Präzisere und für alle zugängliche Erdbeobachtungsdaten in Sicht
Da die Auswirkungen des Klimawandels stetig sichtbarer und drängender werden, ist der Bedarf an innovativen Lösungen zur Überwachung, zum Verständnis und zur Abschwächung seiner Folgen kritischer als je zuvor. Von unseren Planeten umkreisenden Satelliten gesammelte Erdbeobachtungsdaten stellen eine entscheidende Ressource in diesem Kampf dar. Sie lassen unschätzbare Einblicke in die sich verändernden Muster unserer Umwelt zu, von der Entwaldung bis zum Abschmelzen der Polkappen und dem steigenden Meeresspiegel. Ungeachtet ihres Potenzials stößt die Erdbeobachtung jedoch auf erhebliche Hindernisse wie etwa eine begrenzte Auflösung, Zugänglichkeit und Interpretierbarkeit. Das Team des EU-finanzierten Projekts EIFFEL nutzt fortgeschrittene Technologien, um die Qualität von Erdbeobachtungsdaten zu verbessern und sie für alle leichter zugänglich und anwendbar werden zu lassen. „Die Ziele von EIFFEL bestehen in der Verbesserung der räumlichen und zeitlichen Auflösung von Erdbeobachtungsdaten, der Entwicklung innovativer Verfahren zur Datenfusion und -augmentation sowie dem Einsatz erklärbarer künstlicher Intelligenz (KI), um greifbare Indikatoren für die Auswirkungen des Klimawandels zu generieren“, erklärt Angelos Amditis, FuE-Direktor des Institute of Communication & Computer Systems (ICCS) und Koordinator des Projekts.
Durchbrüche bei Erddatenanalyse und -anwendung
Um ihre Zielstellungen zu erreichen, arbeiteten die Forschenden an der Entwicklung neuer stochastischer Methoden, um Zeitreihendatensätze detaillierter und qualitativ hochwertiger zu gestalten. Sie konzipierten außerdem Verfahren zur Datenfusion mit Superauflösung, um Klarheit und Präzision der aus dem Weltraum gewonnenen Bilder zu verbessern. Das Team hat diese optimierten Daten bereits innerhalb realer Szenarien erprobt. „Zu diesem Zweck haben wir fünf verschiedene Pilotschwerpunktbereiche ausgewählt, von denen jeder einen besonderen Aspekt des Klimawandels und der Umweltüberwachung beleuchtet. Als Ziel galt, die neuen Instrumente und Verfahren zu validieren, mit denen wirklich etwas zu bewirken ist“, erklärt Amditis. Ein weiterer zentraler Aspekt der Arbeit von EIFFEL ist die Schaffung einer Gemeinschaft, die diese Bemühungen unterstützt. Durch enge Zusammenarbeit mit den wichtigsten Interessengruppen, den Behörden, Forschungseinrichtungen und Nichtregierungsorganisationen, stellt das Team von EIFFEL sicher, dass seine Ergebnisse den Bedürfnissen der Nutzenden entsprechen und problemlos auf reale Umweltprobleme anwendbar sind.
Nützliche Erdbeobachtungsdaten für alle
Ziel von EIFFEL besteht darin, die Auflösung und Zugänglichkeit von Klimadaten zu verbessern, damit sie von den Verantwortlichen der Politik, Forschenden und weiteren Interessengruppen, die sich für Klimaschutz und Nachhaltigkeit einsetzen, umfassender genutzt werden können. Ein praktisches Beispiel hierfür ist die Anwendung, die bei der Stadtplanung zum Management von Wärmeinseln in städtischen Gebieten eingesetzt wird. Anhand der hochauflösenden Klimadatendienste von EIFFEL können bei der Stadtplanung urbane Wärmeinseln genauer kartiert, gefährdete Bevölkerungsgruppen erkannt und gezielte Maßnahmen wie Dachbegrünung oder Vergrößerung von Vegetationsflächen durchgeführt werden, um die Auswirkungen der Hitze abzumildern. Bei der Stadtplanung werden die fortgeschrittenen Datenverarbeitungsfunktionen des EIFFEL-Pakets einschließlich zeitlicher und räumlicher Augmentationswerkzeuge genutzt, mit denen Daten in feineren Maßstäben extrahiert, verarbeitet und analysiert werden können. Dies ermöglicht eine präzise Planung und eine wirkungsvolle Politikgestaltung, wobei sichergestellt wird, dass die Maßnahmen auf den neuesten und detailliertesten verfügbaren Daten beruhen. Zudem erleichtert die Integration der EIFFEL-Daten in die Systeme der örtlichen Behörden die laufende Überwachung und die Anpassung von Strategien. Dabei wird gewährleistet, dass bei den Bemühungen um die Anpassung an die Auswirkungen des Klimawandels und deren Abschwächung weiterhin datengestützte Ansätze für die Stadtplanung im Mittelpunkt stehen. „Während wir durch die Komplexität des Klimawandels navigieren, bildet EIFFEL einen Leuchtturm der Innovation, der die Macht der Erdbeobachtung und der fortgeschrittenen Technologien ausnutzt, um nicht nur unser Verständnis zu verbessern, sondern auch entschlossenes Handeln mit Blick auf eine nachhaltige Zukunft zuzulassen“, schließt Amditis.
Schlüsselbegriffe
EIFFEL, Erdbeobachtung, Klimawandel, Auflösung, Zugänglichkeit, ICCS, erklärbare KI, Datenaugmentation, maschinelles Lernen