Curating a COALA data centre in earth observation

Die Kuration eines COALA-Datenzentrums ist unerlässlich, da der Zugang zu Informationen in Echtzeit (oder so nah wie möglich) sehr weit oben auf der Wunschliste von Landwirten und landwirtschaftlichen Praktikern steht. Landwirte suchen nach effizienteren und effektiveren Möglichkeiten, um Nährstoffe und Wasser auf ihren Koppeln zu verwalten. Im ersten Jahr des COALA-Projekts haben wir einen Co-Creation-Prozess durchgeführt, um die Anforderungen der Anwender besser zu verstehen. Und deren Bedürfnisse waren laut und deutlich. Unsere Stakeholder identifizierten kritische Informationen, die unsere Erdbeobachtungsdaten und Prozesse zur Unterstützung von COALA leiten. 

Potenzielle Nutzer unserer Produkte und Dienstleistungen sagten uns, dass unsere Anwendungen einfach zu bedienen und mobil kompatibel sein müssen und dass sie externe Daten integrieren müssen. Wir erkannten, dass wir COALA-Daten leicht zugänglich und nicht kompliziert machen müssen.

Die Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) ist ein Partner von COALA. Unsere Expertise liegt in angewandten EO- und Geospatial-Technologien in Bezug auf Landwirtschaft und Landschaftsplanung. Wir haben Erfahrung in der Entwicklung operativer Lösungen für die großflächige Verarbeitung von Satellitendaten für verschiedene landwirtschaftliche Anwendungen, einschließlich Technologietransfer für Bewässerungs-, Dürre- und Ertragsüberwachung.  Im COALA-Konsortium sind wir federführend bei der Arbeit an Prozessabläufen und dem Systembetrieb; wir sind verantwortlich für die Entwicklung der COALA-Verarbeitungsumgebung unter Verwendung des DIAS-Konzepts (das für Copernicus Data and Information Access Services steht). Diese Dienste werden den australischen Nutzern einen einfachen Zugang zu Copernicus-Daten und -Informationen ermöglichen. Die Agrartechnologie ist dynamisch, und wir sind es auch. Wir passen neue Erdbeobachtungsdienste an und helfen, sie für eine nahtlose Benutzerschnittstelle zu integrieren. Wir wollen durch die Kombination von Erdbeobachtungstechnologien und Cloud Computing schlanke, hilfreiche Dienste schaffen.

Wo befindet sich die COALA-Plattform? 

COALA plant die Entwicklung und Bereitstellung von Data-as-a-Service (DaaS), was eine automatische bidirektionale Server-zu-Client-Protokollkommunikation ermöglicht. Der "Server" ist die COALA-Infrastruktur, die hauptsächlich aus Copernicus Sentinel-2 Produkten besteht. Die Aufgabe des Servers ist es, Workflows und eine Reihe von COALA-Produkten zu verarbeiten, um Entscheidungen zur Bewässerung und zum Stickstoffmanagement zu unterstützen. Aufgrund der großen Datenmenge, die der Satellit Sentinel-2 sammelt (alle fünf Tage ein Bild über denselben Punkt der Erde), mussten wir Algorithmen für eine schnelle Verarbeitung der Daten und ihre Umwandlung in "Informationsbits" verwenden, die aussagekräftig und in der Landwirtschaft von Nutzen sind.

Außerdem wollten wir ein kostengünstiges, flexibles und skalierbares Verarbeitungssystem.  Deshalb implementieren wir den COALA-Server unter Verwendung einer Cloud-Computing-Infrastruktur, um Copernicus-Daten und Verarbeitungskapazitäten 'an einem Ort' anzubieten. Ein notwendiger und wichtiger Bestandteil des Projekts ist die "Skalierung" von einzelnen und spärlichen Koppeln bis hin zur Bezirksebene, die verschiedene geografische Regionen abdeckt (dies ist ähnlich wie das Herauszoomen, wir betrachten eine Koppel im Detail, aber wir müssen auch die umgebende Landschaft berücksichtigen, und dafür aggregieren wir Daten von Koppeln zu Teileinzugsgebieten, zu Einzugsgebieten und zu größeren Landschaftseinheiten). 

Wir hosten unseren COALA-Server am Erdbeobachtungsdatenzentrum für Wasserwirtschaft (EODC) in Wien. In diesem Datenzentrum hat die BOKU bereits 2016 die erste Verarbeitungsplattform für atmosphärisch korrigierte Sentinel-2-Daten implementiert. Das EODC ist eine privat-öffentliche Partnerschaft und unterstützt gemeinsam mit internen und externen ExpertInnen WissenschaftlerInnen und Unternehmen dabei, die Lücke zwischen Forschung und Praxis zu schließen, um die operationelle Nutzung einer großen Menge an Satellitendaten zu fördern, mit dem Fokus auf Umwelt- und Klimaüberwachung, landwirtschaftliche Anwendungen, Infrastrukturmanagement sowie humanitäre Hilfe und zivile Sicherheit. Um mehr über EODC zu erfahren, besuchen Sie https://eodc.eu/

Auf EODC setzt die BOKU die pre-operationale Version der COALA-Plattform ein. Die Zugangspunkte basieren auf Skripten, Daten und Prozessabläufen, die definiert und kodiert wurden. In der Praxis verwenden die Zugangspunkte einen RESTful Application Programming Interface (API)-Standard, um die Datenverarbeitung anzustoßen, Informationen mit den Benutzern auszutauschen und Endprodukte zu erhalten. In Kürze werden wir einige Zugangspunkte der breiteren Öffentlichkeit zur Verfügung stellen. Hier können Sie auf Produkte für die Bewässerung und das Nährstoffmanagement zugreifen, die in Ihr Precision Farming integriert werden können.

Während des COALA-Projekts wollen wir eine flexible und vielfältige Verarbeitungsumgebung bereitstellen. Wir möchten, dass unsere Daten für die unterschiedlichen Bedürfnisse der australischen Landwirte nützlich und leicht zugänglich sind. Bleiben Sie dran und folgen Sie uns!