OPUS-GMES. Thomas Esch Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. (DLR) Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum (DFD) Abteilung Landoberfläche (LAX)

Transkript

1 Konzept einer Plattform zur operationellen Bereitstellung und Verarbeitung von Sentinel-Datenströmen in Unterstützung von Copernicus-Geoinformationsdiensten Thomas Esch Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. (DLR) Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum (DFD) Abteilung Landoberfläche (LAX)

2 Chart 2 Hintergrund Herausforderungen hinsichtlich Copernicus-Diensten Erwartungshaltung Bedarf und Potential sind formuliert (Nutzerworkshops, Informationsforen). Annahme einer schnellen und einfachen Umsetzung in Produkte/Dienste. Kontinuität Bislang eingeschränkte Verfügbarkeit und Konstanz von EO-Daten und abgeleiteter Produkte/Dienste. Standardisierung hinsichtlich Produktspezifikationen, Produktionsabläufen und Bewertungsmustern für Produkt- und Servicequalität notwendig. Inwertsetzung Fundamentale Veränderungen technischer Möglichkeiten (Massendaten) und kommerzieller Wettbewerbssituationen (Datenpolitik). Effektive und effiziente Nutzung der Sentinel-Datenströme erfordert neue Konzepte bezüglich Zugang, Verarbeitung und Bereitstellung von Daten/Produkten (u.a. Infrastruktur, Prozessierung, Vermarktung).

3 Chart 3 Hintergrund Deutsches Copernicus Zentrum Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft und Medien, Energie und Technologie (StMWi ) unterstützt Aktivitäten zur Etablierung eines Copernicus Zentrums in Bayern über Fördermittel von rund 7,5 Mio.. Ziele des Zentrums: Sicherstellung eines nationalen Sentinel-Datenzugangs. Bereitstellung von Prozessierungs- und Archivierungsfunktionen. Übernahme nationaler und europäischer Funktionen zur Versorgung der Nutzer mit Daten, Produkten und Services. Komponenten der Umsetzung: Ausbau Bodensegment (Zugriff, Prozessierung, Archivierung S1/S2/S5). F&E-Arbeiten zur Unterstützung der Wertschöpfung von Sentinel- Datenströmen im Verbund mit industriellen Partnern (). Link zu Bayerischen Raumfahrtförderprogramm (APPS4GMES).

4 Chart 4 Vorhaben Laufzeit von Nov Okt 2017 (3 Jahre F&E, 1 Jahr Demo) Zuwendungsempfänger ist DLR, mit umfassender Vergabe von Unteraufträgen an kommerzielle Partner. Zielsetzung Schaffung eines leistungsfähigen Bindeglieds zwischen Copernicus- Weltraumkomponente und Geoinformationsdiensten. Erprobung von Schlüsselkonzepten und -technologien zur Umsetzung satellitengestützter Services über Copernicus-Datenströme. Erhöhung der Konkurrenzfähigkeit des nationalen Service-Sektors und der Wissenschaft durch effizientere Umsetzung von Produkten/Diensten. Entwicklungsschwerpunkte Datenzugang und -verteilung. Multmissions- und multidatenfähige Prozessierungssysteme. Innovative Verarbeitungsmodule und -ketten. Standardisierung und Qualitätsbewertung.

5 Chart 5 System BMVI EOWEB WDC RSAT Portals Information Systems & Services Data and Product Access GDAS OPUS Access D-SDA D-PAC Archive Archive DIMS GeoFarm Thematic Processing Catena SAR-lab UPAS Basic Processing Mission processors Processing Functional Areas Ingestion NRT NRT Services Infrastructure Components SW Systems Copernicus (National Mirror) ESA DFD Others EO Data Acquisition & Station Network Geo-data, statistics,... Auxiliary Data

6 Chart 6 System BMVI EOWEB WDC RSAT Portals Information Systems & Services Unteraufträge OPUS Access D-SDA D-PAC Archive Data and Product Access Archive GDAS DIMS GeoFarm Thematic Processing Catena SAR-lab UPAS Basic Processing Mission processors Processing Functional Areas Ingestion NRT NRT Services Infrastructure Components SW Systems Copernicus (National Mirror) ESA DFD Others EO Data Acquisition & Station Network Geo-data, statistics,... Auxiliary Data

