GIS und Digitalisierung
Die Anzahl digital verfügbarer Geodaten ist in den vergangenen Jahren rasant angewachsen. Parallel dazu ermöglichen moderne Methoden der Datengewinnung eine zunehmend präzise und differenzierte Erfassung von Landschaftsinformationen. Die hohe Verfügbarkeit raumbezogener Daten – unter anderem aus Satellitenfernerkundung, Photogrammetrie, Umweltsensorik sowie aus offenen und institutionellen Datenquellen – führt zu einem kontinuierlichen Datenstrom, der mit GIS-basierter Software systematisch erschlossen, analysiert und interpretiert werden kann.
GIS-basierte Methoden bilden dabei eine zentrale Grundlage zur Transformation großer, heterogener Datenmengen in anwendungsrelevante Smart Data. Räumliche Fragestellungen werden mithilfe von 3D-Modellen analysiert und visualisiert; Web-GIS-Systeme und interaktive Dashboards dienen als webbasierte Informations- und Managementsysteme in Forschungs- und Praxisprojekten; mobile Applikationen ermöglichen eine effiziente und qualitätsgesicherte Erfassung von Geodaten im Gelände; geostatistische Verfahren unterstützen die Beschreibung, Modellierung und Interpretation räumlicher Phänomene.
Das Fachgebiet GIS und Digitalisierung befasst sich mit der wissenschaftlichen Analyse, Integration und Nutzung raumbezogener Daten im Kontext des Bauingenieurwesens, der Landschaftsarchitektur sowie der Umweltplanung. Im Mittelpunkt stehen sowohl die theoretischen Grundlagen geographischer Datenmodelle und -formate als auch die Entwicklung und Anwendung methodisch fundierter Ansätze zur räumlichen Datenanalyse. Ziel ist es, komplexe ökologische, landschaftliche und infrastrukturelle Zusammenhänge quantitativ erfassbar und für Entscheidungsprozesse nutzbar zu machen.
In der Forschung setzt das Fachgebiet Schwerpunkte in der Entwicklung GIS-basierter Informations- und Managementsysteme für das Umwelt- und Ressourcenmanagement. Dabei werden klassische geowissenschaftliche Konzepte mit aktuellen Ansätzen der Digitalisierung, Datenvisualisierung und Entscheidungsunterstützung verknüpft. Die Arbeiten leisten einen Beitrag zur evidenzbasierten Umweltplanung sowie zur nachhaltigen Nutzung und Entwicklung von Landschafts- und Umweltressourcen.



Lehre - Forschung - Publikationen
Das Lehrportfolio des Fachgebiets ist darauf ausgerichtet, raumbezogene Informationssysteme und Analysemethoden in ihrer gesamten methodischen und konzeptionellen Breite zu vermitteln. Die Ausbildung verbindet theoretische Grundlagen mit anwendungsorientierten Lehrformaten und fördert sowohl analytische als auch konzeptionelle Kompetenzen im Umgang mit raumbezogenen Daten.
Studierende erwerben fundierte Kenntnisse in der Erfassung, Modellierung, Analyse und Visualisierung räumlicher Informationen sowie in der Bewertung von Planungs- und Entscheidungsprozessen im Umwelt- und Ressourcenbereich. Besonderer Wert wird auf interdisziplinäre Perspektiven und problemorientiertes Arbeiten gelegt.
Die angebotenen Lehrformate gliedern sich wie folgt:
Einführung in Geoinformationssysteme
Vermittlung grundlegender Konzepte raumbezogener Informationssysteme, Datenmodelle, Koordinatensysteme sowie grundlegender Analyse- und Visualisierungsmethoden.
Räumliche Datenanalyse und Modellierung
Vertiefung quantitativer und qualitativer Methoden zur Analyse räumlicher Strukturen und Prozesse. Anwendung GIS-basierter Modelle zur Bearbeitung umwelt- und planungsrelevanter Fragestellungen. Einführung in Web-basierte Anwendungen und digitale Entscheidungsunterstützung.
Umweltinformationssysteme und digitale Planung
Entwicklung und Nutzung digitaler Informationssysteme zur strukturierten Bereitstellung und Auswertung umweltbezogener Daten.
Mobile Datenerhebung und partizipative Methoden
Methoden der mobilen Erfassung raumbezogener Daten sowie Konzepte partizipativer Datennutzung. Reflexion der wissenschaftlichen, gesellschaftlichen und ethischen Rahmenbedingungen.
Das Fachgebiet pflegt interdisziplinäre Forschungskooperationen mit Hochschulen, außeruniversitären Forschungseinrichtungen, öffentlichen Verwaltungen und privaten Planungseinrichtungen. Die Zusammenarbeit fokussiert sich auf die Anwendung raumbezogener Analysemethoden in Umwelt-, Landschafts- und Ressourcenfragen.
