CORINE Land Cover (CLC)

CORINE Land Cover (CLC) war ursprünglich Teil des heute nicht mehr in der ursprünglichen Form bestehenden europäischen Programms CORINE (COoRdination of INformation on the Environment) das 1985 von der Europäischen Union initiiert wurde. Die Zielsetzung des Programms war eine Vereinheitlichung der Erfassung von Umweltdaten. Im Rahmen des CORINE Land Cover-Projektes (CLC) erfolgte die erstmalige flächendeckende Erfassung der gesamten Europäischen Union anhand von Satellitenbildern. Bereits seit Beginn der 90er Jahre werden mit Satellitenfernerkundung digitale Geoinformationen erfolgreich abgeleitet. Seit 1994 hat die Europäische Umweltagentur (EUA) CORINE auf freiwilliger Basis in ihr Arbeitsprogramm integriert. Mit der Beteiligung der EUA an der Koordination des Copernicus Land Monitoring Service seit 2011 wurde die Landbedeckungsdatenbank CORINE Teil dieses Dienstleistungsportfolios.

Im Ergebnis steht die Erfassung der Landbedeckung bzw. Landnutzung nach einer einheitlichen Methodik und standardisierter Nomenklatur zur Verfügung, was zur vereinheitlichten Erfassung von Umweltdaten beiträgt.

Landbedeckung und Landnutzung sind wichtige Indikatoren für Umweltbelastungen durch menschliches Handeln. Dünge- und Pflanzenschutzmittel gelangen auf Äcker und Wiesen und beeinflussen die Qualität von Gewässern, Böden und Luft. Abbauflächen und Deponien belasten vorwiegend deren nähere Umgebung. Aber auch großräumige, grenzüberschreitende Umweltwirkungen über Luft und Wasser hängen in starkem Maße von der Landnutzung und den unterschiedlichen Aufnahme- und Umsetzungseigenschaften der betrachteten Ökosysteme ab.

Mit CORINE Land Cover (CLC) steht ein europaweites Konzeptund System für die Gewinnung und Auswertung dieser Informationen und deren Änderung zur Verfügung. Die Erhebung von Landnutzungsdaten durch Satellitenaufnahmen dient der Klärung u.a. folgender Fragen:

• In welchem Ausmaß verändern sich die vom Menschen genutzten Flächen in Europa?
• Welcher Belastung sind Mensch und Umwelt durch die Art und Weise der Inanspruchnahme von Flächen ausgesetzt?

Die erstmalige Erfassung von CLC in den 1990er Jahren wurde europaweit auf der Basis von Satellitendaten im Maßstab 1:100.000 durchgeführt, wobei für den europäischen Maßstab nur Flächen ab einer Mindestkartiereinheit (MKE) von 25 ha betrachtet werden. Kleinere Flächen werden entsprechend einer Matrix der nächstpassenden Klasse zugeschlagen, d.h. Flächen der MKE sind nicht im Datensatz enthalten. Seit der Ersterfassung für das Referenzjahr 1990 (CLC1990) wird in 44 Landbedeckungs- und Landnutzungsklassen unterschieden, von denen 37 Klassen – wie z.B. Siedlungsflächen, landwirtschaftlich genutzte Flächen, Wald, Feuchtgebiete und Wasserflächen – in Deutschland relevant sind.

Mit der zweiten Erfassung für das Bezugsjahr 2000 (CLC2000) wurde - neben der Situation in 2000 - erstmals die zeitliche Veränderung der Landbedeckung und Landnutzung im Bezug zu 1990 dokumentiert.

Für das Referenzjahr 2006 erfolgte in 37 europäischen Staaten eine erneute Aktualisierung des CLC. Wie schon für CLC2000 stehen neben dem Datensatz CLC2006 auch die Änderungen zwischen 2000 und 2006 zur Verfügung. Das nationale Projekt CLC2006 wurde, wie schon CLC2000, durch das Deutsche Fernerkundungsdatenzentrum am DLR im Auftrag des Umweltbundesamtes durchgeführt.

