Wiener Entwickler-Event: Die Satellitenbild-Hacker kommen

10. November 2016, 07:00
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Beim ersten "Copernicus Hackathon" wurden die Erdbeobachtungsdaten der europäischen Sentinel-Satelliten zum Experimentierfeld für Entwickler

Wien – "Wir wollen Plätze finden, wo sich Bienen wohlfühlen, also weit weg von Agrarlandschaften, Insektiziden, hohen CO2-Belastungen und anderen schädlichen Einflüssen", sagt Christina Bornberg. Ihr Kollege Julian Lampert erklärt die Vorgangsweise: "Wir verwenden Bilddateien vom Erdbeobachtungssatelliten Sentinel 2. Zuerst müssen wir Kriterien identifizieren, um zwischen Agrar- und anderen Flächen unterscheiden zu können."

Bornberg, Lampert und der Rest der Gruppe, die an diesem Samstagvormittag rund um einen mit Computern vollgepackten Tisch im Wiener Stadtteil St. Marx sitzen, kennen sich aus der HTL Rennweg, wo sie zur Schule gehen oder noch vor kurzem gingen. Hier, beim ersten Copernicus Earth Oberservation Data Hackathon, einem Entwickler-Event für Erdbeobachtungsdaten, sind sie gerade dabei, die Software zur Verarbeitung der Satellitenbilder in den Griff zu bekommen. Ihr Ziel: eine App, die Imkern hilft, die besten Plätze für Bienenstöcke zu finden.

Neun Teams haben sich bei dem Event zusammengefunden, das das universitäre Gründerservice Inits organisiert hat. Im Rahmen der Veranstaltung sollen sie innerhalb von 48 Stunden aus Daten der europäischen Sentinel-Satelliten Konzepte für konkrete Anwendungen entwickeln.

Seit wenigen Monaten sind die Geodaten auch in Österreich zugänglich. Im Endausbau sollen zwölf Sentinel-Satelliten der Europäischen Weltraumagentur Esa im Zuge des EU-Programms Copernicus Daten liefern. Informationen zu Landnutzung, Verschmutzung, Gewässern oder landwirtschaftlichen Praktiken können aus den Satellitenbildern etwa abgeleitet werden.

Bei der Veranstaltung treffen einander Studenten, die sich für Geoinformationssysteme interessieren, genauso wie Berufstätige, die in dem Bereich arbeiten. Eine ganze Reihe von Nationalitäten, von Venezuela bis Kambodscha, ist vertreten. Unter- stützt wird das Entwickler-Event unter anderem vom Umwelt-Satellitendatenzentrum EODC, der Förderagentur FFG und dem Verkehrsministerium.

Ein paar Zimmer von den jungen Bienenapp-Entwicklern entfernt sitzt Franz Schmid, der sich im Umweltministerium mit Hochwasserschutz beschäftigt. Seine Anwendung zielt darauf ab, verschiedene Datenquellen zum Thema Hochwasser zu verbinden. Schmid hat sich schon vor der Veranstaltung via Facebook mit Hung de Duc und Duy Nguyen Ba, zwei Studenten aus Vietnam, zur Zusammenarbeit verabredet.

Für die Präsentation, die später am Tag stattfinden wird, projizieren die beiden Studenten verschiedene Datenquellen auf einen virtuellen Globus, zum einen Daten über Überschwemmungen in Vietnam, andererseits Niederschlags- und Hochwasserdaten aus Österreich. "In den nächsten Jahren soll daraus ein System zum Monitoring von Überflutungen werden", erklärt Schmid, während er Niederschlagsdaten für einen Julitag zeigt, die farblich aufgeschlüsselt eine Österreichkarte überlagern.

