Landoberflächentemperatur

Landoberflächentemperatur (LST)

Überblick

Die Landoberflächentemperatur (LST, Land Surface Temperature) ist die Messung der Temperatur der Erdoberfläche, die sich von der Lufttemperatur meteorologischer Stationen unterscheidet. Ausgedrückt in Grad Celsius (°C), liefert die LST einen direkten Indikator für die Auswirkungen der globalen Erwärmung und des Klimawandels auf die Landoberfläche, mit besonderer Relevanz für die Bewertung des urbanen Wärmeinseleffekts (UHI, Urban Heat Island) und thermischer Stressbedingungen von Ökosystemen.

Hohe LST-Werte sind mit Bodenversiegelung, reduzierter Vegetationsdecke, erhöhter Evapotranspiration unter Wasserstress und verringerten Kühlungsleistungen des Ökosystems verbunden. Niedrigere Oberflächentemperaturen zeigen günstigere Bedingungen für Biodiversität und Ökosysteme an.

Der KPI wird aus thermischen Satellitenbildern von Landsat 8 mit 30 m Auflösung abgeleitet, wobei die Sommermonate (Juni, Juli, August) gemittelt werden, um den jährlichen Wärmegipfel zu erfassen. Er wird in Grad Celsius angegeben und deckt alle weltweit überwachten Standorte ab.

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Berechnungsmethodik

Die Landoberflächentemperatur wird aus thermischen Infrarot-Satellitendaten abgeleitet. Die digitalen Rohwerte (DN) des Thermalbands werden mithilfe von Kalibrierungskoeffizienten in Oberflächentemperatur umgerechnet:

$$\text{LST (°C)} = DN \times 0{,}00341802 + 149{,}0 - 273{,}15$$

wobei DN = digitaler Wert des Landsat 8 Thermalbands (ST_B10)

Die Berechnung mittelt die Sommermonate (Juni, Juli, August), um den jährlichen Wärmegipfel zu erfassen. Die Daten stammen aus dem Landsat 8 / Landsat 9-Datensatz (NASA / USGS) mit einer räumlichen Auflösung von 30 m, verfügbar von 2013 bis heute.

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Was Sie auf der Plattform sehen

Bewertung > Risiken > „Bodentemperatur" (Gauge)

Gauge. Eine halbkreisförmige Bogenanzeige, die die mittlere Landoberflächentemperatur für den Standort (ROI-Bogen) und das Kontrollgebiet (CA-Bogen) anzeigt, mit einem Delta-Badge zum Vergleich der beiden Werte.

Zweck: Beantwortet die Frage „Wie heiß ist die Bodenoberfläche an diesem Standort im Vergleich zum Kontrollgebiet?" und ordnet das Ergebnis in die A–E-Qualitätsskala ein.

Beschreibung: Die Karte trägt den Titel „Bodentemperatur" und zeigt das Unterthema-Badge „E1-1, ESRS 2 IRO-1, AR 11". Ein Sonnensymbol erscheint neben dem Titel. Die Anzeige zeigt zwei konzentrische Bögen: Der äußere Bogen repräsentiert den Standort (ROI) und der innere das Kontrollgebiet (CA). Die aktuelle Durchschnittstemperatur in °C wird in der Mitte der Anzeige dargestellt, zusammen mit einem Delta-Badge (z. B. +4,0°C), das die Differenz zwischen ROI und CA zeigt. Numerische Zeilen darunter zeigen die genauen ROI- und CA-Werte im Vergleich zu den jeweiligen Benchmarks.

38°CLand Surface Temperature
060

Berechnung: Der angezeigte Wert ist der räumliche Mittelwert der LST (°C) über das Standortpolygon, gemittelt über Juni, Juli und August. Der CA-Wert ist dieselbe Berechnung für das Kontrollgebietspolygon. Das Delta-Badge ist ROI minus CA. Die Farbe jedes Bogens wird durch die Qualitätsschwellen (A–E-Skala) bestimmt.

Hinweis: Dieser Indikator ist invertiert — höhere Werte zeigen schlechtere Bedingungen an (mehr thermischer Stress, stärkerer Wärmeinseleffekt). Eine höhere ROI-Temperatur im Vergleich zur CA ist ein negatives Signal.

Legende:

Interpretationsbeispiel:

Wenn ROI 32°C zeigt (Stufe A, grün) und CA 28°C, ist der Standort thermisch kühl im Vergleich zu den Qualitätsschwellen und nur 4°C wärmer als sein Kontrollgebiet — ein gesundes Thermoprofil. Wenn ROI 48°C zeigt (Stufe D, orange) und CA 38°C, weist das Delta von +10°C auf einen signifikanten urbanen Wärmeinseleffekt am Standort hin.