Die für den europäischen Maßstab ausreichende Mindestkartiereinheit (MKE) von 25 ha ist für eine Vielzahl von nationalen Fachfragen zu ungenau. Um das Nutzungspotential von CLC für nationale Anwendungen zu erhöhen, haben sich das Umweltbundesamt und das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) darauf verständigt, zukünftig hochauflösende Daten des Landbedeckungsmodells für Deutschland (LBM-DE) für die Ableitung eines hochauflösenden CLC zu verwenden. Wichtigste Grundlage des LBM-DE ist das ATKIS Basis-DLM der deutschen Landesvermessung. Erstmalig wurde für Deutschland ein hochaufgelöstes CLC2012 mit 1 ha MKE (Mindestkartiereinheit) aus dem LBM-DE erfolgreich abgeleitet. Aus diesem Lizenzprodukt des BKG wurden  die frei verfügbaren CLC2012-Datensätze mit 5 ha und 25 ha MKE abgeleitet. Bei der Aktualisierung 2018 wurden die Datensätze nochmals für 2012, 2015 und 2018 erzeugt. Die nationale LBM-DE / CLC-Erstellung soll alle 3 Jahre erfolgen.

Deutschland, dargestellt mit den CORINE Land Cover-Daten 2018 Quelle: UBA / DLR

Legende:

Mit dem Aufbau des europäischen Erdbeobachtungsprogrammes Copernicus wurde das CLC in den sogenannten Landdienst integriert. Die aktuellste europaweite Erfassung der Landbedeckung und Landnutzung ist für das Bezugsjahr 2018 erfolgt. Damit bietet CLC europaweit vereinheitlichte Informationen zur Landbedeckung und −nutzung sowie deren Veränderung über fast drei Jahrzehnte (1990-2018). Erstmalig kamen für die Erstellung von CLC 2018 die Bilddaten des Copernicus-Satelliten Sentinel-2 zum Einsatz.

Die CLC-Daten im europäischen Maßstab (25 ha MKE) werden durch das Umweltbundesamt und die Europäische Umweltagentur bereitgestellt. Das hochaufgelöste CLC / LBM-DE (1 ha MKE) kann als Lizenzprodukt vom BKG für die Bezugsjahre 2012, 2015 und 2018 bezogen werden. Als Open-Data Produkt steht ein 5ha CLC für die Jahre 2012, 2015 und 2018 zur Verfügung.

Neue Entwicklungen

Im Februar 2020 erfolgte der Start der ersten Stufe der zweiten Generation von CORINE Land Cover (CLC): Das CLC+ Backbone. Dieses neueste Produkt der Copernicus Land Monitoring Service (CLMS)-Familie soll in Copernicus den Rahmen für das kommende Jahrzehnt abstecken

Aufbauend auf dem reichen Erbe von mehr als 30 Jahren CORINE Land Cover und der Erfolgsgeschichte der Benutzerakzeptanz in ganz Europa wird die kommende CLC+-Produktreihe einen echten Paradigmenwechsel in der Überwachung der Landbedeckung/Landnutzung bringen. Insbesondere wird sie es ermöglichen, die Unzulänglichkeiten des "traditionellen" CLC-Ansatzes mit einer Mindestkartierungseinheit von 25 ha weitgehend zu überwinden, vor allem in Bezug auf die Detailgenauigkeit und "gemischte" Landbedeckungsbestandteile in denselben Objekten.

Das Produkt CLC+-Backbone wird als erste Komponente der neuen CLC+-Ära ein objektorientiertes, hochauflösendes, lückenloses Inventar der europäischen Bodenbedeckung und ihrer Merkmale in bisher nicht gekannter Qualität und Detailgenauigkeit für das Bezugsjahr 2018 enthalten. Es wird eine gesamteuropäische Segmentierung von vektorbasierten stabilen Landschaftsobjekten und eine rasterbasierte Klassifizierung von 12 EAGLE-konformen Landbedeckungskomponenten aus voll integrierten Zeitreihen von Sentinel-1/-2-Satellitenbildern im optischen und Radarbereich umfassen. In einem nächsten Schritt werden beide Datensätze zu einem vollständig zugeordneten Vektorprodukt aus 18 Landbedeckungsklassen mit einer Mindestkartiereinheit von 0,5 ha verschmolzen, das eine Vielzahl weiterer Informationsebenen aus Satellitendaten und verschiedenen anderen Copernicus-Produkten enthält. Modernste Datenverarbeitungstechnologie wird zusammen mit einer mobilen, hochmodernen Cloud-Computing-Umgebung sicherstellen, dass die hohen Anforderungen an Produktqualität und Aktualität erfüllt werden.