Kooperationen dienen sowohl der gemeinsamen Drittmittelakquise als auch der Bearbeitung praxisnaher Forschungsfragen und der Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses.
Die Projektarbeit des Fachgebiets umfasst anwendungsorientierte Forschungs- und Entwicklungsprojekte, in denen raumbezogene Daten zur Analyse komplexer Umwelt- und Planungssysteme eingesetzt werden. Typische Projektinhalte sind:
- Entwicklung GIS-basierter Analyse- und Bewertungssysteme
- Erstellung digitaler Karten- und 3D-Modelle
- Konzeption von Umweltinformations- und Entscheidungsunterstützungssystemen
- Integration raumbezogener Daten in nachhaltige Planungsprozesse
Die Projekte zeichnen sich durch eine enge Verzahnung von wissenschaftlicher Methodik und praktischer Anwendung aus.
2006 – 2012 FuE-Projekt IWRM Vietnam „Integriertes Wasserressourcenmanagement für drei Teilgebiete in Vietnam: Provinz Nam Dinh, Provinz Lam Dong, Stadt Can Tho“
- Hydrologische Modellierung (NA-Modellierung, Wasserallokation)
- Kontaminationsrisikoanalyse (Grundwasser, Oberflächenwasser)
- GIS-basierte wasserwirtschaftliche Rahmenplanung
gefördert vom BMBF
2011 – 2015 FuE-Projekt RAME „Research Association Mining and Environment“ in Hon Gai, Vietnam
- Nachnutzungsplanung und GIS-basierte Visualisierung der Bergbaufolgelandschaft
- Umweltinformationssystem, Umweltmanagement (Staub, Haldenstabilität, Bergbauabwässer, Niederschlagswasser, Landnutzung)
gefördert vom BMBF
2013 – 2016 FuE-Projekt MOSA – IWRM Südafrika „Ausrichtung von IWRM-Maßnahmen an der Wertschöpfungs- kette zur Sicherung der Nachhaltigkeit” – Teilprojekt „IWRM Modellierung“
- Web-basiertes Water Data-Warehouse
- Datenanalyse und Reporting
gefördert vom BMBF
2017 – 2020 FuE-Projekt iWaGSS „Integrated Water Governance Support System“
Teilprojekt „Risk Assessment und Hydrologische Modellierung“
- Web-GIS basiertes Integrated Governance Support System auf Flusseinzugsgebietsebene
- Frühwarnsystem Wasserqualität
- Methoden zur Geodatenerhebung im Gelände
gefördert vom BMBF
2017– 2020 F&E-Projektes WaterMiner „Räumlich- zeitlich abgestimmte Kreislaufführung und Wiederverwendung bergbaulicher Abwässer am Beispiel eines urban geprägten Bergbaugebietes“
- Räumlich-zeitliches Stoffstrommanagement
- Fachkataster Wasserinfrastruktur, Fachinformationssystem Monitoring
gefördert vom BMBF
2019 – 2022 FuE-Projekt HolzbauGIS „Einsparungen von Treibhausgasen durch Bauen und Sanieren mit Holz“ - Aufbau eines raumbezogenen Datenbankverwaltungssystems - GIS-basiertes webfähiges Fachinformationssystem zur Kohlenstoffberechnung auf kommunaler Ebene
gefördert von BMEL und BMU (Waldklimafonds)
2021 – 2025 Den Gewässern mehr Raum geben – Chancen und Synergien eines bundesweiten Flächenziels für die Gewässerentwicklung – Ausmaß vom Flächenbedarf betroffener Nutzungen und anderweitiger Ziele
gefördert vom Umweltbundesamt
2021 – 2023 FuE-Projekt COSMOS Entwicklung eines community-basierten nachhaltigen Wassermanagement- und Monitoringsystems – Water Planning for Sustainable Water Resources Management
- Analyse der wasserwirtschaftlichen Verhältnisse in den Unter suchungsgebieten
- Aufbau eines Systems zur Simulation der Wasserbilanzierung und Wasserverteilung auf Flusseinzugsgebietsebene
- Ableitung von Wasserbewirtschaftungsszenarien
gefördert vom BMBF
Im Rahmen der fachbezogenen Gremientätigkeit erfolgt eine aktive Mitwirkung an wissenschaftlichen Begutachtungs- und Programmgestaltungsprozessen auf nationaler Ebene in den folgenden Komitees:
Seit 2016 Programmkomitee Arbeitskreis Umweltinformationssysteme der GI-Fachgruppe 4.6.1 Umweltinformatik der Gesellschaft für Informatik e.V.
