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LandMon & CropMon

COPERNICUS Sentinel Satelliten werden als permanente Umweltwächter im Weltraum eingesetzt. 

Satellitengestützte Erdbeobachtung ermöglicht eine kontinuierliche Beobachtung der Landbedeckung und Landnutzung zur zeitnahen Analyse und Dokumentation von Landschaftsveränderungen.

Die Ziele des ASAP LandMon Projekts waren:

  • Die Entwicklung und Validierung einer Prozesskette für die effiziente und periodisch wiederholbare Produktion von detaillierten Karten zur Landbedeckung und Landnutzung mittels Sentinel-2 Satellitendaten, sowie
  • Die Demonstration eines voll automatisierten Services zur Landbeobachtung in hoher räumlicher Auflösung für die Europäische Umweltagentur (EEA), um eine zeitnahe Analyse und Dokumentation von Landschaftsveränderungen im europäischen Maßstab zu ermöglichen.

Die Ziele des ASAP CropMon Projekts waren:

  • Die Entwicklung von Prozessketten für die Identifizierung von Landwirtschaftsflächen, Fruchtarten und Wuchsqualität aus hochauflösenden Sentinel-2 Satellitendaten in einer Supercomputer-Umgebung
  • Die Erstellung eines interaktiven Webportals für die Bestellung und Auslieferung der Daten über das Österr. Erdbeobachtungsdatenzentrum EODC
Hochauflösende Landbeobachtungskapazität aus Sentinel-2 Satellitendaten
Hochauflösende Landbeobachtungskapazität aus Sentinel-2 Satellitendaten (© Projekt: LandMon/GeoVille)

Technologische Auswirkungen

Die Europäische Union und die Europäische Weltraumagentur ESA haben mit COPERNICUS ein einzigartiges Programm zur Beobachtung unserer Umwelt initiiert. Die Satelliten der Sentinel Flotte stehen damit als Wächter im Weltraum bereit, um die Auswirkungen unseres Tuns auf die Umwelt zu dokumentieren. Mit dem erfolgreichen Start des ersten Sentinel-2 Satelliten am 23. Juni 2015 wurde ein neues Kapitel für die europäische und globale Landbeobachtung eröffnet.

Sentinel-2 offeriert eine bisher unerreichte Kombination von hoher temporaler und räumlicher Auflösung sowie geographischer Abdeckung. Die Sentinel-2 Konstellation besteht aus zwei Satelliten, die hochauflösende optische Bilder im Abstand von 5 bis 10 Tagen in einer Bildauflösung von bis zu 10m liefern. Mit ihrer globalen Abdeckung der Landfläche erlaubt die Sentinel-2 Mission die Identifikation, Beobachtung und adäquate Reaktion auf Landschaftsveränderungen und Umweltwirkungen, die durch menschliche Nutzung sowie industrielle Produktion ausgelöst werden.

Die neuen Satelliten Daten eröffnen somit das Potenzial, von bisher statischen Kartierungen der Landbedeckung in mehrjährigen Zyklen zu einer kontinuierlichen wöchentlichen bis saisonalen Landbeobachtung überzugehen. 

Das Ziel von LandMon war es, die technologischen Grundlagen für eine hochautomatisierte Landbeobachtung mittels Sentinel-2 Daten zu entwickeln. Im Vergleich zu traditionellen Auswertungen basiert die LandMon-Methode auf dichten Zeitserienaufnahmen, welche weltweit konsistente Information zur Vegetationsentwicklung sowie biophysikalische Eigenschaften der Landoberfläche nutzt.

Die Ausschöpfung der hohen räumlicher und zeitlicher Auflösung von Sentinel-2 für spezielle Fragestellungen der Landwirtschaft war das Ziel von CropMon. Sentinel-2 liefert eine Vielzahl von aktuellen und konsistenten Daten zur landwirtschaftlichen Produktivität bis auf Feldstücksebene. Diese Daten werden annähernd in Echtzeit gewonnen und liefern objektive Information u.a. zum aktuellen Wachstumsstand verschiedener Feldfruchttypen sowie zur Bodenwasserbilanz.

Durch regelmäßige Aufnahmen während des Wachstumszyklus können Anbauflächen exakt identifiziert sowie mittels Pflanzenwachstumsmodellen Aussagen über die zu erwartende Ernte getroffen werden. Gemeinsam mit vorhandenen historischen Zeitserien aus Satellitendaten liefert Sentinel-2 somit wertvolle quantitative Daten für ein nachhaltiges Produktionsmanagement in der Landwirtschaft.

Wirtschaftliche Auswirkungen

Die zielgerichtete Auswertung von Sentinel-2 Daten erforderte entsprechende Vorarbeiten, um die nötigen Kapazitäten für Datenspeicherung, Distribution und Auswertung aufzubauen. Das CropMon Projekt hat technologische Schlüsselkomponenten und einen operationellen Landwirtschafts-Monitoringdienst im Rahmen des österreichischen Datenzentrums für Erdbeobachtung (EODC) entwickelt und hinsichtlich nationaler, europäischer und internationaler Anforderungen aus dem Landwirtschaftsbereich erfolgreich demonstriert. Interessierte Nutzer werden in Kürze über das Internet auf den beim EODC verfügbaren Monitoringdienst zurückgreifen können. 

Für die Europäische Umweltagentur kommen die Resultate aus dem LandMon Projekt über die höhere Automatisierung und verbesserte Qualität direkt einer verbesserten Landbeobachtung auf europäischer Ebene zugute. LandMon bewirkt eine bemerkenswerte Steigerung der Auswertungseffizienz, einen direkten ökonomischen Hebeleffekt und somit eine neue satellitenbasierte Landbeobachtungskapazität, wie sie bisher nur aus dem Bereich der Meteorologie bekannt ist.

CropMon, LandMon sowie WetMon, ein weiteres ASAP Projekt mit Fokus auf der Kartierung von Wasserflächen auf Grundlage von Sentinel-1, haben die Basis für den Erfolg gelegt, den GeoVille aktuell vermelden kann. Bei der von der Europäischen Umweltagentur lancierten Ausschreibung zur Copernicus Landbeobachtung, mit einem Gesamtvolumen von 8 Mio €, konnten 3,5 Mio € für Österreich gewonnen werden.

GeoVille führt 2 der 5 Lose, und ist in den drei anderen gemeinsam mit einem deutsch-französischem Team vertreten. Insgesamt werden für 39 Länder Europas erstmals einheitliche Umweltinformationen unter anderem in den Bereichen Infrastrukturentwicklung, Wald- und Gewässerzustand auf Basis von Satellitendaten in hoher Auflösung erhoben. Es werden dadurch auch 25-30 neue Arbeitsplätze in Österreich entstehen. Dem Projekt CROP-MON kommt eine weitere Bedeutung zu, da es den Grundstein für eine IFAD (International Fund for Agricultural Development) Studie im Gegenwert von 1.5 Mio USD gelegt hat.