Mit KI-Modellen mehr aus offenen Luftbildaufnahmen holen?

Am 7. Februar ist die Umweltdatenwerkstatt mit einer ersten Veranstaltung in Nürnberg an den Start gegangen.

Wie viel Grün gibt es in einer Stadt? Wie können Entsiegelungspotenziale mithilfe Künstlicher Intelligenz ermittelt werden? Und wie können fehlende Daten ermittelt werden? Mit diesen Fragen beschäftigten sich die Teilnehmenden der ersten Umweltdatenwerkstatt am 7. und 8. Februar in Nürnberg. Ziel ist, Expertinnen und Experten aus dem Umweltschutz und der Arbeit mit offenen Daten sowie KI-basierter Auswertungsmethoden zusammenzubringen und mit ihnen gemeinsam an Herausforderungen im Umweltschutz zu arbeiten. Unter den zwölf Teilnehmenden waren Angestellte der Stadt Nürnberg aus den Bereichen Statistik und Umwelt, Aktive lokaler Umweltvereine und KI-Unternehmen sowie des Code for Germany Lab Nürnberg.

Wie viel Grün gibt es? Entsiegelungspotenziale mittels KI erkennen

Die Expertinnen und Experten kamen mit ganz unterschiedlichen Herausforderungen und Bedarfen in die Umweltdatenwerkstatt. Auf dieser Grundlage entstanden Themenbereiche, zu denen die sich drei Gruppen bildeten. Sie entwickelten ihre jeweiligen Ziele und versuchten diese innerhalb von zwei Tagen zu erreichen.

Eine Gruppe konzentrierte sich auf die Entwicklung eines automatisierten Verfahrens, um festzustellen, wie viel Grün beziehungsweise. wie viele Bäume in einer Stadt oder einem Bundesland stehen. Dazu wurden mittels KI-basierter Bilderkennungsverfahren verwaltungsinterne Infrarotluftbildaufnahmen analysiert. Ein KI-Modell wurde trainiert, um das Grün auch auf normalen Luftbildern automatisiert erkennen zu können. Denn die Infrarotaufnahmen sind nicht öffentlich zugänglich und das Verfahren soll auch in anderen Regionen funktionieren. Daher befasste sich die Gruppe mit der Herausforderung, dass oft nicht klar ist, wie viel Grün in einer Stadt vorhanden ist, wie hoch die CO2-Bindefähigkeit ist und vor allem, wie groß das Potenzial ist, Flächen zu entsiegeln und weitere Bäume anzupflanzen.

Mit der Fragestellung nach dem Entsiegelungspotenzial befasste sich die zweite Gruppe. Aufgrund fehlender Daten zu versiegelten Flächen in Nürnberg wurde der Versuch gemacht mithilfe von OpenStreetMap (OSM) festzustellen, welche Flächen übrigbleiben, wenn Grünflächen, Wohnraum, Infrastruktur und Industrie von der Gesamtfläche Nürnbergs abgezogen werden. OpenStreetMap ist eine zivilgesellschaftliche Kartenplattform, die frei nutzbare Geodaten sammelt, strukturiert und für die Nutzung durch jeden und jede in einer Datenbank vorhält (Open Data). Neben den OSM-Daten sollten zusätzlich Daten zu sogenannten “Lost Places” sowie die Ergebnisse der Luftbildauswertung der ersten Gruppe verwendet werden.

Spielerisch fehlende Daten ermitteln

Da das Fehlen von Daten ein übergreifendes Problem darstellt, konzentrierte sich die dritte Gruppe auf Möglichkeiten, das selbst in die Hand zu nehmen. Mit einer Datenspende-Anwendung sollen Menschen über einen spielerischen Ansatz daran mitwirken können, geobasierte Daten zu erfassen und aktuell zu halten. Dazu zählen zum Beispiel Brachflächen, Bäume oder auch Fahrradpumpstationen.

Erste Ergebnisse: Eine App für Datenspenden entwickeln

Am Ende hatten die Gruppen erste Ergebnisse erzielt: Grundsätzlich funktioniert das Bilderkennungsverfahren auch mit Luftbildaufnahmen. So konnte zum Beispiel nachgewiesen werden, dass private Flächen entscheidend dazu beitragen, wie grün eine Stadt ist. Stadtteile, die mit ihren öffentlichen Parks und Grünanlagen als grün galten, schnitten gegenüber eher durch private Flächen gekennzeichnete Stadtteile schlechter ab.

Außerdem entstand eine erste Anwendung zur Feststellung der Entsiegelungspotenziale und es wurden Kennzahlen ermittelt, die Nürnberg erreichen muss, um CO 2-neutral zu werden. Des Weiteren wurde ein Konzept für eine Datenspende-App entwickelt, die Code for Nürnberg im nächsten Schritt umsetzen möchte.

Das Feedback für die erste Umweltdatenwerkstatt war rundum positiv. Die Teilnehmenden betonten besonders die gute Möglichkeit, sich lokal zu vernetzen und voneinander zu lernen. Alle Ergebnisse befinden sich auf dem Github-Profil der lokalen Code for Nürnberg-Community.

Mitmachen

Du hast Interesse, dich lokal zu vernetzten und mit digitalen Werkzeugen den Umweltschutz voranzubringen? Die Umweltdatenwerkstatt findet bundesweit statt. Die Anmeldung und kommende Termine findest du auf der Veranstaltungsseite.

Die Umweltdatenwerkstatt wird im Auftrag der KI-Ideenwerkstatt für Umweltschutz von der Open Knowledge Foundation Deutschland durchgeführt.