Measuring urban morphology for adaptation to climate change in Ho Chi Minh City

Evaluation städtischer Strukturen zur Feststellung der Anpassungskapazität an den Klimawandel am Beispiel von Ho Chi Minh Stadt

  • Urban morphology is used in many developed countries to classify and manage the dis-tribution of urban functions. In urban planning, it helps to identify the emerging prob-lems and solve the disorder of urban functions. The megacity Ho Chi Minh City has faced many problems with uncontrollable urbanization, urban management and plan-ning. It has received increasing tropical storms and cyclones which caused more heavy rains in recent decades. Rapid urbanization has caused the increase of built-up coverage with disordered typologies, incomplete infrastructure and urban-peripheral instability. In the flooding context, these problems have increased more seriously with flooding impacts and caused uncontrollable planning and management in the city. This study applies the urban morphology method to measure flood impacts on urban functions and develop the adaptive solutions for flooding adaptation for Ho Chi Minh City. The methods in this study are based on applying fractal geometry, GIS and Remote Sensing on large-scale maps for measuring theUrban morphology is used in many developed countries to classify and manage the dis-tribution of urban functions. In urban planning, it helps to identify the emerging prob-lems and solve the disorder of urban functions. The megacity Ho Chi Minh City has faced many problems with uncontrollable urbanization, urban management and plan-ning. It has received increasing tropical storms and cyclones which caused more heavy rains in recent decades. Rapid urbanization has caused the increase of built-up coverage with disordered typologies, incomplete infrastructure and urban-peripheral instability. In the flooding context, these problems have increased more seriously with flooding impacts and caused uncontrollable planning and management in the city. This study applies the urban morphology method to measure flood impacts on urban functions and develop the adaptive solutions for flooding adaptation for Ho Chi Minh City. The methods in this study are based on applying fractal geometry, GIS and Remote Sensing on large-scale maps for measuring the urban morphology. The land-use map and the building footprints map of 2010 were founded to analyze the distribution of urban areas by high resolution of satellite images and large scale GIS data. The fractal geometry was a setting based on Avenue program of Arcview GIS to measure the urban morphology. This formed a key input for the multi-criteria analysis (MCA) method that investigated the cause of flood impacts and suggested the solution for flooding adapta-tion. In addition, alterations of lakes, ponds and watercourse from 1995 to 2009 were explored. The study showed HCMC had problems on irrational development in residential densi-ties areas and urban functions, and the uneven development of population and residen-tial density between the urban areas: too much in the urban districts (about 300 to 500 persons per hectare per block and coverage ratio 0.7 - 0.9). This pushed the increasing demand on built-up area and filled-up rivers and canals (About 80 percent of original ponds and lakes in inner-center were filled-up in the past; and 63 percent of ponds and lakes have been filled-up in Sub-Districts and new-urban-development areas). It made the imbalance between the permeability of land surface and the run-off water flows; then leads the inundation to increase. This is the main reason for reducing the water-storage capacity in rainy season. Flooding in urban residential area was more im-pacted than in rural residential area, higher level and longer flood time; while flooding in the rainy season due to high tides, heavy rains or both was the emerging and uncon-trollable problems. For flooding adaptation, urban morphology analysis helped to figure out the potential areas in the city could be used for reducing flooding impacts in urban areas. There are many low-density residential