Austrian Data Cube: Ein EODC Service für den österreichischen Erdbeobachtungsnutzer

Unter Erdbeobachtung versteht man die Sammlung von Informationen über unserem Planeten aus der Ferne mit Satelliten- oder Luftdaten, wie unbemannte Luftfahrzeuge. Diese Techniken können für eine große Anzahl von Anwendungen verwendet werden, um nur ein paar aufzuzählen:

  • Umwelt-und Naturschutz (z.B. Kartierung der Lebensräume oder Ölpest-Erkennung);ADC_Logo_final_transparent.png
  • Landwirtschaft (z.B. Überwachung des Erntezustandes und Ertragsprognosen);
  • Forstwirtschaft (z.B. Klassifikation der Baumarten und Schätzungen des Holzbestandes);
  • Klimawandel (z.B. Ermittlung von Meereis und Wasserspiegel); und
  • Stadtentwicklung (z.B. Stadtplanung und Überwachung der Landschaftszersiedelung).

Das Europäische Erdbeobachtungsprogramm Copernicus betreibt und erweitert eine umfangreiche Konstellation, bestehend aus verschiedenen Erdbeobachtungssatelliten, die eine Reihe von verschiedenen Sensoren transportieren, wie Sentinel-1, ausgestattet mit einem Allwetter-, Tag-und-Nacht-Radarsystem und Sentinel-2, ausgestattet mit einem multispektralen hochauflösenden Sensor. Insgesamt sind sechs verschiedene Sentinels mit jeweils mehreren Satelliten geplant. Sentinel-1 und Sentinel-2 haben eine Überflugrate von drei bzw. fünf Tagen, die in der Tat alle drei und fünf Tage eine globale Abdeckung zur Verfügung stellen. Sie sind langfristig betriebene Satelliten und werden Daten für die kommenden Jahrzehnte sammeln. Die aktuell sieben in Betrieb genommene Sentinels sammeln täglich 15TB von Rohdaten, so dass ein umfangreiches Archiv von Erdbeobachtungsdaten gepflegt werden muss.

Die massiven Datenmengen, die im Copernicus-Programm zur Verfügung gestellt werden, müssen zu höherwertigen Produkten verarbeitet werden, um ihr volles Potenzial zu entfalten. Zum Beispiel können die Rohradardaten von Sentinel-1 in Level-1-Produkte (Single-Look-Komplex und Bodenbereich-Erkennung) oder Level-2-Ozean Produkte umgewandelt werden, während die Daten, die bei Sentinel-2 zur Verfügung gestellt werden, auf athmosphärisch-2A korrigiert werden müssen. Diese Transformationen erfordern: a) Know-how darüber, wo die Daten abgerufen werden, b) Programmierungserfahrung, um die Algorithmen zu implementieren, c) große Mengen an Speicherplatz, und d) ausreichende Rechenleistung. All diese Faktoren schränken die Aufnahme von Satellitendaten ein und führen zu einem hohen Einstiegsniveau, das spezifische technische Fähigkeiten, Software und Hardware erfordert.

Das Projekt Austrian Data Cube liefert ein System, das diese negativen Auswirkungen abmildert und Copernicus-Daten der breiten Öffentlichkeit zugänglich macht. Das Konsortium aus fünf österreichischen Partnern stellt eine hochmoderne Infrastruktur vor, die ein Cloud-basiertes Data Cube Konzept für Österreich integriert. Das Data Cube Konzept speichert Daten in einer vergitterten multidimensionalen Datenbank, die in der Lage ist, Zeitreihen von hochstandardisierten und harmonisierten radiometrisch und geometrisch korrigierten Satellitendaten zu liefern. Diese übergeordneten Daten werden über eine benutzerfreundliche und standardisierte Schnittstelle, mit QGIS-Plugins und Web-Map-Diensten (WMS) für neue Nutzer und einer dedizierten Anwendung von Programmierschnittstelle (API) für Fortgeschrittene Nutzer zur Verfügung gestellt. Zu den Vorteilen gehört die cloudbasierte Speicherung und Verarbeitung, so dass Nutzer die gebrauchsfertigen Daten direkt für ihre jeweilige Region von Interesse herunterladen können, ohne die zeitaufwendigen Vorbearbeitungsschritte durchzuführen. Darüber hinaus ermöglicht der skalierbare Service integrations-oder nutzerrelevante Geodaten (z.b. digitales Höhenmodell, Blattflächenindex, frei zugängliche Straßenkarten).

Das Projektkonsortium besteht aus nationalen und internationalen Führungskräften in ihren jeweiligen Bereichen.

Das Projekt wird von der Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) gefördert, welche die nationale Förderungsgesellschaft für industrielle Forschung und Entwicklung in Österreich ist.

 

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Erstellt von Thomas Mistelbauer am 2009/09/09 00:00
In de übersetzt von Barbara Debre am 2018/08/08 12:51