22.01.2018, 18:07 Uhr

Weltweiter Wegweiser für Wasserqualität: DLR-Ausgründung EOMAP veröffentlicht Online-Portal für UNESCO-Programm

Ansicht des World Water Quality Portals . (Foto: Copyright DLR: Quelle: DLR (CC-BY 3.0 ).)
DLR: Montag, 22. Januar 2018
Die EOMAP GmbH & Co.KG, eine Ausgründung des Deutschen Zentrums für Luft-und Raumfahrt (DLR), stellte am 22. Januar 2018 im UNESCO-Hauptquartier in Paris erstmals ein Online-Portal für Wasserqualitätsdaten aller weltweiten Binnen- und Küstengewässer vor.

"Mit dem neuen Online-Portal stehen zum ersten Mal politischen Institutionen, Umweltbehörden, der Gewässerindustrie sowie universitären Einrichtungen weltweit flächendeckende Wasserqualitätsinformationen zur Verfügung, die als Entscheidungshilfe für das nachhaltige Wassermanagement dienen. Ein weiteres Beispiel dafür, welchen Beitrag die Raumfahrt - in diesem Fall die Erdbeobachtung - zur Lösung der großen gesellschaftlichen Herausforderungen leisten kann. Gleichzeitig schreitet die Kommerzialisierung mit der wachsenden Zahl von Fernerkundungsdiensten weiter voran", sagte Dr. Walther Pelzer, Vorstand für das DLR Raumfahrtmanagement. Das DLR Raumfahrtmanagement fördert EOMAP mit Mitteln aus dem nationalen Erdbeobachtungsprogramm zur Vorbereitung von neuen Technologien und Dienstleistungen für die satellitengestützte Fernerkundung. EOMAP ist 2006 als "Spin-off" aus dem DLR-Institut für Methodik der Fernerkundung hervorgegangen.

Online-Portal liefert Parameter zur freien Nutzung


EOMAP hat für Anwender von Kartenprodukten von Küsten- und Binnengewässern aus hochaufgelösten Fernerkundungsdaten das Portal für die Internationale Initiative zur Wasserqualität (IIWQ ) des "International Hydrological Programme" (IHP) der UNESCO entwickelt. Über das Portal der UNESCO können Gewässerexperten per Klick weltweite Messdaten abfragen sowie Zeitreihen und Gewässerberichte erstellen. Die satellitengestützten Daten liefern Informationen von Binnengewässern, Flüssen und Seen bis rund ein Hektar Größe. Aufschluss über die Wasserqualität geben Parameter wie Trübung, Chlorophyll-Gehalt, Wassertemperatur und Cyanobakterien-Indikatoren.

Investitionen in Wasserforschung

"Der weltweite Wasserkreislauf verändert sich deutlich in Folge des Klimawandels und menschengemachter Einflüsse. Wir sehen die Auswirkungen in Form von Naturkatastrophen, Veränderungen globaler Sedimentflüsse und einem übermäßigen Nährstoffangebot. Das IIWQ World Water Quality Online-Portal ist als Entscheidungshilfe konzipiert, um Länder und Regionen weltweit in ihrem Bestreben nach größerer wirtschaftlicher und ökologischer Nachhaltigkeit und bei der Entwicklung von innovativen Lösungen zu unterstützen", erklärte Dr. Thomas Heege, Geschäftsführer von EOMAP. Internationale Organisationen erkennen so zunehmend wie wichtig die qualitativ hochwertige Gewässerbewertung ist und nehmen die damit verbundenen Wissenslücken wahr. Darum seien international vergleichbare Messstandards erforderlich, ebenso wie die Verfügbarkeit von langen Messreihen.