7 Chart 7 System BMVI EOWEB WDC RSAT Portals Information Systems & Services Unteraufträge OPUS Access D-SDA D-PAC Archive Data and Product Access Archive GDAS DIMS GeoFarm Thematic Processing Catena SAR-lab UPAS Basic Processing Mission processors Processing Functional Areas Ingestion NRT NRT Services Infrastructure Components SW Systems Copernicus (National Mirror) ESA DFD Others EO Data Acquisition & Station Network Geo-data, statistics,... Auxiliary Data

8 Chart 8 System BMVI EOWEB WDC RSAT Portals Information Systems & Services Unteraufträge OPUS Access D-SDA D-PAC Archive Data and Product Access Archive GDAS DIMS GeoFarm Thematic Processing Catena SAR-lab UPAS Basic Processing Mission processors Processing Functional Areas Ingestion NRT NRT Services Infrastructure Components SW Systems Copernicus (National Mirror) ESA DFD Others EO Data Acquisition & Station Network Geo-data, statistics,... Auxiliary Data

9 Chart 9 System

10 Chart 10 Module und Verarbeitungsketten Vorverarbeitungsmodule Orthorektifizierung- und Geokodierung (S1, S2). Atmosphärenkorrektur (S2, S3). Veredelungsmodule Modellierung von Datenlücken (Wolken, korrupte Daten) (S1, S2, S3). Raumzeitliche Integration von Zeitseriendaten (inkl. multi-sensor) (S2, S3). Radiometrische Harmonisierung von Bildmosaiken (S2, S3). Service-Testträger (Verarbeitungsketten) Bodenversiegelung (S2). Siedlungsmuster (S1, S2). Vitalität/Schäden Waldflächen (S2).

11 Chart 11 Vorverarbeitungsmodule: Generische Prozesskette CATENA Operationelles System zur automatischen Prozessierung optischer Satellitendaten. Transformation von Low-level Daten in höherwertige Produkte für Nutzer. Modularer Aufbau ermöglicht flexible Erweiterung um neue Sensoren und Module.

12 Chart 12 Veredelungsmodule: Modellierung von Datenlücken Landsat-Daten mit Wolken und Wolkenschatten Korrigierte Szene

13 Chart 13 Veredelungsmodule: Raumzeitliche Integration von Zeitseriendaten Vegetationsindex Zeitverlauf Hoch Mittel Niedrig Mosaik aus LISS-3 Szenen Saisonalität (NDVI) abgeleitet aus AWiFS (56m)

14 Chart 14 Service-Testträger: Versiegelung Modellierte Bodenversiegelung

15 Chart 15 Service-Testträger: Versiegelung

16 Chart 16 Service-Testträger: Siedlungsmuster

17 Chart 17 Service-Testträger: Siedlungsmuster TanDEM-X Amplituden Mosaik (551 Szenen) Abgeleitete Textur Generierte Siedlungsmaske

18 Chart 18 Service-Testträger: Siedlungsmuster Global Urban Footprint Produkt Punktdatensatz Siedlungstypisierung

19 Chart 19 Nachhaltigkeit durch neue Erkenntnisse, Strukturen und Technologien als Testträger und Demonstrator für praktikable Konzepte und Technologien im Sentinel- und Copernicus-Sektor. Enge Verzahnung von Wissenschaft und Wirtschaft. Erkenntnisse aus als Unterstützung zur Implementierung effektiver und effizienter (Infra-)Strukturen und Prozessabläufe zwischen Weltraumsegment und Informationsdiensten. Nationaler Datenzugang (COPACI). Copernicus-Zentrum Deutschland. Operative Umsetzung bedarf nachhaltiger Strukturen. Hardware, Archive, Netze und Software. Enge Einbindung der Bedarfsträger. Kooperation mit Initiativen in Deutschland und Europa.

20 Chart 20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Thomas Esch Telefon: Telefax: