Erdbeobachtungssatelliten für Ortung von Wildtierpopulationen
Wissenschaftler können Tierortungsdaten mit fernerfassten Erdbeobachtungsdaten aus dem Copernicus-Programm der Europäischen Weltraumorganisation kombinieren, aus denen neue, spannende Möglichkeiten für den Schutz der natürlichen Pflanzen- und Tierwelt entstehen. Doch diese Datensätze zu nutzen kann für Wissenschaftler zum Problem werden, wenn sie nicht die passende technische Ausstattung haben, um auf diese Informationen zuzugreifen und sie zu verarbeiten. Im EU-finanzierten Projekt EO4wildlife wurde eine offene Cloud geschaffen, die Forschenden die Datenintegration erleichtert. Das Konsortium entwickelte ein System, mit dem man auf die Erdbeobachtungsdaten des Satelliten Sentinel zugreifen kann, sowie eine funktionsfähige und nutzerfreundliche Plattform zur Abfrage, Sammlung und Gewinnung von Daten aus verschiedenen Datenbanken. Dabei wurden die Standards des Open Geospatial Consortium (OGC) für die Sensorüberwachung berücksichtigt. Zur Plattform EO4wildlife gehört ein Instrumentensatz von interoperablen Datenverarbeitungsdiensten und -funktionen, die sich mit Tierortungsdatenbanken verbinden, auf große Datensammlungen aus dem Copernicus-Dienst zur Überwachung der Meeresumwelt zugreifen, relevante Umweltindikatoren abfragen und Umweltmodelle in einer skalierbaren Verarbeitungsumgebung laufen lassen können. Standardformat entwickelt Auf der Grundlage der verfolgten Standorte kann die Plattform mit Hilfe von Daten des neuen Sentinel-Satelliten und anderer Quellen automatisch verschiedene Variablen, wie Chlorophyll a und die Temperatur der Meeresoberfläche, extrahieren. Sie bietet mehrere Möglichkeiten zur Datenabfrage und nutzerdefinierte Lösungen für die zeitliche und räumliche Auflösung. „Die Dienste basierten ursprünglich auf einzelnen Szenarien, die den Forschungsinteressen verschiedener wissenschaftlicher Gemeinden entsprachen: Meeresvögel, Meeresschildkröten, Meeressäugetiere und Hochseefische“, sagt Projektkoordinator José Lorenzo. Die Mitglieder des Konsortiums entwickelten außerdem ein eigenes XML-Format, um nicht nur die ARGOS-Ortungsdaten aus Nutzerplattformen wie seabirdtracking.org oder seaturtle.org, sondern sämtliche Tierortungsdaten aus jeglichen anderen wissenschaftlichen Gemeinden, standardisieren zu können. Wichtig war dabei, dass die Metadatenbeschreibung der ARGOS- und Erdbeobachtungsdaten sowie der Dienste von EO4wildlife den ISO/OGC/EU-Normen entspricht. ARGOS ist ein satellitenbasiertes System zur Sammlung, Verarbeitung und Verbreitung von Standort- und Umweltdaten aus festen und mobilen Plattformen auf der ganzen Welt. Nutzen für die ganze Welt Mit einer Plattform, die Zugang zu Erdbeobachtungsdaten von Sentinel, Argos-Datenbanken, zusätzlichen thematischen Datenbankportalen und anderen Datenbanken der Erdbeobachtung sowie Metereologie und Ozeanografie ermöglicht, wird EO4wildlife zu einer effizienten und breiten Nutzung der bestehenden und der geplanten europäischen Weltrauminfrastruktur (besonders Copernicus mit seinen Sentinel-Satelliten) beitragen. Außerdem bietet es zusätzliche Möglichkeiten, Algorithmen für entsprechende Dantenanalysen und -modelle zu entwickeln und auszuführen. Das Projekt nützt also großen multidisziplinärer Forschergemeinschaften auf der ganzen Welt, unter anderem aus den Bereichen Biologie, Ökologie und Ornithologie, die so zusammenarbeiten und Erdbeobachtungsdaten des europäischen Copernicus-Satelliten Sentinel umfassender und effektiver nutzen können. „Mit der Plattform können Wissenschaftler zum Beispiel auf die Datenbank Seabird Tracking zugreifen, die von BirdLife International betrieben wird und aktuell über 11 Millionen Standorte für mehr als 100 Arten verwaltet“, so Lorenzo. Außerdem können Daten hochgeladen werden, um zu erforschen wie die Ortung von Meeresvögeln und ozeanografische Variablen kombiniert werden können, um daraus Vorhersagemodelle für die Habitatnutzung sowie Artenverteilungsmodelle zu entwickeln. „Mit diesen können dann dynamische Verwaltungsinstrumente zur Verfügung von Behörden für Fischerei, Schifffahrt oder geschützte Meeresgebiete aufgebaut werden, um ihnen in Echtzeit Entscheidungen zum Schutz ausgewählter Meeresvogelarten zu ermöglichen und um die wissenschaftlichen Erkenntnisse über Migrationsrouten, Reproduktions- und Fressverhalten von Hochseefischen für einen besseren Artenschutz zu vertiefen“, so Lorenzo abschließend.
Schlüsselbegriffe
EO4wildlife, Erdbeobachtung, Datenbank, Sentinel, Meeresvogel, Copernicus, Fische, Tierortung, Meeresschildkröte