Seit 2020 Programmkomitee Künstliche Intelligenz in der Umweltinformatik der Gesellschaft für Informatik e.V.
Die Forschungsergebnisse des Fachgebiets werden in wissenschaftlichen Fachzeitschriften, Sammelbänden und Konferenzbeiträgen publiziert. Ergänzend erfolgt ein gezielter Wissenstransfer in Praxis und Öffentlichkeit durch Projektberichte, Workshops und digitale Informationsangebote.
Ziel ist es, raumbezogene Methoden und Erkenntnisse für unterschiedliche Nutzergruppen zugänglich zu machen und deren Anwendung in Wissenschaft, Verwaltung und Planung nachhaltig zu unterstützen.
Klingel, Florian; Greassidis, Sandra; Jaschinski, Sylvia; Jolk, Christian; Borgmann, Andreas; Stolpe, Harro (2009): GIS als Lösungsansatz für die Entwicklung eines Planungs- und Entscheidungsunterstützungssystems für das Integrierte Wasserressourcenmanagement in Vietnam, 6. GIS-Tagung DWA, GIS in der Wasserwirtschaft, Kassel, Deutschland, 2009
Stolpe, Harro; Greassidis, Sandra; Jolk, Christian; Stärz, Christian; Zindler, Björn (2009): Datenmanagement im IWRM Projekt Vietnam, IWRM Themenworkshop Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ, Entscheidungsun- terstützungssysteme und Datengrundlagen im Kontext von IWRM, Magdeburg, Deutschland, 2009
Stolpe, Harro; Borgmann, Andreas; Greassidis, Sandra; Jaschinski, Sylvia; Jolk, Christian; Zindler, Björn (2009): Erfahrungen beim Capacity Building im Rahmen von Wasser- und Umweltprojekten in Vietnam, IWRM Themenwork- shop Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ, Capacity Development: Nachhaltige Umsetzungsstrategien für Wissenschaft, Verwaltung und Wirtschaft in Entwicklungs- und Schwellenländern, Magdeburg, Deutschland, 2009
Borgmann, Andreas; Greassidis, Sandra; Jaschinski, Sylvia; Jolk, Christian; Zindler, Björn (2009): The Quality of Geodata in Viet Nam in the IWRM Process – A Challenge, Tropentag 2009, Hamburg, Deutschland, 2009
Stolpe, Harro; Borgmann Andreas; Greassidis, Sandra; Jaschinski, Sylvia; Jolk, Christian; Klingel, Florian; Zindler, Björn (2009): Design and Implementation of IWRM in Vietnam - Examples of Climate and Land Use Changes,
Nationale GLOWA Konferenz - Globaler Wandel des Wasserkreislaufs, Potsdam, Deutschland, 2009
Jolk, Christian; Stolpe, Harro; Borgmann Andreas; Clemens, Achim; Greassidis, Sandra; Jaschinski, Sylvia; Klingel, Florian; Zindler, Björn (2009): Design and Implementation of Integrated Water Resources Management (IWRM) in Vietnam, Indo-German Workshop on Sustainable Urban Development, Jaipur, Indien, 2009
Jolk, Christian; Stolpe, Harro; Borgmann, Andreas; Greassidis, Sandra; Jaschinski, Sylvia; Klingel, Florian; Zindler, Björn (2009): Research Project IWRM-Vietnam; Chinese-German Water Forum – Megacities: Interactions between Land Use and Water Management, Guangzhou, China, 2009
Borgmann, Andreas; Greassidis, Sandra; Jaschinski, Sylvia; Jolk, Christian; Zindler, Björn; Stolpe, Harro (2010): GIS als Werkzeug für die großräumige Bewertung des Kontaminationsrisikos für die Wasserressourcen im Dong Nai Flussgebiet in Vietnam; 7. GIS-Tagung DWA, GIS in der Wasserwirtschaft, Bonn, Deutschland, 2010
Zindler, Björn; Borgmann, Andreas; Brömme, Katrin; Greassidis, Sandra; Jaschinski, Sylvia; Jolk, Christian; Klingel, Florian; Stolpe, Harro (2010): Analyse von Institutionen und institutionelles Capacity Development im F+E-Vorhaben IWRM- Vietnam, IWRM Themenworkshop Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ, Governance and Partizipation, Magdeburg, Deutschland, 2010
Jaschinski, Sylvia; Borgmann, Andreas; Führer, Nils; Greassidis, Sandra; Jolk, Christian; Stolpe, Harro; Zindler, Björn (2010): Water Contamination Risk Assessment for Water in IWRM Vietnam, World Water Week 2010, Stockholm, Schweden, 2010
