Viele Persönlichkeiten. Zwei Standorte. Eine BO.

Die Kernbereiche unserer Forschung:

Spatial Data Analytics

In den letzten Jahren hat sich die kommunale Datengrundlage zur Analyse urbaner Räume drastisch vergrößert. Zeitgleich hat eine Leistungssteigerung von Computerhardware und Algorithmen stattgefunden. Angesichts dieser Entwicklungen ist die Notwendigkeit, aber auch die Möglichkeit zur interdisziplinären Kooperation gestiegen. Der Forschungs-schwerpunkt „Spatial Data Analytics“ am Fachbereich Geodäsie der Hochschule Bochum nutzt neue Datenquellen, Technologien zur Datenverwaltung und Datenbereitstellung, sowie Analysen zur Erkenntnisgewinnung über urbane Strukturen und Prozesse. Dabei werden innovative Methoden der kommunalen Datenverwaltung mit Data Science Techniken zur Datenanalyse kombiniert. Der Forschungsschwerpunkt „Spatial Data Analytics“ kann somit als Bindeglied zwischen den Disziplinen der Geoinformatik und Data Science aufgefasst werden.

 

Spatial Information Infrastructures

In den Forschungsschwerpunkt „Spatial Information Infrastuctures“ fließen langjährige praktische Erfahrungen beim konzeptionellen Aufbau nationaler und regionaler Geodaten-infrastrukturen ebenso ein wie aktuelle Technologien zur Entwicklung moderner Systemarchitekturen. Zu den Hauptthemen dieses Forschungsschwerpunktes zählen eine interoperable Vernetzung heterogener Datensätze auf Basis standardisierter Schnittstellen, Event-basierte und verteilte Prozessierung raum-zeitlicher Daten, Spezifikation domänenspezifischer Informationsinfrastrukturen und die Untersuchung von Ansätzen für Cloud-native Geodateninfrastrukturen.

 

Building Information Modeling (BIM)

Building Information Modeling (BIM) bezeichnet die Methode des kooperativen, fachübergreifenden Planens und Bauens. Ziel ist es, alle Informationen der beteiligten Fachdisziplinen in einem gemeinsamen, digitalen 3D-Modell zu verwalten. Das Modell soll neben der Planung auch während des Bauens und dem Betrieb zur Verfügung stehen und somit über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks hinweg erhalten und gepflegt werden. Dies ermöglicht darüber hinaus eine Unterstützung bei einem möglichen Umbau oder Abriss des Bauwerkes. Zu den essenziellen Vorteilen, die BIM mit sich bringt, zählen eine bessere Kommunikation und Abstimmung der Fachsparten untereinander, Kostenersparnisse durch mögliche Fehlplanungen, sowie verbesserte Visualisierungen und computergestützte Simulationen. Weitere Vorteile, die aus einer höheren Planungstransparenz resultieren, umfassen eine erhöhte öffentliche Akzeptanz durch Bürgerbeteiligungen, vereinfachte Absprachen mit Bauherren, sowie ein effizienteres Datenmanagement im Allgemeinen.

An der Hochschule Bochum haben die Fachbereiche Geodäsie, Architektur, sowie Bau- und Umweltingenieurwesen ein interdisziplinäres BIM Institut gegründet. In diesem Institut werden sowohl fachübergreifende Studien- und Weiterbildungsangebote umgesetzt, als auch ein anwendungsorientiertes BIM Forschungsnetzwerk etabliert.

