GMES. AIR-Business-Frühstück. Global Monitoring for Environment and Security. Olaf Büscher IGZ Herne

Transkript

1 IGZ Herne GMES Global Monitoring for Environment and Security Folie 1

2 Warum sind wir heute hier? Projektstart: 2009 Projektpartner: EFTAS GmbH, CENALO GmbH, CFGI GmbH Förderung durch MWME NRW Cluster-Politik NRW IKT-Cluster Themennetz Geo, GMES, Sat/Nav These: GMES, Geo, Sat/Nav sind Querschnittsthemen, aber Schnittstellen unterentwickelt Anwendungen und Wissen um Potenziale fehlen Gegenmaßnahmen : Wissensvermittlung Networking Schaffung nachhaltiger Strukturen Folie 2

3 Wo liegen thematische Schnittstellen? Folie 3

4 Was ist eigentlich GMES? Global Monitoring for Environment and Security Ziel: Urheber: Start: Status: Finanzierung: nachhaltiges, effizientes Informationssystem der Erdbeobachtung für Europa Europa unabhängiger Zugang zu globalen Informationen und Technologie EK und ESA 1998 prä operationelle operationelle Phase > 2,1 Mrd (EK & ESA) Folie 4

5 GMES vielleicht schon mal davon gehört? Quelle: Alistair Lamb, Infoterra UK Folie 5

6 GMES was macht das Unterfangen so schwierig? GMES zentrale Herausforderungen: Berührungspunkte mit vielen EU-Politikbereichen (Umwelt, Weltraum...) Zwei entscheidende Instanzen (EU und ESA) Verschiedenste Mitwirkende mit verschiedensten Interessen Komplexer Technologiemix mit verschiedenen Verantwortlichen Fundierte langfristige Planung (Systemaufbau, -unterhaltung und -ausbau) Diverse Finanzierungsmodelle Übergang Förderstatus zum operationellen Betrieb Folie 6

7 Welche Komponenten beinhaltet GMES grundsätzlich? Servicekomponente (core services) Weltraum komponente (space systems) In Situ Komponente (in situ systems) Datenintegration & Informationsmanagement Vorgaben u.a. durch INSPIRE Quelle: Folie 7

8 Was ist die GMES Weltraumkomponente? Ziel: Entwicklung einer europäischen Weltraum Infrastruktur eigene Satellitenreihe mit Bodensegment (Sentinel (Sentinel Systeme) Systeme) geregelter Zugang zu Drittmissionen (national & EUMETSAT) Folie 8

9 Wie Sinn-voll ist das All und welche Systeme sind nutzbar? GMES kann auf mehr als 30 Satellitensysteme zurückgreifen... Quelle: nach Strunz, DLR Folie 9

10 Wie werden die Sensoren genutzt? z.b. SPOT 4, SPOT 5 und IRS-P6: Image 2006 CORINE Landcover Folie 10

11 Wie werden die Sensoren genutzt? z.b. ASTER & SRTM 3: Erzeugung von Höhenmodellen Quelle: NASA Aktuell: Ableitung EU-DEM als GMES-Projekt Folie 11

12 Welche aktuellen Entwicklungen sind von Interesse? GMES-Dienst: EU-DEM (Digitales Geländemodell) Quelle: Kein, Intermap Grid: 30 m Accuracy (Z): 14 m (erwartet) Accuracy (X,Y): 8 m (erwartet) Folie 12

13 Wie werden die Sensoren genutzt? z.b. TerraSAR X/ TanDEM X: Erzeugung von detaillierten Höhenmodellen 3D TSX Küste der Oktoberrevolutions-Insel, Quelle: DLR Folie 13

14 Wie werden die Systeme in GMES integriert? Entwicklung, Start und In-Orbit-Validation der Sentinels Sentinel 1 (2 Satelliten) Sentinel 2 (2 Satelliten) Sentinel 3 (2 Satelliten) Sentinel 4 (Instrumente auf MTG) Sentinel 5 (Instrumente auf Post-EPS) Boden Segment Quelle: Aschbacher Entwicklung des Boden-Segments Zugriff auf FE-Daten der ESA, Eumetsat, Mitgliedstaaten und anderen Partnern Folie 14

15 Was wird die Sentinel-Reihe liefern? Einsatzbereiche der Sentinel-Systeme Sentinel 1: Sentinel 2: Sentinel 3: Sentinel 4: Sentinel 5: C Band Radar Radar für wetter wetter und beleuchtungsunabhängige Land und Ozeanoberflächenbeobachtung sowie Eiskartierung multispektraler optischer Sensor mittlerer räumlicher mittlerer räumlicher Auslösung zur Beobachtung von Landbedeckung und Nutzung Sensoren zur Land und Meeresbeobachtung: Ozeanfarbe, Oberflächentemperatur Atmosphärenüberwachung: Treibhausgase, Luftqualität; Ozon und Solarstrahlung aus geostationärem Orbit Atmosphärenüberwachung: Treibhausgase, Luftqualität; Ozon und Solarstrahlung aus polarem Orbit Folie 15