Das Online-Portal unterstützt durch den einfachen und ortsunabhängigen Zugriff auch Schwellenländer beim Aufbau von Kapazitäten und Kompetenzen technischer und administrativer Infrastruktur. "Das Portal leistet nicht nur einen wichtigen Beitrag zu verbesserten Daten über die globale Wasserqualität, sondern fördert auch wissenschafts- und datenbasierte Entscheidungsfindung zur Wasserqualität. Das trägt zu nachhaltigem Wasserressourcenmanagement und der Erreichung der Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDG) bei. In Hinblick auf die Datenknappheit zur Wasserqualität auf globaler und nationaler Ebene, ist das Portal ein wertvolles Tool zur Gewinnung von Wasserqualitätsdaten, insbesondere in abgelegenen Gebieten und Entwicklungsregionen wie Afrika, Asien, Lateinamerika und Inselentwicklungsländern, wo es an Netzwerken zur Überwachung der Wasserqualität sowie Arbeitskapazität mangelt. Es dient außerdem als Tool zur Entscheidungsunterstützung und hilft Ländern bei der Erkennung der gravierendsten Wasserqualitätsprobleme wie Verschmutzungsbrennpunkte. Damit unterstützt das Portal nationale Bemühungen um die Einführung von SDG-Zielen im Zusammenhang mit der Wasserqualität sowie die Überwachung des Fortschritts bei ihrer Umsetzung", sagte Dr. Sarantuyaa Zandaryaa, Programme Specialist, Divions of Water Sciences des IHP der UNESCO.

Satellitendaten machen es möglich


Das Potential zum Monitoring der Qualität von Oberflächengewässern anhand von Satellitendaten ist in den letzten Jahren weiter gewachsen. "Durch die gestiegene Verfügbarkeit von Satellitenbeobachtungen, verbesserte Sensoren sowie die Weiterentwicklung von Auswertungsmethoden besitzen viele Informationsdienste einen hohen Reifegrad und eignen sich bereits für den operationellen Einsatz - wie hier durch die Vereinten Nationen", erläuterte Dr. Michael Nyenhuis, im DLR Raumfahrtmanagement zuständig für Anwendungen der Erdbeobachtung im Bereich Ozeane, Küsten- und Binnengewässer.

Das DLR Raumfahrtmanagement arbeitet derzeit unter anderem mit EOMAP an CODE-DE, einer Onlineplattform, die Nutzern in Deutschland einen bedarfsgerechten Zugang zu den Daten und Diensten des europäischen Erdbeobachtungsprogramms Copernicus gibt und die Möglichkeit der Online-Datenverarbeitung bietet. Damit können zum Beispiel weltweite Wasserqualitätsprodukte erstellt werden, ohne eigene Rechnerkapazitäten aufbauen zu müssen, und diese nutzerfreundlich zur Verfügung gestellt werden. Projekte wie CODE-DE sind ein Bestandteil der Copernicus Strategie der Bundesregierung, die im September 2017 vom Bundeskabinett beschlossen wurde. Nur durch einen effizienten Zugang zu Erdbeobachtungsdaten und den Produkten der Copernicus-Dienste lassen sich verlässliche und innovative Produkte entwickeln.

ESA:
Spezial: Copernicus – Europas Wächter im Weltraum

Copernicus ist das bislang komplexeste und weitreichendste operationelle Programm zur „ganzheitlichen“ Erkundung und Überwachung unseres Heimatplaneten.

Das 1998 noch unter dem Namen „Global Monitoring for Environment and Security“ (GMES) initiierte Programm der Globalen Umwelt- und Sicherheitsüberwachung Copernicus ist ein Gemeinschaftsvorhaben der Europäischen Kommission und der Europäischen Weltraumorganisation ESA. Es stellt ein weitreichendes Programm zur Sammlung, Aufbereitung und gezielten Auswertung von Fernerkundungsdaten der Erde dar. Es wird – nach dem europäischen Satellitennavigationssystem Galileo – gern als zweites Flaggschiff europäischer Weltraumpolitik angesehen.

