Data Pioneers Create Camp „Feuchtgebiete“

Am 2.2.2017 hatten wir im Rahmen des Data Pioneers Piloten unser erstes Create Camp. Mit dabei waren 5 Organisationen, die ihre Daten zur Verwendung anboten und über 30 Teilnehmer*innen, die rund um dieses Daten Ideen sammelten. Dabei entstandenen 7 Projektideen, deren Fortschritt und Weiterentwicklung wir hier der Reihe nach vorstellen möchten.

Die Feuchtgebiete im Wiener Umland

Die von der ZAMG über den Sentinel National Mirror Austria verteilten Satellitendaten bilden die Grundlage einer Projektidee, deren Umsetzung als Adaption für viele Bereiche interessant wäre.

Von Austrocknung bedrohte Gewässer Nähe Mühlwasser (CC BY-NC 2.0 flickr @clarital)

Andreas Trawöger, dem Ideengeber am Create Camp, hat es aber vorerst das Wiener Umland angetan. Er befasst sich mit den großteils unter Naturschutz stehenden Feuchtgebieten, wie etwa der Lobau und den March-Thaya Auen. Es ist eine bekannte Tatsache, dass etwa das Naturschutzgebiet Lobau durchaus Wandlungen unterliegt. Die tatsächlichen Veränderungen wie beispielsweise das Verlanden der Lobau werden derzeit zwar punktuell im Rahmen einzelner Projekte beobachtet, ein flächendeckendes Monitoring des gesamten Gebietes östlich der Donau, March und Neusiedlersee fehlt aber.

Andreas nutzt in seinem Projekt frei verfügbare Satellitendaten um diesen Umstand ändern zu können.

Copernicus` Sentinel Satelliten – sehen alles?

An dieser Stelle ist ein kurzer Exkurs zu den Daten selber angebracht. Die Sentinel Daten stammen von einer Satelliten-Flotte der European Space Agency – ESA. Die Satelliten sind Teil des 1998 gestarteten Erdbeobachtungsprogramms „Copernicus“ der EU und sollen unter anderm der Umwelt- und Klimaforschung und dem Katastrophenschutz dienen.

Sentinel-1 Radar Modes (c) ESA/ATG medialab

Das Programm wird 7 Weltraummissionen umfassen, aktuell sind drei Satelliten-Flotten unter den Namen Sentinell-1 bis -3 bereits im All unterwegs. Die Weltraummission Sentinell-1 umfasst vier Radar-Satelliten, von denen zwei (Sentinell-1A und -1B) bereits aktiv sind. Die Raumfahrtmission Sentinel-2 verfügt über zwei identische Satelliten, die Bild-Daten zur Erde schicken. Seit 2016 ist auch der erste Sentinel-3 Satellit unterwegs.

Das wirklich Besondere an den Informationen, die die Sentinel-Satelliten in unvorstellbarer Menge produzieren: Sie stehen komplett als Open Data zur Verfügung! Benötigt wird „nur“ ein Rechner, der in der Lage ist, mit derartigen Datenmengen auch noch umgehen zu können – und Ideen, was mit diesen immensen Datenmengen rund um unsere Erde alles gemacht werden könnte.

Eine Besonderheit der Sentinel-1 Daten ist, dass weltweit erstmals Radarbilder in diesem Umfang zur Verfügung stehen. Damit wird eines der Hauptprobleme etwa der Sentinal-2 Bild-Daten gelöst. Während die bildgebenden Verfahren von Sentinal-2 beispielsweise an Bewölkung scheitert, lassen sich Radar-Daten von solchen Umständen nicht stören.

Die Sentinel Daten am Create Camp

Beim Data Pioneers Create Camp stellte die ZAMG neben anderen Daten auch einen schnellen Zugang zu Sentinel-1 und Sentinel-2 Daten zur Verfügung – und eine Infrastruktur, die diese ungeheuren Datenmengen verarbeiten kann.

Die erste Basis zu Andreas Trawögers hier vorgestelltem Anwendungsfall entstand bereits im November 2016 beim Copernicus Hackathon. Dort arbeiteten er und einige Kolleg*innen (unter anderem von der TU Wien und der BOKU) daran, anhand vorhandener Überflutungsdaten aus den Niederlanden einen Algorithmus zu validieren, der in weiterer Folge zur kontinuierlichen Messung von Boden-Feuchtigkeit zum Einsatz kommen kann.

Die beim Monitoring entstehenden Bilder. CC-BY-AT 3.0 Hexaplant.com based on Sentinel 2016 data

Darauf aufbauend entstanden zu den Sentinal-1 Daten somit rasch einige Forschungsprojekte an Universitäten mit dem Ziel, ein wissenschaftlich validiertes Modell zu entwickeln, Gebiete mittels Satellitenbildern beobachten zu können. Die Informationen der Sentinel-1 und -2 Daten werden mithilfe besagter Algorithmen kombiniert, um ein konstantes Monitoring anhand der Daten theoretisch möglich machen.

Andreas Trawöger hat parallel dazu den Weg zum „Proof of Concept“ angetreten. Er möchte praktisch aufzeigen, was für Chancen in den neuen Technologien stecken – etwa für Wiens umliegende Feuchtgebiete und die geschützten Auenlandschaften.

Ziel seines Projektes ist es, den Grundstein für ganz neue Möglichkeiten zu legen, um sich beispielsweise für die Erhaltung der Naturschutzgebiete einsetzen zu können, denn:

Was nützen uns Petabytes an Copernicus Daten und die im Entstehen begriffenen Auswertungsalgorithmen, wenn sie im Endeffekt niemand dort anwendet, wo sie wirklich nützlich sind? Die Daten sind bereits verfügbar und die nächste Runde der Soil Moisture Application Workshops findet im September in Wien statt, wo es einen weiteren Schritt weitergehen wird, die Copernicus Daten konkret zu nutzen.

Die Zukunft der Feuchtgebiete

Sobald die Algorithmen validiert werden können, sind diese Wege sind natürlich auch für Unternehmen interessant. Zwei sehr naheliegende Bereiche die auf diese neuen Zugänge bereits aufmerksam geworden sind, sind in der Agrarwirtschaft und dem Versicherungswesen zu finden. Sie haben Interesse an einer Zusammenarbeit mit Andreas Trawöger zu seinen Ergebnissen? Schreiben Sie uns eine E-Mail, wir stellen gerne den Kontakt her.

Weiterentwickeln wird er sein Projekt bei der heurigen NASA’s Space Apps Challenge, die am 28. und 29. April für 48 Stunden in 182 Destinationen weltweit gleichzeitig stattfindet. In Wien treffen sich Interessierte in den Räumlichkeiten der Österreichischen Lotterien, eine Anmeldung ist aktuell (noch) möglich.

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