SIMS

Ausgangssituation / Motivation

Die Versiegelung von Böden nimmt weiter zu, während Fortschritte bei Erdbeobachtungs­datenquellen (z. B. Copernicus) und -technologien (z. B. cloudbasierte Systeme, Data Cubes für die Erdbeobachtung (EO - Earth Observation) neue Möglichkeiten eröffnen, Veränderungen regelmäßig festzustellen und zu überwachen. Allerdings sind vertrauenswürdige analytische Arbeitsabläufe noch nicht an diese technologischen Fortschritte angepasst.

Es gibt internationale Mandate (z. B. UN SDG 15.3), um die Bodendegradation auf nationaler Ebene zuverlässig und wiederholt festzustellen und zu monitoren. Bestehende Methoden erfüllen noch nicht die nationalen Anforderungen oder sind nicht ausgereift genug, um Entscheidungsträger zielgerichtet zu informieren oder bei politischen Entscheidungen zu unterstützen.

Es besteht ein klarer Bedarf, Methoden zu entwickeln, welche zeitlich hochfrequente EO-Datenquellen mit neuen Technologien in enger Zusammenarbeit mit interessierten Institutionen nutzen. Die Interessen bestehen darin, auf Bundesland- und nationaler Ebene aussagekräftige disaggregierte Informationen zu generieren. Dies ist für die Ableitung von Indikatoren im Zusammenhang mit der Bodendegradation, einschließlich der Bodenversiegelung, erforderlich – und auch über diesen thematischen Bereich hinaus relevant.

Inhalte und Zielsetzungen

Das Projekt SIMS (Soil Sealing Identification and Monitoring System) zielt darauf ab, interessierten Nutzern zu ermöglichen, Informationen aus freien und offenen EO-Daten in einer Proof-of-Concept-Implementierung zu integrieren. Dabei werden existierende Tools berücksichtig, die sie verstehen, denen sie vertrauen und die explizit die spezifischen Erwartungen erfüllen.

Methodische Vorgehensweise

In diesem Projekt wird ein solcher Service (Dienst) in enger Zusammenarbeit mit der Raumplanungsabteilung des Landes Salzburg und anderen institutionellen Partnern (Statistik Austria, BMLRT, Umweltbundesamt, Amt der Niederösterreichische Landesregierung - Abteilung Raumordnung und Gesamtverkehrsangelegenheiten, niederösterreichische Agrarbezirksbehörde - Fachabteilung Landentwicklung) prototypisch umgesetzt.

Durch den geplanten Webbrowser-basierten Zugriff mit grafischer Benutzungsoberfläche, für die keine Programmierkenntnisse erforderlich sind, und der Bereitstellung von Tools für eine nahtlose GIS-Integration stehen auch Nutzerinnen und Nutzern ohne Fernerkundungsexpertise Tausende von Copernicus-Datensätzen zur Verfügung, wodurch die Berichterstellung und eine informierte Entscheidungsfindung unterstützt werden.

Schulungen zur Verwendung der prototypischen Entwicklung helfen, Barrieren in der Nutzung von großen Fernerkundungsdatenmengen zu beseitigen, den Service mitzugestalten und die Akzeptanz als nützliches und vertrauenswürdiges Tool zu erhöhen.

Erwartete Ergebnisse

Ziele von SIMS sind: 

• Behörden den Zugriff auf Copernicus Sentinel-2-Bilder als analysefertige Daten zu ermöglichen und zu vereinfachen;
• die allgemeine Sensibilisierung sowohl für freie und offene, zeitlich hochfrequente optische Satellitendaten als auch die Bereitschaft, Copernicus-Daten und abgeleitete Informationen in die täglichen Arbeitsabläufe der Behörden einzubeziehen. Dies ist beispielhaft auf Landes- und nationaler Ebene in Österreich geplant;
• Der weltweit einzigartige Prototyp eines semantisches EO-Data-Cubes, der im Rahmen des von der FFG finanzierten Sen2Cube.at-Projekts entwickelt wurde, wird mithilfe vorkonfigurierter, nutzerspezifischer Abfragegebiete und benutzungsfreundlicher, sofort einsatzbereiter Dienste für die Skalierbarkeit auf nationaler Ebene weiterentwickelt um wiederkehrende Monitoring-Aufgaben zu unterstützen.
• Nutzerinnen und Nutzer ohne Fernerkundungsexpertise zu ermöglichen, mithilfe eines semantischen EO-Data-Cubes und den darin möglichen semantischen Abfragen, eigene, zeitlich flexible (inter- und intraannuell) EO-basierte Analysen zu entwickeln und durchzuführen. Die Nutzerinnen und Nutzer werden von Anfang an einbezogen und für die Verwendung der semantischen Abfragen geschult. Ihr Wissen und domänenspezifische Expertise wird in wiederverwendbaren und wiederholbaren semantischen Modellen für die EO-Analyse formalisiert, wodurch die Wissensdatenbank des Systems erweitert wird.
• Prototypische, reproduzierbare und übertragbare semantische Ad-hoc-Abfragen im Zusammenhang mit Bodenversiegelung durchzuführen, um den dringenden Anforderungen an Werkzeugen für Monitoring-Aufgaben, Berichterstattung, Entscheidungsfindung und Raumplanung gerecht zu werden.
• Die Erstellung dynamischer (nicht-statischer), multitemporaler Sentinel-2-basierter Informationsprodukte zu ermöglichen, um bestehende, aber statische/nicht regelmäßige Analysen aus höher aufgelösten Fernerkundungsdaten zu ergänzen.

Projektleitung

Universität Salzburg

Projektpartner:innen

Spatial Services GmbH

Universität Salzburg
Dipl. Ing. (BA) Steffen Reichel
Schillerstr. 30
A-5020 Salzburg