Jolk, Christian; Greassidis, Sandra; Jaschinski, Sylvia; Stolpe, Harro; Zindler, Björn (2010): Planning and Decision Support Tools for the Integrated Water Resources Management in Vietnam, Water 2010, 2(4), S. 711-725, www.mdpi.com/2073-4441/2/4/, Basel, Schweiz, 2010
Stolpe, Harro; Borgmann Andreas; Greassidis, Sandra; Jaschinski, Sylvia; Jolk, Christian; Klingel, Florian; Zindler, Björn (2010): FuE-Vorhaben IWRM- Vietnam, IWRM Themenworkshop Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ, IWRM Workshop: Implementierung von IWRM, Magdeburg, Deutschland, 2010
Zindler, Björn; Borgmann, Andreas; Greassidis, Sandra; Jaschinski, Sylvia; Jolk, Christian; Klingel, Florian; Stolpe, Harro (2010): Development of Planning and Decision Support Tools for IWRM in Vietnam, IWRM Karlsruhe 2010, Karlsruhe, Deutschland, 2010 - ausgezeichnet mit dem Best Poster Award –
Greassidis, Sandra; Borgmann, Andreas; Führer, Nils; Jaschinski, Sylvia; Jolk, Christian; Stolpe, Harro; Zindler, Björn (2011): Überschlägige Wasserbilanz zur Planungs- und Entscheidungsunterstützung auf Einzugsgebietsebene
für das Integrierte Wasserressourcen-Management in Vietnam, Hydrologie und Wasserbe wirtschaftung, 55. Jahrgang, Heft 2, April 2011, Koblenz, Deutschland, 2011
Stolpe, Harro; Borgmann Andreas; Greassidis, Sandra; Jaschinski, Sylvia; Jolk, Christian; Zindler, Björn (2011): Integriertes Wasserressourcen Management in Vietnam, Schriftenreihe Siedlungswasserwirtschaft Bochum, 29. Bochumer Workshop, Heft 62, Bochum, Deutschland, 2011
Stolpe, Harro; Borgmann Andreas; Greassidis, Sandra; Jaschinski, Sylvia; Jolk, Christian; Klingel, Florian; Zindler, Björn (2011): Planning and Decision Support Tools for IWRM in three river basins in Vietnam, International Confe- rence on IWRM, Management of Water in a Changing World: Lessons Learnt and Innovative Perspectives, Dresden, Deutschland, 2011
Stolpe, Harro; Borgmann Andreas; Greassidis, Sandra; Jaschinski, Sylvia; Jolk, Christian; Klingel, Florian; Zindler, Björn (2011): IWRM Vietnam, Statusseminar des BMBF-Förderschwerpunktes IWRM, Dresden, Deutschland, 2011
Stolpe, Harro; Borgmann Andreas; Greassidis, Sandra; Jaschinski, Sylvia; Jolk, Christian; Zindler, Björn (2011): FuE-Vorhaben Integriertes Wasserressourcenmanagement in Vietnam (IWRM-Vietnam), Hydrobrief. FgHW
Fachgemeinschaft Hydrologische Wissenschaften.
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Bochum, ISBN 3899665473
Stolpe, Harro; Borgmann, Andreas; Führer, Nils; Greassidis, Sandra; Jolk, Christian; Zaun, Sylvia; Zindler, Björn (2013): Tập bản đồ IWRM. Sơ đồ, mô hình, bảng biểu lập cho 3 khu vực dự án. Universitätsverlag Bochum,
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Stolpe, Harro; Borgmann, Andreas; Führer, Nils; Greassidis, Sandra; Jolk, Christian; Zaun, Sylvia; Zindler, Björn (2013): Method Handbook for IWRM in Vietnam on River Basin Level. Universitätsverlag Bochum, Bochum,
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Stolpe, Harro; Borgmann, Andreas; Führer, Nils; Greassidis, Sandra; Jolk, Christian; Zaun, Sylvia; Zindler, Björn (2013): Methodenhandbuch für das IWRM in Vietnam auf Flusseinzugsgebietsebene. Universitätsverlag Bochum, Bochum, ISBN 389966549X
Stolpe, Harro; Borgmann, Andreas; Führer, Nils; Greassidis, Sandra; Jolk, Christian; Zaun, Sylvia; Zindler, Björn (2013): Sổ tay phương pháp cho Quản lý tổng hợp tài nguyên nước Việt Nam ở cấp độ lưu vực sông. Universitäts verlag Bochum, Bochum, ISBN 3899665511
Stolpe, Harro; Borgmann, Andreas; Brömme, Katrin; Führer, Nils; Greassidis, Sandra; Jolk, Christian; Klingel, Florian, Viet, Trinh Quoc; Zaun, Sylvia; Zindler, Björn (2013): Water Systems in Vietnam, Mekong Environmental Symposium, Ho Chi Minh City, Vietnam, 2013
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