Die CLC+-Produkte werden es ermöglichen, viele aktuelle und zukünftige Bedürfnisse bei der Überwachung der Landbedeckung/Landnutzung in Europa und bei der politischen Berichterstattung zu erfüllen und den Weg für alle weiteren CLC+-Komponenten zu ebnen. Zusammen mit Landnutzungsinformationen aus den 38 EWR-Mitglieds- und Kooperationsländern und dem Vereinigten Königreich sollen die CLC+-Landnutzungsprodukte in die kommende CLC+-Kerndatenbank aufgenommen werden, die die Ableitung verschiedener so genannter CLC+-Instanzen ermöglichen wird, z.B. für die LULUCF-Berichterstattung und zur Gewährleistung eines "traditionellen" CLC-Altprodukts für die Zeitreihenkontinuität des traditionellen CLC in der Zukunft.

Die Akteure

EEA: Die Europäische Umweltagentur koordiniert im Auftrag der Europäischen Kommission den Copernicus Landdienst. Neben Datensätzen, die im Auftrag der EEA top-down erzeugt werden, koordiniert EEA auch die CLC-Erstellung durch die beteiligten Staaten. Im Rahmen des Europäischen Umweltinformations- und Umweltbeobachtungsnetz (EIONET) kooperiert und tauscht sich die EEA mit den Mitgliedsstaaten zu allen Umweltthemen aus, um aktuelle und qualitätsgesicherte Daten, Informationen und Expertisen über den Zustand und die Einflussfaktoren auf die Umwelt in Europa zu erlangen.

UBA: Das Umweltbundesamt ist im Rahmen des EIONET-Netzwerkes nationaler Ansprechpartner der EEA zu allen Umweltthemen. Im Rahmen der CLC-Erhebungen förderte die EEA die nationalen Umsetzungen, die durch das UBA koordiniert werden. Aktuelle Weiterentwicklungen das Land-Dienstes, z.B. das CLC+, werden in diesem Netzwerk diskutiert und begleitet. Seit der CLC-Erhebung für das Jahr 2012 kooperiert das Umweltbundesamt mit dem BKG.

BKG: Um das Nutzungspotential von CLC für nationale Anwendungen zu erhöhen, haben sich das Umweltbundesamt und das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie (BKG) darauf verständigt, zukünftig hochauflösende Daten des Landbedeckungsmodells für Deutschland (LBM-DE) für die Ableitung eines hochauflösenden CLC zu verwenden. Durch diese Kooperation wird seit der CLC-Erstellung für das Jahr 2020 das CLC als dem LBM-DE abgeleitet. Zusätzlich steht für die CLC-Datensätze 2012, 2015 und 2018 eine Variante mit 5 ha Mindestkartiereinheiten für Deutschland nach Open Data bereit.

GAF u. a.: Für die Implementierung des CLC+-Backbone hat im Frühjahr 2020 ein europäisches Konsortium von 14 Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus 11 Mitgliedsländern der Europäischen Umweltagentur (EEA) unter der Leitung der GAF AG (Deutschland) einen Rahmenvertrag über 10 Millionen € erhalten.

Weitere Informationen:

• Landbedeckungs- / Landnutzungsklassifizierung von Deutschland auf der Grundlage von Daten des Sensors MERIS (Geßner, U. 2005)
• CORINE Landcover (DLR, DFD)
• Landbedeckungsmodell für Deutschland (LBM-DE) - (BKG)
• Copernicus in Deutschland (Copernicus)
• CORINE Land Cover Aktualisierung 2006 für Deutschland (BMU)
• Aktualisierung der Landnutzungs- und Landbedeckungsdaten CLC für das Jahr 2012 – "Backdating" des DLM-DE vom Referenzjahr 2009 zurück auf das Jahr 2006 (UBA 2015)
• Land Monitoring Service (Copernicus)
• CORINE Land Cover – CLC (UBA)