areas in above 1.5 meter AMSL areas in the North, Northwest and Northeast areas of the city which could be developed with complete infrastructure and urban services to attract people from high-density residential areas impacted deeply by floods in the center. These potential areas could be the long-term strategic solution to flooding adaptation for HCMC. The results also suggested that some current flooded areas would be re-planned or returned to be the water-storage and permeable areas (such as green parks, ponds and lakes). This re-planning would improve the city landscape and increase the permeable surface, green spaces and open spaces to HCMC. More green spaces, lakes and ponds will also help to reduce the temperature of urban center in the dry season. This adaptation solution would reduce at least 25 percent of current flooded areas in urban center. The protection and constructed restriction of current agricultural areas in peri-urban Districts would maintain the infil-tration and green-tree areas. Furthermore, the complete drainage system would help to reduce better flood for these areas. Finally, fully dredging river and canal system of the city would reduce about 25 to 30 percent of current flooded areas.show moreshow less
  • Stadtmorphologie wird in vielen entwickelten Ländern zur Klassifizierung und Verwaltung von städtischen Funktionen genutzt. Innerhalb der Stadtplanung können so entstehende Probleme identifiziert und gelöst und dadurch die Störung der städtischen Funktionen verhindert werden. Die Millionenstadt Ho-Chi-Minh-Stadt hat große Probleme mit einem unkontrollierbaren Urbanisierungsdruck, dem Stadtmanagement und der Stadtplanung. Zunehmend wird die Stadt in den letzten Jahrzehnten durch tropische Stürme und Wirbelstürme, die wiederum schwerere Regenfälle verursachen, heimgesucht. Die schnelle Urbanisierung hat eine Zunahme der bebauten Flächen mit ungeordneten Typologien, einer unvollständigen Infrastruktur und Instabilität besonders an den Stadträndern verursacht. In Anbetracht der verstärkten und häufigeren Überschwemmungen haben sich diese Probleme noch weiter verstärkt und zur unkontrollierbaren Planung und Verwaltung der Stadt beigetragen. Die Stadtmorphologie-Methode wird in dieser Studie angewendet um die Auswirkungen von Hochwasser undStadtmorphologie wird in vielen entwickelten Ländern zur Klassifizierung und Verwaltung von städtischen Funktionen genutzt. Innerhalb der Stadtplanung können so entstehende Probleme identifiziert und gelöst und dadurch die Störung der städtischen Funktionen verhindert werden. Die Millionenstadt Ho-Chi-Minh-Stadt hat große Probleme mit einem unkontrollierbaren Urbanisierungsdruck, dem Stadtmanagement und der Stadtplanung. Zunehmend wird die Stadt in den letzten Jahrzehnten durch tropische Stürme und Wirbelstürme, die wiederum schwerere Regenfälle verursachen, heimgesucht. Die schnelle Urbanisierung hat eine Zunahme der bebauten Flächen mit ungeordneten Typologien, einer unvollständigen Infrastruktur und Instabilität besonders an den Stadträndern verursacht. In Anbetracht der verstärkten und häufigeren Überschwemmungen haben sich diese Probleme noch weiter verstärkt und zur unkontrollierbaren Planung und Verwaltung der Stadt beigetragen. Die Stadtmorphologie-Methode wird in dieser Studie angewendet um die Auswirkungen von Hochwasser und Überflutung auf die städtischen Funktionen zu messen und Lösungen zur Anpassung an Überflutungen für Ho-Chi-Minh-Stadt zu entwickeln. Die Methoden in dieser Studie basieren auf der Anwendung der fraktalen Geometrie, GIS und der Fernerkundung auf großen Karten für die Messung der städtischen Morphologie. Die Landnutzungskarte und eine Karte der Gebäudegrundrisse aus dem Jahre 2010 wurden entwickelt, um damit die Verteilung der städtischen Gebiete mit Hilfe von hochaufgelösten Satellitenbildern und großen GIS-Daten zu analysieren. Die fraktale Geometrie war eine Einstellung zur Messung der Stadtmorphologie auf der Grundlage des Programms ArcView GIS. Die Daten waren dabei ausschlaggebend für die Multi-Kriterien-Analyse (MCA)-Methode, die Ursache der Hochwasserauswirkungen