16 Was wird die Sentinel-Reihe genau liefern? Technische Daten der Sentinel-Systeme 1 bis 3 Sentinel l1 Sentinel l2 Sentinel l3 Launch: 4. Quartal Wiederhol 12 Tage 5 Tage 2 Tage zyklus: Operationelle Konfiguration 2 Satelliten 2 Satelliten 2 Satelliten Sensor: C Band Band SAR MSI OLCI (Ocean and Land Colour Instr.) Map Mode: 80 km swath; 5 x 5 m Swath Mode: 250 km swath; 5 x 20 m (Multi Spectral Instrument) Spektrale Kanäle: 13 Räumliche Auflösung: 10 m, 20 m, 60 m Schwadbreite: 1270 km Auflösung: 300 m Spektrale Kanäle: 21 SLST (Sea and Land Surface Temp.) Extra Wide Swath Mode: 400 km swath; 20 x 40 m Schwadbreite: 290 km Schwadbreite: 1675 km Auflösung: 500 m, 1 km Spektrale Kanäle: 9 (VIS, SWIR, MWIR, TIR) SRAL (Sentinel3 Ku/C Radar Altimeter) t MWR (Microwave Radiometer) POD (Precise Orbit Determination) Folie 16

17 Was wird die Sentinel-Reihe nicht liefern? Launch: Wiederhol zyklus: Technische Daten der Systeme RapidEye, EnMAP und Terra SAR X Tandem RapidEye EnMAP TanDEM X Operationeller Betrieb seit Feb Tag (off nadir) 4 Tage (off nadir) 11 Tage Operationelle 5 baugleiche Satelliten 1 Satellit 2 Satelliten (Terra SAR X ist im Konfiguration (ein Orbit) operationellen Betrieb) Sensor: MSI (Multi SpectralInstrument) Spektrale Kanäle: 5 Räumliche Auflösung: 5,5 m Schwadbreite:77 km EnMAPImaging pushbroom hyperspectral sensorbroad Spektrale Kanäle: 228 Räumliche Auflösung: 30 m Schwadbreite:30 km X Band SAR Spotlight Mode: 5 x 10 km Szene; 1 x 1 m Stripmap Mode: 30 km swath; 3 x 3 m ScanSAR Mode: 100 km swath; 16 x 16 m Sonstiges: In Kombination mit TSX: DGM 12 x 12 m, 2m relative Höhengenauigkeit Folie 17

18 Was ist die GMES In-Situ-Komponente? Die GMES In Situ Komponente Sit t Ziel: Integration von nicht satellitenbasierter Geoinformation Beschreibung benötigter Daten Sichtung möglicher Datenquellen ih ölih ll Möglichkeiten der Einbringung und Bezifferung der Kosten Schaffung der Infrastruktur zur Recherche und zum Zugriff Folie 18

19 Welche Daten umfasst die GMES In-Situ-Komponente? Einordnung der In Situ Daten: nach Erfassung: nach Bereich der Quelle: Einzelerhebungen und Messnetze unterscheidbar landbezogene Erfassung z.b. regelmäßige manuelle Kartierungen, Wetterstationen oder Pegelmessnetze seebezogene Erfassung z.b. Messbojen oder Forschungsschiffe luftbezogene Erfassung z.b. Forschungs, Mess und Aufklärungsflugzeuge oder Dronensysteme Quelle: Haigh Folie 19

20 Was ist die GMES Dienstekomponente? Die GMES Dienste Komponente i Ziel: Unterstützung bei der Erarbeitung, Umsetzung und Über- wachung europäischer Politiken durch GMES Core-Services standardisierte Information, zumeist auf EU-Ebene auflösend Finanzierung: > 500 Mio ( durch FP 7) Folie 20

21 Welche Elemente beinhaltet die GMES-Dienstekomponente? Wichtige Unterscheidung: Core Service Downstream Service Verantwortlichkeit & Finanzierung Europäische EK & Mitglieds Kommission staaten Fokus der Dienste komponente: Core Services Quelle: Grünreich, BKG Folie 21

22 Welche thematischen Bereiche sind prioritär? Entwicklungen sind durch Vorläuferprojekte weit fortgeschritten: EU: FP6 Projekte ESA: GMES Service Elements Prä operationelle Pilotdienste im FP7 (Start 2008/ 2009): Land Dienst Geoland2 Landbedeckung/ nutzungnutzung und Change Detection z.b. für urbane Planung, Stadtentwicklung, Flächenversiegelung, Schutzgebietsüberwachung, Erntevorhersagen etc. Mariner Dienst MyOcean Maritime Sicherheit (z.b. Eisdienst), Wasserqualität, Temperatur, Verschmutzung, Algenblüten etc. Krisenreaktions Dienst Safer Notfallkartierung von Naturkatastrophen Gebieten, Flüchtlingslagern etc. etc Atmosphären Dienst MACC Luftqualität, Klimaparameter, Atmosphärenzusammensetzung, UV und Sonnenenergie Sicherheits Dienst G Mosaic Überwachung wesentlicher Bedrohungsfaktoren wie Verbreitung von Massenvernichtungswaffen, Detektion von Krisenindikatoren wie illegale Rodungen, Rohstoffabbau und Drogenanbau, Vorbereitung auf mögliche Krisenszenarien g Folie 22

