Die biophysikalischen Indikatoren der Erde auf mehreren Skalen einfach überwachen
Die Anzahl an künstlichen Satelliten hat exponentiell zugenommen. Sie liefern wissenschaftliche Daten zum sich verändernden Zustand des Planeten, die von unschätzbarem Wert sind. Im EU-finanzierten Projekt OEMC wird die Digitalisierung, die Zusammenarbeit und der freie Zugang genutzt, um diese Daten in einer skalierbaren Cyberinfrastruktur nach den Grundsätzen FAIRer Daten zu verarbeiten. Das Team hat Daten und Ergebnisse von höchster Qualität zusammengetragen und erleichtert die Visualisierungen über eine Web-GIS-App.
Gemeinsame Entwicklung und offener Quellcode zur Erdbeobachtung
„Bei OEMC wird die Nutzung und Weiterentwicklung von quelloffener Software, offenen reproduzierbaren Abläufen und Datenaustausch gelebt“, sagt der Hauptforscher im Projekt, Tom Hengl, Leiter der OpenGeoHub Foundation. Das Projekt baut auf mehreren Plattformen auf – vor allem openEO, OpenLandMap, dem Copernicus Data Space Ecosystem und daten der Europäischen Umweltagentur. Die Nutzenden können bestehende Daten und Dienstleistungen verbessern und eigene entwickeln. Die Visualisierungen und Dashboards können von Nutzenden schnell eingesetzt und verbessert werden. Darüber hinaus hat das Team mehrere neue Datensätze erstellt. Zum Beispiel können als Teil der OEM-Anzeige zur Landdegradation Hotspots der Landdegradation in einer monatlichen Zeitreihe globaler Bilder von 2000 bis 2022 bestimmt werden. Das steht im Einklang mit dem Übereinkommen der Vereinten Nationen zur Bekämpfung der Wüstenbildung. Über die Fusion von Daten des Sentinel und der International Climate and Forests Initiative Norwegen (NICFI) wurden die Triebkräfte der Abholzung in Afrika kartiert. Das OEMC-Team hat auch eine Rechengrundlage entwickelt, mit der wolkenfreie, zweimonatlich aggregierte, globale Landsat-Zusammenstellungen für den Zeitraum 1997-2022 mit einer Auflösung von 30 Metern erstellt werden können. Diese dienen beispielsweise zur Analyse der Bodenbedeckung und zur Kartierung von Kulturpflanzen. „Der gesamte Code ist über GitHub öffentlich zugänglich, sodass er erweitert und verbessert werden kann“, so Hengl.
Pilotanwendungsfälle auf globaler, europäischer und nationaler Ebene
Derzeit verfügt OEMC über mehr als 20 Anzeigen wie den „World drought monitor“ (Weltdürreanzeige), „EU biodiversity monitor“ (EU-Biodiversitätsanzeige) und „Tropical deforestation monitor“ (Anzeige der Entwaldung in Tropen, Äthiopien). Dabei wird die globale, europäische und nationale Ebene abgezeichnet. Für jede Anzeige gibt es eine verantwortliche Person und wenigstens eine Interessengruppe, zu denen auch politische Organisationen, NRO und KMU gehören. „Die Nutzenden stehen im Mittelpunkt der Anzeigengestaltung und die Anwendungen werden oft in enger Zusammenarbeit entwickelt“, berichtet Hengl. Zu jeder Anzeige gibt es einen oder mehrere Datensätze und eine oder mehr Geostories (Pilotanwendungsfälle), wobei teils zwei oder mehr Anzeigen integriert werden. Derzeit gibt es 30 Geostories für mehr als 20 Anzeigen, Tendenz steigend. Die Geostory „Air quality during COVID-19 (Europe)“ (Luftqualität während COVID-19, Europa) beruht zum Beispiel auf dem „EU-air quality monitor“ (Luftqualitätsanzeige in der EU). Das Projekt läuft bis März 2026. Derzeit lädt das Team die Anwendungsfälle in das GEO Knowledge Hub hoch. Etwa 80 % der Projektergebnisse werden 2025 veröffentlicht und bei der Generalversammlung der European Geosciences Union, dem Symposium Living Planet, dem globalen Forum der Group on Earth Observations und dem globalen Workshop von OEMC in Belgrad vorgestellt.
Die Mittel der Erdbeobachtung in den Händen der Bevölkerung
„Das übergeordnete Ziel bei OEMC ist, Werkzeuge zu erarbeiten, die problemlos von der Bevölkerung genutzt werden können, ungeachtet des technischen oder wissenschaftlichen Hintergrunds“, betont Hengl. Die Nutzenden können über eine Karte in der Web-GIS-App schnell und einfach eine Anzeige und die dazugehörigen Anwendungsfälle finden und die Daten über Zenodo einsehen und herunterladen. Hengl fügt hinzu: „Moderne quelloffene Lösungen zur Analyse und Visualisierung von Geodaten können zur Entscheidungsfindung genutzt werden, um Menschenleben zu retten oder ungeachtet der finanziellen Mittel Möglichkeiten zu eröffnen. Dank der Cloud-optimierten Lösungen für Geodaten wie GeoTiff und Zarr können Daten aus der ganzen Welt auf einem einfachen Laptop analysiert werden!“ Mit der Plattform wird die Nutzung von Umweltdaten in der Politik und Wissenschaft und letztlich durch die Gesellschaft beschleunigt, sodass eine europäische und globale Gemeinschaft mit gemeinsamen Zielen aufkommt.
Schlüsselbegriffe
OEMC, Erdbeobachtung, Copernicus, Abholzung, Neutralität der Landdegradation, quelloffene Software, biologische Vielfalt, Dürre