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Karten > „Landoberflächentemperatur" (Kartenebene)

Kartenebene. Eine interaktive Kartenüberlagerung, die die Tages-Landoberflächentemperatur über den Standort und die Umgebung zeigt, dargestellt als kontinuierlicher Farbverlauf der Jet-Farbpalette.

Zweck: Eine räumlich aufgelöste Ansicht der Oberflächentemperatur über den Standort bieten, um Hotspots und kühlere Zonen zu identifizieren.

Beschreibung: Wenn der Chip „Landoberflächentemperatur" im Kartenpanel ausgewählt wird, wird das satellitenbasierte LST-Raster über der Basiskarte angezeigt. Das Legendenpanel zeigt den Titel „Bodentemperatur im [Monat Jahr]" mit einer kontinuierlichen Farbverlaufsleiste. Der Layer-Selektor bietet auch drei verwandte Varianten als separate Chips an: „LST-Jahresbereich", „LST-Bereich-Delta zwischen Jahren" und „Nacht-Landoberflächentemperatur".

LST-Skala
Kühl
Heiß
Sehr niedrige OberflächentemperaturExtreme Oberflächenhitze

Berechnung: Das Raster wird aus Landsat-8-Thermalbildern abgeleitet, die mit derselben Methodik wie die Bewertungsanzeige verarbeitet werden. Die Farbskala passt sich dynamisch an den Datenbereich jedes Bildes an (keine festen Grenzen).

Hinweis: Dieser Indikator ist invertiert — kühlere Bereiche (blau/grün in der Jet-Farbpalette) repräsentieren bessere ökologische Bedingungen als heißere Bereiche (rot/dunkelrot).

Legende: Die Karte verwendet eine kontinuierliche Jet-Farbpalette von kühl (dunkelblau) bis heiß (dunkelrot). Die Skala passt sich automatisch an den Datenbereich des Bildes an.

Interpretationsbeispiel:

Wenn die Karte eine dunkelrote Zone über einem Parkplatz oder Industriedach und eine cyanfarbene Zone über einem angrenzenden Waldstück zeigt, veranschaulicht der thermische Kontrast den Kühlungsvorteil der Vegetation gegenüber versiegelten Flächen.

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Karten > „LST-Jahresbereich" (Kartenebene)

Kartenebene. Eine interaktive Kartenüberlagerung, die den jährlichen Temperaturbereich (Maximum minus Minimum der saisonalen LST) für den Standort zeigt.

Zweck: Zonen mit hoher saisonaler Temperaturvariabilität identifizieren, die auf Bereiche mit besonderem thermischem Stress oder starkem kontinentalem Klimaeinfluss hindeuten können.

Beschreibung: Wenn der Chip „LST-Jahresbereich" ausgewählt wird, zeigt das Raster die Differenz zwischen der wärmsten und kühlsten Saison-LST im Jahresverlauf. Wenn diese Ebene noch nicht für den Standort erstellt wurde, wird stattdessen eine Schaltfläche „LST-Jahresbereich erstellen" angezeigt.

Berechnung: Der Jahresbereich ist die pixelweise Differenz zwischen den maximalen und minimalen saisonalen LST-Werten, die aus Landsat-8-Bildern über alle verfügbaren Saisons im Referenzzeitraum abgeleitet werden.

Hinweis: Dieser Indikator ist invertiert — höhere Jahresbereichswerte zeigen größere thermische Instabilität an, die ökologisch weniger günstig ist.

Interpretationsbeispiel:

Eine Zone mit einem Jahresbereich von 25°C erfährt extreme Temperaturschwankungen zwischen Winter und Sommer — dies deutet auf starken saisonalen thermischen Stress hin, der die Pflanzenphänologie und die Bodenfeuchtigkeitsdynamik beeinflussen kann.

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Karten > „LST-Bereich-Delta zwischen Jahren" (Kartenebene)

Kartenebene. Eine interaktive Kartenüberlagerung, die die Veränderung des jährlichen LST-Bereichs zwischen aufeinanderfolgenden Jahren (oder Referenzjahren) zeigt.

Zweck: Erkennen, ob die thermische Variabilität am Standort im Laufe der Zeit zunimmt oder abnimmt — ein Indikator für die Richtung des Klimatrends.

Beschreibung: Wenn der Chip „LST-Bereich-Delta zwischen Jahren" ausgewählt wird, zeigt das Raster pixelweise Delta-Werte (positiv = zunehmender Bereich, negativ = abnehmender Bereich). Falls noch nicht erstellt, wird eine Schaltfläche „LST-Bereich-Delta erstellen" angezeigt.

Berechnung: Das Delta wird als der jährliche LST-Bereich der jüngsten Periode minus dem jährlichen LST-Bereich der vorherigen Periode berechnet, Pixel für Pixel.

Hinweis: Dieser Indikator ist invertiert — ein positives Delta (zunehmender Bereich) bedeutet eine Verschlechterung der thermischen Bedingungen.

Interpretationsbeispiel:

Ein Standort mit einem positiven Delta von +3°C in seiner Industriezone zeigt an, dass die saisonale Temperaturschwankung im Vergleich zum Vorjahr um 3°C zugenommen hat — ein Signal für sich verstärkende urbane Wärmeinseldynamiken.

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Karten > „Nacht-Landoberflächentemperatur" (Kartenebene)

Kartenebene. Eine interaktive Kartenüberlagerung, die die nächtliche Landoberflächentemperatur zeigt, abgeleitet aus nächtlichen Satellitenaufnahmen und auf 25 m mithilfe eines maschinellen Lernmodells herunterskaliert.

Zweck: Die Auswirkungen urbaner Wärmeinseln untersuchen, die nachts am stärksten ausgeprägt sind, wenn Oberflächen, die tagsüber Sonnenstrahlung absorbiert haben, weiterhin Wärme abgeben.

Beschreibung: Wenn der Chip „Nacht-Landoberflächentemperatur" ausgewählt wird, wird das nächtliche LST-Raster angezeigt. Die Legende zeigt „Nachttemperatur während der [Woche] Woche von [Monat]". Diese Ebene ist mit der Urban-Heat-Island-Karte (UTFVI) verknüpft: Die Erstellung einer UHI-Karte erzeugt auch eine Nachttemperaturkarte für dasselbe Datum. Ein Info-Button öffnet den Night-LST-Dialog, der drei Temperatur-Differenz-Indizes erklärt: FUa (Future Urban-adjacent), PUa (Peri-Urban-adjacent) und Ua (Urban-adjacent).

Berechnung: Die nächtliche Oberflächentemperatur wird aus MODIS-1-km-Nacht-LST-Daten geschätzt, herunterskaliert auf 25 m Auflösung mittels eines Random-Forest-Modells, trainiert mit Sentinel-2-NDVI, ESA WorldCover und SRTM-Höhe als Hilfsmerkmale.

Hinweis: Dieser Indikator ist invertiert — höhere Nachttemperaturen zeigen eine stärkere Wärmeinselretention und schlechtere ökologische Bedingungen an.

Interpretationsbeispiel:

Wenn die nächtliche LST 28°C im Stadtkern und 18°C in der ländlichen Umgebung zeigt, ist die Differenz von 10°C ein starkes Urban-Heat-Island-Signal — die Vegetation im ländlichen Puffer bietet erhebliche nächtliche Kühlungsleistungen.

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Überblick > Highlights > „Wärmeinseln" (Highlights-Karte)

Highlights-Karte. Eine Zusammenfassungskarte im Bereich Überblick > Highlights, die den Wärmeinselstatus des Standorts zeigt, basierend auf dem UTFVI-Indikator (Urban Thermal Field Variance Index), der direkt von der LST abgeleitet wird.

Zweck: Einen schnellen Überblick über die Wärmeinselintensität des Standorts neben anderen wichtigen Umweltindikatoren geben.

Beschreibung: Die Karte ist als „Wärmeinseln" beschriftet und zeigt die berechnete Wärmeinselmetrik für den Standort. Ein Farb-Badge zeigt die Qualitätsstufe an.

Berechnung: Die Wärmeinselmetrik wird aus LST-Daten mithilfe des UTFVI-Algorithmus berechnet, der die Temperaturen des Stadtgebiets mit den Temperaturen der umgebenden ländlichen Referenzgebiete vergleicht.

Hinweis: Dieser Indikator ist invertiert — höhere Wärmeinselwerte zeigen schlechtere ökologische Bedingungen an.

Interpretationsbeispiel:

Eine „Wärmeinseln"-Karte mit rotem Badge (Stufe E) zeigt extreme urbane Wärmeinselintensität an — die Standorttemperatur ist deutlich höher als in den umgebenden ländlichen Gebieten.

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Überblick > Highlights > „Oberflächentemperatur" (Highlights-Tabellenzeile)

Highlights-Tabellenzeile. Eine Zeile in der KPI-Vergleichstabelle im Highlights-Bereich, beschriftet als „Oberflächentemperatur", die den LST-Wert und die Stufe des Standorts in der Kategorie „Risiko" zeigt.

Zweck: Einen schnellen Vergleich der LST-Leistung des Standorts neben anderen Risiko-KPIs in einer einzelnen Tabellenansicht ermöglichen.