23 Was verbirgt sich hinter dem Begriff Geoland? Folie 23

24 Welche zentralen Dienste bietet Geoland? Core Mapping Services & Core Information Services Euroland: Urban Atlas HR Layer Folie 24

25 Was gibt es zu Urban Atlas zu sagen? *z.b. Berlin, Bielefeld, Bonn, Bremen, Dresden, Essen, Frankfurt am Main, Hamburg, Hannover, Karlsruhe, Köln, Leipzig, Mönchengladbach, München, Nürnberg, Stuttgart, Trier und Wuppertal * UrbanAtlas Quelle: Brefort, DG ENTR Folie 25

26 Was beinhalten die geoland HR-layer? HR layer aktuell: erste Demo-Daten Daten Folie 26

27 Wie sind die Basis-Spezifikationen de geoland HR-layer? Spezifikationen der Geoland2 HR layer: HR Layer Imperviousness HR Layer Water HR Layer Grassland HR Layer Wetland HR Layer Forest Built up areas including continuous Information Content degree of imperviousness ranging from 0 100% Small inland Grassland areas Wetland areas Forest Types, water bodies with a continuous according to Forest Crown such as lakes, degree of RAMSAR Cover Density [10 water reservoirs, reservoirs intensity definition 100%], Forest Area river, streams Type Raster Spatial Resolution Pixel level, validated to 1 ha Update Frequency 3 5 years (customisable), Forest Area Change europäische Basis auch für national aufsetzende Dienste Folie 27

28 Wie ist ein Mehrwert mit GMES-Diensten zu erzielen? Entwicklung von Downstreamdiensten z.b. analog zu nationalen Schnittstellenprojekten Meeresbeobachtung; Landbeobachtung; Krisenreaktion Folie 28

29 Folie 29

30 Wie geht es weiter mit GMES? Aktuell: Verordnung über das Europäische Weltraumprogramm und seine ersten operativen Tätigkeiten ( ) GMES Initial Operations GIO 107 Mio. neue Finanzmittel Ergänzung um 209 Mio. für die den Betrieb begleitende Forschung und Entwicklung aus dem Budget für Raumfahrt des aktuellen 7. EU-Forschungsrahmenprogramms (7. FRP) Es wurden bereits 43 Mio. für GIO im aktuellen Arbeitsprogramm reserviert. Weitere 166 Mio. sollen folgen. EK plant Verstetigung des GMES-Programms (ab 2014) langfristige Finanzierungsverantwortung langfristige Steuerungsstrukturen Folie 30

31 Wie sind die GMES-Potenziale aktuell zu bewerten? Zusammenfassende Bewertung Status: Prä-operationell, d.h. Heterogenität bzgl. 1. Funktionsumfang 2. Bezugsmöglichkeit it von Daten (Zugang und Lizenzen) Chancen/ Risiken: + Workflows/ Prozessketten noch offen + Markt-/ Wettbewerbsvorteil durch Erstentwicklungen + Fördermöglichkeiten - Unsicherheiten (z.b. bzgl. Datenverfügbarkeit) Folie 31

32 Wie sind die GMES-Potenziale aktuell zu bewerten? Ziel: Kommerzielle Nutzung der Daten und Dienste Beteiligung von Daten Veredler Bedingung offener und freier Datenzugang liberale und einfache Lizenzpolitik für Informationen und Daten Folie 32

33 Chancen für Geschäftsideen Wie ist ein Mehrwert mit GMES-Diensten zu erzielen? Nutzung der Satellitentechnologie für spezifische Auswertungen, d.h. Dienst oder Datenprodukt Kombination mit weiteren Technologien Angebot Dienstleistung Folie 33

34 Chancen für Geschäftsideen Wo liegen die Potenziale für private Dienstleister? Abdeckung von Datenversorgungslücken Nutzung innovativer Sensoren Nutzung innovativer Trägersysteme Nutzung spezifischer Infrastruktur z.b. für Sensornetze Folie 34

35 Chancen für Geschäftsideen Wo ist ein Mehrwert zu erzielen? Nutzung der Satellitentechnologie für spezifische Auswertungen, d.h. Dienst oder Datenprodukt Kombination mit weiteren Technologien Folie 35

36 Was denken Sie? Wie ist generell Ihre Informations- und Interessenlage? Wird bzw. ist GMES in Ihrem Geschäftsbereich h ein Thema? Schätzen Sie GMES als eine Marktchance ein? Vielen Dank! olaf.buescher@eftas.com Tel: Oststr Münster Das Projekt geonet NRW wird unterstützt mit Mitteln der EU und des Landes Nordrhein-Westfalen. AIR e.v Westring Herne info@air-verband.de Tel Fax `23 N ` 29 E Folie 36