Eliminowanie wąskich gardeł w zakresie dostarczania danych pochodzących z obserwacji Ziemi
Satelity dostarczają ogromnych ilości danych, które mogą być wykorzystywane w monitorowaniu środowiska, obronności i bezpieczeństwie, logistyce, produkcji żywności, ubezpieczeniach oraz wielu innych dziedzinach. Jednak dostarczanie tych danych użytkownikom końcowym nie jest wcale proste. „Misje obserwacji Ziemi generują coraz większe ilości danych, natomiast użytkownicy oczekują, że informacje będą dostępne znacznie szybciej”, zauważa Paloma Fonseca, architektka oprogramowania dziale technologii lotniczych i kosmicznych oraz obronności w hiszpańskiej firmie GMV(odnośnik otworzy się w nowym oknie). „Jedno z głównych wyzwań dotyczy dostarczania aktualnych informacji bez przeciążania sieci komunikacyjnych i bez zmniejszania interoperacyjności różnych systemów”.
Rozproszone i interoperacyjne ekosystemy obserwacji Ziemi
Skrócenie czasu potrzebnego na dostarczenie informacji użytkownikom stanowi poważne wyzwanie, podobnie jak zwiększanie wartości dostępnych danych poprzez łączenie informacji z różnych misji, przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa i suwerenności danych. Projekt MESEO(odnośnik otworzy się w nowym oknie) powstał z myślą o zaspokojeniu zapotrzebowania na szybsze i bardziej elastyczne usługi obserwacji Ziemi oraz lepszej integracji danych z różnych źródeł. Otworzy to także nowe możliwości komercyjne dla dostawców usług obserwacji Ziemi w zakresie dostarczania bardziej użytecznych i dokładnych informacji. Celem projektu było stworzenie bardziej rozproszonego i interoperacyjnego ekosystemu obserwacji Ziemi. Kluczowe było ograniczenie zbędnego przesyłania danych oraz umożliwienie przetwarzania danych w miejscu jak najbliższym technologii ich gromadzenia. W związku z tym opracowano dla satelitów ulepszone funkcje przetwarzania pokładowego, w tym analizę obrazów opartą na sztucznej inteligencji. „Przetwarzanie informacji bliżej miejsca ich generowania pozwala na przesyłanie wyłącznie najbardziej istotnych danych”, wyjaśnia Fonseca.
Monitorowanie emisji metanu oraz klasyfikacja upraw
Sercem projektu MESEO jest EO Coordination Centre. Ta platforma cyfrowa koordynuje rozproszone funkcje przetwarzania danych między satelitami, infrastrukturą naziemną i dostawcami zewnętrznymi. Ukierunkowane i aktualne dane są następnie dostarczane użytkownikom, w tym rolnikom czy służbom ratowniczymi, i dostępne za pośrednictwem standardowego interfejsu komputerowego. Oprócz platformy EO Coordination Centre opracowano także wspólne interfejsy i mechanizmy bezpieczeństwa w celu zapewnienia interoperacyjności między różnymi systemami obserwacji Ziemi. Aby zademonstrować możliwości systemu, wybrano dwa istotne przypadki użycia pozwalające na walidację całego łańcucha przetwarzania oraz pokazanie, w jaki sposób poszczególne komponenty współpracują w ramach MESEO. Pierwszy z nich poświęcony był monitorowaniu emisji metanu, gdzie usprawnienia umożliwiłyby agencjom środowiskowym szybsze przetwarzanie danych dotyczących emisji metanu, wspierając bardziej aktywne monitorowanie klimatu i działania regulacyjne. Drugim była klasyfikacja upraw, umożliwiająca organom rolniczym tworzenie map upraw na rozległych obszarach w celu wsparcia monitoringu środowiskowego, bezpieczeństwa żywnościowego oraz kształtowania polityki. „W przypadku wykrywania emisji metanu nowo pozyskane obrazy są porównywane z wcześniej zapisanymi w celu zidentyfikowania emisji metanu”, dodaje Fonseca. „W przypadku klasyfikacji upraw przeprowadzane jest przetwarzanie na dużą skalę zarchiwizowanych zdjęć satelitarnych z dłuższego okresu”.
Agencje środowiskowe oraz komercyjni dostawcy usług
Zespół nie ma wątpliwości co do tego, że projekt, którego zakończenie planowane jest na koniec listopada 2026 r., przyniesie korzyści szerokiemu gronu użytkowników usług obserwacji Ziemi, w tym organom publicznym, agencjom środowiskowym, organizacjom badawczym, operatorom obserwacji Ziemi oraz komercyjnym dostawcom usług. „Chociaż ramy MESEO został zademonstrowane na dwóch reprezentatywnych przypadkach użycia, zostały pomyślane jako elastyczna baza, która może wspierać wiele dodatkowych usług obserwacji Ziemi”, mówi Fonseca. „Nowe możliwości przetwarzania danych i usługi można integrować za pośrednictwem tych samych znormalizowanych interfejsów, co pozwala ekosystemowi ewoluować w miarę pojawiania się przyszłych misji i potrzeb użytkowników”. Kolejny etap projektu MESEO koncentruje się na dalszym rozwoju poszczególnych komponentów oraz wspieraniu ich wdrażania poprzez dodatkową walidację, upowszechnianie wyników oraz współpracę z interesariuszami z sektora przemysłowego i instytucjonalnego.