Pegelmessungen seines Ministeriums, Gefahrenzonenpläne und Worst-Case-Simulationsdaten sollen ebenfalls Eingang in das System finden. Gefüttert mit aktuellen Daten könnte die Anwendung ein Lagebild für das Krisenmanagement bei Katastrophen abgeben. In Verbindung mit Wettervorhersagedaten sollen auch zukünftige Überflutungen besser abgeschätzt werden können.

Die Suche nach der Flut

Hier, beim Hackathon, will Schmid herausfinden, ob sich die Datenquellen aus den heimischen Datenbanken auch mit den Sentinel-Satellitendaten sinnvoll ergänzen lassen. Auf seinem Bildschirm zeigt er, dass es laut EventDatenbank an zwei Julitagen zwei "Flood-Events" an der Donau, eines in Korneuburg, eines in Ybbs, gegeben haben soll. Doch auf den Satellitendaten habe das Team noch keine Entsprechung dafür gefunden.

Einen anderen Tisch im Inits-Zentrum besetzen vier Studierende der Geografie sowie der Kartografie und Geoinformation an der Uni Wien. Sie sind mit mehreren Ideen hergekommen und haben sich im Abgleich mit den Mentoren, die die Gruppen während des Events betreuen, für die Idee entschieden, in den Satellitenbildern Wälder mit Borkenkäferbefall zu identifizieren. "Forstwirte sollen mithilfe ihres Handys gefährdete Bereiche erkennen und dann auch gleich hinnavigieren können", erklärt Christian Wohlmutter, der mit seinen Kollegen Sebastian Eder, Konstanze Fila und Bernhard Stuxer beim Hackathon an dem Projekt arbeitet. Dabei müssen zuerst die Wälder von anderen Vegetationsarten automatisiert unterschieden werden, was mithilfe spezieller Formeln zu bewerkstelligen sei, die die Reflexionen der Oberflächen in mehreren Spektralbereichen des Lichts berücksichtigen.

Borkenkäfer-Jagd

Um gefährdete Bäume zu identifizieren, konzentrieren sich die Entwickler auf ein bestimmtes Lichtspektrum. "Der nahe Infrarotbereich sagt etwas darüber aus, wie viel Feuchtigkeit im Blatt ist", erklärt Konstanze Fila. "Wir verwenden die Satellitendaten also, um zu sehen, welche Bäume schon geschwächt sind und weniger Feuchtigkeit speichern." Zusätzlich wollen die Entwickler Klimadaten einfließen lassen. "In einem milden Winter überleben mehr Borkenkäfer", zeigen sie einen Zusammenhang auf. Für die Forstwirte könnte die Anwendung frühzeitige Gegenmaßnahmen ermöglichen.

Weitere Teams hatten die Idee, Schäfern die fruchtbarste Gegend für ihre Herden zu zeigen, Satellitendaten mit lernfähigen Algorithmen zu klassifizieren oder für nicht vorgebildete Nutzer aufzubereiten. Die Anwendung eines Gewinnerteams greift eine sehr aktuelle Thematik auf: Landgrabbing, also die teils illegale Landnahme durch Konzerne, die armen Bevölkerungsschichten die Nahrungsgrundlage entzieht, um etwa Getreide für den Weltmarkt – "Cash Crops" – zu produzieren.

Die App Cropernicus möchte automatisiert Veränderungen der Landoberfläche durch neue Nutzung überwachen und mit zusätzlichen Informationen – etwa zur Eigentümerschaft – kombinieren, die von einer lokalen Bevölkerung kommen. Das Ziel: mehr Bewusstsein für die Auswirkungen unseres Konsumverhaltens. (Alois Pumhösel, 10.11.2016)

  • Der Poyang-See, der größte Süßwassersee Chinas, von Sentinel-Satelliten aus betrachtet: Im Endausbau sollen zwölf dieser Satelliten Geodaten liefern.
    foto: esa

    Der Poyang-See, der größte Süßwassersee Chinas, von Sentinel-Satelliten aus betrachtet: Im Endausbau sollen zwölf dieser Satelliten Geodaten liefern.

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