Ziel ist es, den aktuellen Zustand unseres blauen Planeten kontinuierlich zu erfassen und die Daten über Ozeane, Landoberflächen, die Atmosphäre und den Klimawandel den verschiedenen Nutzergruppen, wie Behörden, Unternehmen, Institutionen, Umweltämtern und Bürgern zeitnah zur Verfügung zu stellen. Hierfür werden die thematisch bearbeiteten Daten in sechs „Kerndiensten“ gebündelt. Sie sind das Herz von Copernicus:

1. Landüberwachung
2. Überwachung der Meeresumwelt
3. Überwachung der Atmosphäre
4. Überwachung des Klimawandels
5. Katastrophen- und Krisenmanagement
6. Sicherheitsdienste

Wie gut die sechs europäischen Kerndienste funktionieren, hängt in erster Linie von den Beobachtungssystemen ab. Sie liefern den Treibstoff für die Dienste.
Um kontinuierlich zuverlässige Daten auf einheitlicher Grundlage im globalen Rahmen zu erhalten, sieht Copernicus den Auf- und Ausbau einer Weltraum- und einer „In-situ“-Komponente zur Etablierung eines komplexen Netzwerkes vor.
Unter dem Begriff „in situ“, also „an Ort und Stelle“, werden alle Beobachtungssysteme zusammengefasst, die nicht aus der Ferne betrieben werden. Dazu gehören beispielsweise boden- oder seegestützte Sensoren, manche meteorologische Messeinrichtungen und Messbojen.

Hierzu gehört aber auch ein gut vernetztes Bodensegment, denn was nützen modernste Satelliten im Weltraum, wenn nicht leistungsfähige Datenzentren auf der Erde das gewonnene Datenmaterial effizient aufbereiten und archivieren? Eine zentrale Funktion erfüllt – neben den Einrichtungen der ESA - das Deutsche Fernerkundungsdatenzentrum des DLR in Oberpfaffenhofen als eines der europäischen Datenzentren.

Ziel der Weltraumkomponente ist die Schaffung eines unabhängigen Zuganges zu globalen Erdbeobachtungsdaten. Hierzu dienen sechs verschiedene Sentinel--Missionen, die von der ESA im Auftrag der Europäischen Kommission gebaut und teilweise auch betrieben werden.

Hinzu kommt eine Reihe nationaler Fernerkundungssatelliten – beispielsweise aus Deutschland, Frankreich, Italien, Spanien, Kanada und den USA – die als beitragende Missionen Daten liefern. Hier verhandelt die ESA mit den jeweiligen Eigentümern über den benötigten Datenzugriff und die Nutzungslizenzen. Derzeit stehen bereits über 30 Satelliten als beitragende Missionen zur Verfügung.

Daten sind frei zugänglich und kostenlos nutzbar

Umweltveränderungen machen bekanntlich nicht vor Grenzen halt. Sie erfordern vielmehr eine globale Sichtweise. Die Sentinel-Satelliten werden in den kommenden zwei Jahrzehnten diesbezüglich wichtige Erdbeobachtungsdaten im Routinebetrieb sammeln. Um den Zustand der Umwelt bestmöglich beschreiben zu können, werden die Daten aus dem Weltraum mit den In-situ-Messdaten vom Boden, von den Ozeanen und der Atmosphäre kombiniert und mit Vorhersagemodellen ergänzt.

Wie sich heute festgestellte Schäden in ein paar Jahrzehnten auswirken werden, lässt sich nicht mit Bestimmtheit sagen. Umwelt- und Klimaprozesse vollziehen sich stets über sehr lange Zeiträume. Mit fundierten Daten kann man aber besser auf Entscheidungsträger einwirken. Als beispielsweise das Ozonloch besorgniserregende Ausmaße annahm, hat die Politik auf die Wissenschaftler gehört. Nach dem FCKW-Verbot stabilisiert und regeneriert sich die Ozonschicht wieder.

Festzustellen bleibt, dass mit Copernicus ein nachhaltiges Netzwerk von globaler Bedeutung zur Erfassung und Auswertung von Umweltdaten sowie für zivile Sicherheitsaufgaben geschaffen wird. Die Sentinel-Daten und die Produkte der Kerndienste sind frei zugängig und kostenlos nutzbar. Mit dieser offenen Datenpolitik setzt die EU die Prinzipien zum freien Datenaustausch um. Die Politik will die breite Verwertung der Copernicus-Daten fördern und selbst kleinsten Unternehmen den Einstieg mit neuen Geschäftsmodellen auf Basis der Daten ermöglichen.

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Gerhard Heising aus Stubai-Wipptal | 22.01.2018 | 21:46   Melden
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