Zentrale Plattform verbessert Zugang zu Erdbeobachtungsdaten
Satellitenaufnahmen und Erdbeobachtungsdaten bergen ein enormes Potenzial in Bezug auf die Unterstützung einer Vielzahl von Sektoren, begonnen bei der Landwirtschaft bis hin zur Katastrophenhilfe. Ihre Wirkung und ihr kommerzielles Potenzial unterliegen jedoch aufgrund eines fragmentierten Ökosystems aus unterschiedlichen Formaten und Schnittstellen Einschränkungen, sodass die Nutzergruppen sie selbst zusammenführen müssen. „Der Zugriff auf all diese Informationen und deren Verwertung kann sich komplex und zeitaufwendig gestalten, insbesondere wenn die Nutzung ohne fundiertes technisches Fachwissen erfolgt“, erläutert Álvaro Núñez Martínez, Satelliteningenieur beim spanischen IT-Dienstleistungsunternehmen GMV Aerospace and Defence(öffnet in neuem Fenster). Um dieses Problem anzugehen, wurde das Projekt LEONSEGS(öffnet in neuem Fenster) ins Leben gerufen. „Unser Ziel lautete, verschiedene Satellitendatenanbieter, Bodensegmentdienste und Verarbeitungskapazitäten auf einer einzigen, föderalen Plattform zusammenzuführen“, erklärt Núñez, der als technischer Leiter des Projekts fungierte. „Eine einheitliche, automatisierte und interoperable Plattform würde den Zugang zu Erdbeobachtungsdaten vereinfachen und sowohl Dienstleistungsunternehmen als auch die Endnutzung unterstützen.“
Intelligente semantische Suchfunktionen
Das Projektteam baute eine zentralisierte, benutzungsfreundliche Datenverarbeitungsplattform auf, die in der Lage ist, Informationen von verschiedenen Erdbeobachtungsanbietern abzurufen, zu integrieren und auszuwerten. Diese Plattform beruht ihrer Struktur nach auf zwei Hauptkomponenten. Die erste ist der Multi-Mission Operations Control and Processing Service (MOCPS). Dieser verwaltet Daten aus verschiedenen satellitenbezogenen Operationen, wobei automatisierte Aktivitäten wie beispielsweise das Anfordern und Verarbeiten spezifischer Daten für ein bestimmtes Nutzungsspektrum sowie das Herunterladen der Informationen durchgeführt werden. Die zweite Komponente ist der Automated Multi-mission Earth Observation Service (AMEOS), der intelligente Suchen in internen und externen Katalogen durchführt, die am besten geeigneten Bilder abruft und mit dem zu guter Letzt Erdbeobachtungsprodukte generiert werden. „Diese semantische Suchmaschine hilft den Nutzenden dabei, die relevantesten Aufnahmen nicht nur anhand traditioneller Metadaten, sondern auch über stärker kontextbezogene und bedeutungsbasierte Abfragen zu finden“, erklärt Núñez. „Insgesamt gestatten es diese Komponenten den Nutzenden, Daten oder Dienstleistungen anzufordern, ohne manuell mit mehreren Systemen interagieren zu müssen.“
Versuche in Weinbergen und auf landwirtschaftlichen Feldern
Das Konzept des Projekts wurde mithilfe realer Demonstrationen in Weinbaubetrieben in der spanischen Region Ribera del Duero sowie auf landwirtschaftlichen Feldern in Niederösterreich validiert. Im Rahmen dieser Pilotvorhaben wurden historische Bilddaten abgerufen und sehr hochauflösende Daten von externen Anbietern angefordert. „Wir haben mehrere Erdbeobachtungsdatenanbieter erfolgreich in ein einziges föderales Ökosystem integriert und die semantische Suchmaschine validiert“, merkt Núñez an. „Außerdem demonstrierten wir automatisierte Arbeitsabläufe, die die Beauftragung von Satellitenaufnahmen, den Datenabruf, die Verarbeitung und die Produktgenerierung umfassen.“ Mit der Plattform von LEONSEGS konnten landwirtschaftliche Indikatoren wie Pflanzenwachstum, Biomasse, Chlorophyllgehalt und Feuchtigkeitswerte anhand von Daten verschiedener Missionen und Sensoren ermittelt werden.
Pflanzenzustand, Bewässerungsbedarf und Dürrebedingungen
Das Projektteam geht davon aus, dass die Plattform einem breiten Endnutzungsspektrum zugutekommen kann. Landwirtschafts-, Weinbaubetriebe und Agrarwissenschaftsteams können die generierten Produkte nutzen, um den Gesundheitszustand der Pflanzen, den Bewässerungsbedarf oder den Zustand der Vegetation zu überwachen. Behörden profitieren von verbesserten Instrumenten zur Dürreüberwachung, Bodennutzungsbewertung oder Umweltüberwachung. „Private kommerzielle Weltraumdienstleister können gleichermaßen die Plattform nutzen, um auf Bodensegment-als-Dienst-Funktionen zuzugreifen, ohne ihre eigene vollständige Infrastruktur aufbauen zu müssen“, fügt Núñez hinzu. Das Ziel besteht nun darin, den Verbund der Erdbeobachtungsdatenanbieter weiter auszubauen, zusätzliche Satelliten(öffnet in neuem Fenster) und Kataloge zu integrieren sowie die semantischen Abfrage- und Automatisierungsfunktionen weiter zu optimieren. „Das längerfristige Ziel besteht darin, die Weiterentwicklung vom validierten Prototyp zum voll funktionsfähigen Ökosystem zu betrieben, das echte Missionen und kommerzielle Dienstleistungen unterstützen und gleichzeitig einem breiten Nutzerkreis einen leichteren Zugang zu hochwertigen Erdbeobachtungsprodukten ermöglichen kann“, betont Núñez.