 

Optische 3D Mess- und Auswrtetechnik
Die Geodatenerfassung mit bildgebenden und scannenden Sensortechnologien hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Das terrestrische Laserscanning (TLS) hat sich mittlerweile etabliert und erzeugt hochgenaue 3D Punktwolken. Gleiches gilt für die Erfassung von Objektgeometrien durch bildgebende Verfahren in der Photogrammetrie. Hier eröffnen Verfahren wie das Structure form Motion (SfM) neue Möglichkeiten der Datenerfassung.
Der Forschungsschwerpunkt beschäftigt sich mit den folgenden Fragestellungen:

  • Untersuchung geeigneter Sensoren zur Geodatenerfassung mit UAV
  • Kombination SfM und TLS zur Aufnahme von Industrieanlagen
  • Deformationsanalyse in 3D Punkwolken/bDOM
  • Objektbasierte Bildanalyse (insbesondere Change Detection)
  • Analyse großer Punktdatenbestände (Airborne Laserscanning, SfM)

 

 

Aktuelle Projekte:

Projektteam KomMonitor
Projektteam KomMonitor, Quelle: InWIS
  • KomMonitor:

    Dieses Projekt legt die Basis für eine fachübergreifende Stadtplanung. Die Städte Essen und Mülheim an der Ruhr entwickeln dafür gemeinsam mit Bochumer Geowissenschaftlern und Immobilienwirten ein integriertes Monitoring-System, das Daten verschiedener Bereiche zusammenführt und Analysen und Prognosen für die Stadtentwicklung ermöglicht. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt im Rahmen von „Kommunen innovativ“- Die Innovation des Projekts „KomMonitor“: Datenbestände unterschiedlicher städtischer Fachbereiche werden aktuell und fachübergreifend vernetzt. Dies betrifft Erkenntnisse zu Demografie, Sozialstruktur, Wohnen, Migration und Umwelt. Die zweite Neuerung: Tendenzen der demografischen Veränderungen lassen sich sowohl für die gesamte Stadt als auch für einzelne Quartiere erkennen. Möglich wird dieser kleinräumige Blick durch ein geografisches Informationssystem (GIS). Es macht die Daten jeweils ortsbezogen verfügbar. Die vernetzten Daten werden zudem so aufbereitet, dass Trendfortschreibungen und Prognosen möglich sind. „KomMonitor“ schafft damit gewissermaßen ein Frühwarnsystem für soziale und städtebauliche Veränderungen.
    http://kommonitor.de