Beschreibung: Die Zeile erscheint unter dem Abschnitt „Risiko" der Highlights-Tabelle. Sie zeigt die KPI-Bezeichnung „Oberflächentemperatur", das aktuelle Stufen-Badge (A–E) und den numerischen Wert in °C.

Berechnung: Wie die Bewertungsanzeige — räumlicher Mittelwert der LST für den Sommerzeitraum, eingestuft A–E gemäß den Qualitätsschwellen.

Hinweis: Dieser Indikator ist invertiert — eine Stufe E (pink/rot) bedeutet, dass der Standort extreme Oberflächenhitze aufweist; eine Stufe A (grün) bedeutet kühle, gut begrünte Bedingungen.

Interpretationsbeispiel:

Wenn die Zeile „Oberflächentemperatur" Stufe B (hellgrün) und 37°C zeigt, hat der Standort eine normale sommerliche Oberflächentemperatur für einen gemäßigten Standort — innerhalb des akzeptablen Bereichs und knapp über der Schwelle für ausgezeichnet (A).

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Standortfortschritt > „Bodentemperatur (STANDORT/KONTROLLE)" (Standortfortschrittsspalte)

Standortfortschrittsspalte. Eine Spalte in der Multi-Standort-Vergleichstabelle in der Standortfortschrittsansicht, die sowohl die Standort- (ROI) als auch die Kontrollgebiet- (CA) LST-Werte für jeden überwachten Standort zeigt.

Zweck: Portfoliomanagern ermöglichen, die Oberflächentemperaturleistung über alle überwachten Standorte in einer einzigen Tabelle zu vergleichen.

Beschreibung: Die Spaltenüberschrift lautet „Bodentemperatur (STANDORT/KONTROLLE)" mit dem Tooltip „Oberflächentemperatur des Bodens (Land Surface Temperature)." Jede Zelle zeigt die LST-Werte von Standort und Kontrollgebiet als Doppel-Badge. Die Spalte ist filterbar und sortierbar.

Berechnung: Dieselbe räumliche LST-Mittelwertberechnung wie bei der Bewertungsanzeige, angewendet auf das Polygon jedes Standorts und das zugehörige Kontrollgebietspolygon.

Hinweis: Dieser Indikator ist invertiert — niedrigere Temperaturwerte zeigen eine bessere ökologische Leistung für diese Spalte an.

Interpretationsbeispiel:

Eine Zelle mit 33°C / 29°C (Standort / Kontrolle) in Grün zeigt an, dass sowohl der Standort als auch das Kontrollgebiet im Bereich der Stufe A liegen — kühle, gesunde Bedingungen. Eine Zelle mit 47°C / 41°C in Orange zeigt an, dass der Standort erheblichen Hitzestress über der Kontrollreferenz erfährt.

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Mehrjährige Trends > „Bodenoberflächentemperatur" (Liniendiagramm)

Liniendiagramm. Ein Zeitreihendiagramm, das die Entwicklung der Landoberflächentemperatur am Standort über mehrere Jahre zeigt, zugänglich aus dem Bereich Mehrjährige Trends.

Zweck: Aufzeigen, ob die Oberflächentemperatur des Standorts im Laufe der Zeit steigt, sinkt oder stabil bleibt — ein direkter Indikator für die Auswirkungen des Klimawandels auf lokaler Ebene.

Beschreibung: Der Trendtyp-Selektor zeigt „Bodenoberflächentemperatur" als einen der verfügbaren Trendtypen. Das Diagramm zeigt jährliche LST-Mittelwerte im Zeitverlauf (Jahr auf der X-Achse, °C auf der Y-Achse). Die Trends von Standort und Kontrollgebiet können gleichzeitig dargestellt werden.

Berechnung: Jeder jährliche Datenpunkt ist der Sommer-LST-Mittelwert für dieses Jahr, berechnet mit derselben Landsat-8-Methodik. Jahre mit unzureichenden wolkenfreien Daten werden ausgelassen oder verwenden den adaptiven Ersatzmonat.

Hinweis: Dieser Indikator ist invertiert — ein Aufwärtstrend im Diagramm stellt eine Verschlechterung der Bedingungen dar (zunehmender thermischer Stress).

Interpretationsbeispiel:

Wenn das Diagramm zeigt, dass die LST von 33°C im Jahr 2015 auf 39°C im Jahr 2025 am Standort gestiegen ist (von Stufe A in den Bereich Stufe B), signalisiert dieser Anstieg um 6°C über zehn Jahre einen messbaren Erwärmungstrend — wahrscheinlich angetrieben durch eine Kombination aus Klimawandel und lokaler Landnutzungsänderung.

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