85–96.

Westphal, C. (2008): Dichte und Schrumpfung. Kriterien zur Bestimmung angemessener Dichten in Wohnquartieren schrumpfender Städte aus Sicht der stadttechnischen Infrastruktur. Dresden. = IÖR-Schriften 49.

Wurm, M. (2013): Verknüpfung von Fernerkundungsdaten und Survey-Daten (SOEP und BASE-II) in städtischen Räumen für sozialwissenschaftliche Analysen. Dissertation an der Technischen Universität Graz.

Wurm, M.; Taubenböck, H.; Schardt, M.; Esch, T.; Dech, S. (2011): Object-based image information fusion using multisensor earth observation data over urban areas. In: International Journal of Image and Data Fusion 2 (2), 121–147.

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2014-06-30

Issue

Vol. 72 No. 3 (2014)

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Research Article

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1.
Fina S, Krehl A, Siedentop S, Taubenböck H, Wurm M. Getting Closer! New Ways of Integrating Geodata, Statistics and Remote Sensing to Analyze and Visualize Urban Structures Using Density Surfaces and -Profiles. RuR [Internet]. 2014 Jun. 30 [cited 2024 Apr. 20];72(3):179–194. Available from: https://rur.oekom.de/index.php/rur/article/view/626
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