SENSORDATEN IM UMWELTMONITORING. Vivien Stender

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1 SENSORDATEN IM UMWELTMONITORING Vivien Stender

2 Sensoren Quelle:

3 Sensorprojekte Quelle: Quelle: Quelle:

4 TERENO (TERrestrial ENvironmental Observatories) Erdbeobachtungen, um Folgen des Klimawandels zu untersuchen Dazu braucht es: Repräsentative Regionen für langfristige Beobachtung TERENO ist: Ein Verbundvorhaben von 6 Helmholtz-Zentren (KIT, GFZ, FZJ, HMGU, UFZ, DLR) sowie externen Partnern aus Wissenschaft, Wirtschaft Laufzeit: bis ~ 2025

5 Was ist ein Sensor / Sensornetz? Sensor Liefert für ein physikalisches Phänomen einen digitalen Wert physical realm digital realm phenomenon receiver (sensor) data Sensornetz Infrastruktur, welche Sensoren und Nutzer zusammenführt Sensornetz

6 Messstationen : Beispiele Bodenfeuchtestation Klimastation Formate Frequenzen Eddy-Kovarianz Station Lysimeter Dendrometer

7 Schwierigkeiten der Sensortechnologie Sensoren verfügen über proprietäre Softwaresysteme und Kommunikationsprotokolle Daten liegen in spezialisierten Formaten vor Auswertung erfordert detailliertes Fachwissen

8 Ansprüche an Sensornetze Sensorinformationen vernetzen Sensordaten erhalten die von jeder Software verstanden werden Einheitliche Beschreibung der Messsysteme und Sensoren Sensoren aus der Ferne steuern Automatische Benachrichtigung, wenn bestimmte Ereignisse eintreten

9 Standardisierung Sensor Web Enablement (SWE): OGC Initiative startete 2003 Ziel: über einheitliche Schnittstellen- und Kodierungen auf Sensornetzwerke zugreifen Interoperabilität lässt Messsysteme miteinander reden Sensordatenintegration/Zugriff in naher Echtzeit Informationsaustausch zwischen heterogenen Systemen

10 Integration : Datenfusion Sensor Web Sensor Fusion Visualisation and Analysis Integration PostgreSQL / PostGIS O&M* und SensorML Senden von Benachrichtigungen Standardisierte Bereitstellung Analyse in naher Echtzeit * O&M = Observations & Measurements

11 Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit

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15 Dateninfrastruktur

16 SWE: Information Model Beschreibungssprachen für Sensoren und Sensorbeobachtungen Sensor Model Language (SensorML) Beschreibung der Sensoren und Sensorsysteme Ermöglicht das Auffinden von verfügbaren Sensoren Observations & Measurements (O&M) Beschreibung von Beobachtungsund Messdaten Transducer Markup Language (TML) Kodierung von Messdaten und Metadaten Quelle:

17 SWE: Service Model Spezifikation von Web Diensten Quelle: (

18 OGC Sensor Web Enablement Sensor Observation Service (SOS) Sensormesswerte als Zeitreihe über ein Webservice nutzt für die Beschreibung der Sensoren die SensorML Spezifikation Messwerte werden unter Verwendung von O&M angeboten ermöglicht standardisierten Zugriff auf Sensormesswerte Operationen: GetCapabilities = Metadaten des Services DescribeSensor = liefert Informationen, Beschreibungen über den Sensor GetObservation = dient zur Abfrage der Messdaten

19 KIT Karlsruher Institut für Technologie GFZ - GeoForschungsZentrum FZJ - Forschungszentrum Jülich HMGU - Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt UFZ - Helmholtz Zentrum für Umweltforschung Halle Leipzig DLR - Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt

20 Auswahl der technischen Lösungen (Metadateninformationssystem) Digital Object Identifier DOI eindeutig, digitale Identifikator gewährleistet die dauerhafte Zitierbarkeit von elektronischen Forschungspublikationen und Primärdaten Mit Hilfe einer DOI können wissenschaftliche Veröffentlichungen eindeutig und dauerhaft zitiert werden 4 Einrichtungen in Deutschland vergeben DOIs Beispiel:

21 Datenfluss