untersucht und Lösungsvorschläge für die Anpassung an Überschwemmungen macht. Des Weiteren wurden Veränderungen von Seen, Teichen und Wasserläufen zwischen 1995 bis 2009 untersucht. Die Studie zeigt, dass Ho-Chi-Minh-Stadt Probleme mit der informellen, unkontrollierten Entwicklung dicht besiedelter Wohngebiete und dessen städtischen Funktionen hat. Es gibt des Weiteren eine ungleiche Entwicklung der Bevölkerung sowie der Wohndichte der einzelnen Stadtgebiete: einige Stadtteile haben einen Besiedlungsgrad von 0,7 - 0,9; 300 bis 500 Personen leben dort pro Hektar und Block. Dies führte zu einer steigende Nachfrage nach bebaubaren Flächen wie beispielsweise auf verfüllten Flüssen und Kanälen (über 80% der ursprünglichen Teiche und Seen im Stadtkern wurden in der Vergangenheit verfüllt und 63% der Teiche und Seen sind in den Außenbezirken und neuen Stadtentwicklungsgebieten in bebaubare Fläche umgewandelt worden). Das Verfüllen der Gewässer führt zu einem Ungleichgewicht zwischen der Durchlässigkeit des Bodens und dem Oberflächenabfluss des Wassers. Dies wiederum führt zu einer Erhöhung der Überflutungsgefahr. Auch ist dies der Hauptgrund für die Verringerung der Wasserspeicherkapazität des Bodens in der Regenzeit. Die Hochwassergefahr und das Hochwasser steigen in den städtischen Wohngegenden signifikanter als in ländlichen Wohngebieten. Das Hochwasser ist höher und hält längere Zeit an. Überschwemmungen in der Regenzeit durch Tidehochwasser, starke Regenfälle oder beides führen weiter zu neuen und unkontrollierbaren Problemen. Die Stadtmorphologie-Analyse hilft bei der Anpassung an häufiger auftretende Überschwemmungen. So kann herausgefunden werden, welche Bereiche der Stadt sich besonders eignen, um die negativen Auswirkungen einzugrenzen. Es gibt zahlreiche weniger dicht besiedelte Wohngebiete mit über 1,5 Meter ü. d. Meeresspiegel in den Nord-, Nordwest- und Nordostgebieten der Stadt. Diese Areale könnten mit kompletter Infrastruktur und städtischen Dienstleistungen entwickelt werden, um Menschen aus Wohngebieten mit hoher Dichte und Hochwassergefährdung neuen Lebensraum zu bieten. Diese potentiellen neuen Wohngebiete könnten die langfristige strategische Lösung zur Anpassung an Überschwemmungen in Ho-Chi-Minh-Stadt darstellen. Die Ergebnisse zeigen auch, dass einige aktuell von Überflutung gefährdeten Gebiete neu geplant werden könnten und durch eine Umwandlung in Parks, Teiche oder Seen wieder als Wasserspeicher – oder wasserdurchlässige Bereiche dienen könnten. Diese Umplanung würde die Stadtlandschaft verbessern und die durchlässige Oberfläche von Grünflächen und Freiräumen um Ho-Chi-Minh-Stadt erweitern. Eine Zunahme an Grünflächen, Seen und Teichen wird auch helfen, die Temperatur des Stadtzentrums in der Trockenzeit deutlich zu reduzieren. Die beschriebenen Anpassungen würden mindestens 25% der aktuellen Hochwassergebiete im Stadtkern reduzieren. Der Schutz und Baurestriktionen der aktuellen Landwirtschaft genutzten Flächen in den Stadtrandbezirken würde die Versickerung sicherstellen und Grünflächen erhalten. Darüber hinaus würde ein ausgereifteres Entwässerungssystem helfen, Hochwasserereignisse für diese Bereiche zu reduzieren. Schließlich würde eine optimale Beräumung des städtischen Fluss- und Kanalsystems durch Ausbaggern zu einer Reduktion der Überflutungsfläche um 25% bis 30% führen.show moreshow less

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Metadaten
Author: Thanh Hoa Le
URN:urn:nbn:de:kobv:co1-opus-29596
Referee / Advisor:Prof. Dr. Michael Schmidt
Document Type:Doctoral thesis
Language:English
Year of Completion:2014
Date of final exam:2013/10/11
Release Date:2014/01/15
Tag:Fraktale Geometrie; Hochwasser; Klimawandel; Stadtgebiet; Stadtmorphologie
Climate change; Flooding; Fractal geometry; Urban area; Urban morphology
GND Keyword:Geoinformationssystem; Ho-Chi-Minh-Stadt; Hochwasser; Klimaänderung; Stadtplanung
Institutes:Fakultät 2 Umwelt und Naturwissenschaften / FG Umweltplanung
Institution name at the time of publication:Fakultät für Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik (eBTU) / LS Umweltplanung