Gebietsgliederung
  • SmartDemography:
    Der Kreis Recklinghausen ist mit rund 620.000 Einwohnern der bevölkerungsreichste Kreis Deutschlands. Wie in vielen anderen Regionen, hat auch hier der demografische Wandel in den letzten Jahren deutliche Spuren hinterlassen. Unter den Schlagworten "weniger-älter-ärmer-bunter" lassen sich die Entwicklungen zusammenfassen.
    Das Projekt „SmartDemography“ verfolgt das Ziel, für das Kreisgebiet eine kleinräumige Gliederung (auf Baublock- bzw. Quartiersebene) zu erstellen und nach dieser die demografischen Informationen zu sammeln und zu präsentieren. Teil des Projektes ist zudem die regelmäßig wiederkehrende Aufbereitung der Daten, um sie in Form von messbaren Indikatoren kartenbasiert, digital und datenschutzkonform in einem Webportal für Unternehmen, Verwaltung, Forschung und Bürger bereitzustellen. Auf einer weiteren Ebene sollen Einrichtungen der öffentlichen und privaten Infrastruktur (z.B. Kindergärten und -spielplätze, Erholungsflächen, Seniorentreffs, Einzelhandelsgeschäften...) dargestellt und durch eine Verknüpfung mit den Demografiedaten Gebiete identifiziert werden, für die aufgrund unzureichender Versorgung Handlungsbedarf besteht.
    www.smartdemography.de
    https://www.hochschule-bochum.de/presse/pressemitteilungen/pm/n/smarter-umgang-mit-bevoelkerungsdaten-477/
  • SimUSys:
    Im 21. Jahrhundert sehen sich Entscheidungsträger im urbanen Kontext gleichzeitig mit einer Vielfalt vernetzter sozialer und ökologischer Herausforderungen konfrontiert. Systemsimulationen können angesichts dieser Komplexität helfen, systemare Effekte von Planungsentscheidungen abzuschätzen. Diese Simulationen setzen in der Regel eine umfangreiche Datenaufbereitung und Programmierkenntnisse voraus und haben oft einen technischen Fokus, anstatt Auswirkungen auf die Bürgerzufriedenheit zu berücksichtigen. Das Projekt „System-Oriented Spatial Simulations for Sustainable Urban Planning“, kurz SimUSys, untersucht methodische Synergien zwischen (1) quantitativen und qualitativen Methoden zur Messung der Raumattraktivität als Zielgröße urbaner Simulationen, (2) automatisierter Datenintegration zur Analyse auf mehreren geographischen Skalen und (3) der Integration von Mixed Modelling und Gamification Ansätzen. Das Projekt findet im Rahmen von Urban Analytics statt, was als Bindeglied zwischen Geoinformatik, geographischer Stadtforschung und Data Science verstanden werden kann.
Überblendung einer Flusslandachft mit einem Ausschnitt der Erde aus dem Weltall betrachtet und eines Satelliten
  • WaCoDIS:
    Auswirkungen des Klimawandels sowie die Intensivierung der landwirtschaftlichen Nutzung führen bereits heute zu erhöhten Nährstoffeinträgen in Fließgewässer und Talsperren. Insbesondere die Bodenerosion und der damit verbundene Stoffeintrag in die Gewässer und Talsperren sind für den Gewässerschutz und die Sicherung der Trink- und Rohwasserqualität von großer Bedeutung.
    Ziel dieses Projektes ist die Quantifizierung und präzise Verortung von Stoffausträgen sowie eine qualitativ optimierte Modellierung von Sediment- und Schadstoffeinträgen in Fließgewässer und Talsperren. Dies erlaubt nicht nur die Lokalisierung von Verursachern sondern insbesondere auch die zeitnahe Entwicklung, Umsetzung, Validierung und Überwachung fallspezifischer Maßnahmen zum Gewässerschutz.
    https://wacodis.fbg-hsbo.de/projekt/
Visualisierung unterschiedlicher Ertragsflächen bei der Maisernte
  • prospective.Harvest:
    Ziel des vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft geförderten Verbundprojekts prospective.HARVEST ist die Umsetzung einer Infrastruktur zur proaktiven Unterstützung landwirtschaftlicher Prozesse am Anwendungsbeispiel der Silomaisernte.
    https://www.prospectiveharvest.de/de/startseite.html
Aus Luftbildern abgeleitete Punktwolke
  • Multispek 3D:
    Evaluierung des Potentials multispektraler Punktwolken und deren Erfassung mit multispektralen Airborne Laserscannern
    Projektpartner: Bundesamt für Kartografie und Geodäsie
Copter, ausgestattet mit zwei Kameras, im Anflug auf das Vermessungsgebiet
  • GNSS Monitoringnetze, Projektbeitrag „UAV-GeoRef“:
    Aufbau und Einrichtung eines hochgenauen GNSS-Monitoringnetzes für die Bereiche des Grubenwasseranstiegs und des Altbergbaus.
    Projektpartner: RAG Ruhrkohle Aktiengesellschaft
Punktwolke des Zollvereinhauptgebäudes
  • 3D Erfassung untertägiger Hohlräume, Projektbeitrag „TLS-SfM“:
    Erprobung von Messkonzepten, Sensorauswahl und Genauigkeitsanalysen zur Kombination von TLS und SfM
    Projektpartner: RAG Ruhrkohle Aktiengesellschaft
Automatisiert erkannte Veränderungsbereiche in zwei unterschiedlichen Befliegungen des gleichen Gebiets
  • Change 3D:
    Objektbasierte Bildanalyse, insbesondere Change Detection in urbanen Gebieten mit amtlichen Luftbilddaten
    Projektpartner: Stadt Herne