Upload
vantuong
View
214
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Anwendungsszenarien und erste Erfahrungen it CODE DE d P kti dmit CODE-DE aus der Perspektive der
landwirtschaftlichen Ressortforschung
Heike Gerighausen1, Holger Lilienthal1, Alexander Gocht2, Antonia Ortmann2, Gideon Tetteh2
Kontakt: [email protected], [email protected]
1Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen
2Johann Heinrich von Thünen-Institut,
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
Jo a e c o ü e st tut,Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei
Nutzergespräch zur Weiterentwicklung der nationalen Copernicus IT-Plattform (CODE-DE), 20.03.2018, Bonn
Inhalt
Kurzvorstellung JKI & Thünen
Z künftige An end ngss enarien a s Sicht der Ressortforsch ng Zukünftige Anwendungsszenarien aus Sicht der Ressortforschung
Erste Erfahrungen aus dem Projekt AGRO‐DE
Status im Projekt Nutzung der CODE‐DE WebApp Einbindung von Prozessoren/ DockernEinbindung von Prozessoren/ Dockern
Anforderungen an CODE‐DE aus Sicht der Ressortforschung
Must have Must‐have Nice‐to‐have
Resümee
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
Resümee
Julius Kühn-Institut
Gründung zum 1 1 2008 (Gesetz zur Neuordnung der
Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen
Gründung zum 1.1.2008 (Gesetz zur Neuordnung der Ressortforschung im Geschäftsbereich des BMEL)
Selbständige Bundesoberbehörde und ein Bundesforschungsinstitut im Geschäftsbereich des BMEL mit festgelegten Aufgaben im Pflanzenschutzgesetz, Gentechnikgesetz, Chemikaliengesetz und hierzu erlassenen Rechtsverordnungen
Als Ressorteinrichtung für das Schutzziel Kulturpflanze zuständig Pflan en enetik (Zü ht n sfors h n Zü ht n ) Pflanzengenetik (Züchtungsforschung, Züchtung) Pflanzenbau, Pflanzenernährung Pflanzenschutz und Pflanzengesundheit
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
17 Institute mit ca. 1200 Beschäftigten, Hauptsitz Quedlinburg
Julius Kühn-Institut
Fernerkundliche Expertise am JKI-PB seit vielen Jahren (Projekte z.B.: AGRO-DE, SattGrün, SatAgrarStat, RiflE, Dryland)
„Copernicus Relay“ für Landwirtschaft in Deutschland= Dr. Holger Lilienthal
Forschungszentrum für Landwirtschaftliche Fernerkundung
Etablierung im März 2017 Kompetenzzentrum für Fernerkundung und Ansprechpartner für die Fachinstitute
des JKI und andere Forschungseinrichtungen und Behörden Erstellung aktueller landwirtschaftlicher Geoinformationen für die
Forschungsfragestellungen des JKI sowie für die Beratung des und für Berichterstattungen an das BMEL
Organisation von Workshops und Fachveranstaltungen
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
Verstetigung der Ergebnisse und Methoden aus Drittmittelprojekten
AG1
Thünen-Institut
Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei
14 Institute (bundesweit) mit ca. 400 Wissenschaftlern, Hauptsitz Braunschweig
Nationale und europäische Politikberatung und Forschung Nationale und europäische Politikberatung und Forschung
Im Bereich Land‐, Forstwirtschaft und Fischerei
Relevante aktuelle und zukünftige Monitoring Aufgaben:
Treibhausgasberichtserstattung Forst‐ und Landwirtschaft Bundeswaldinventur Biodiversitäts‐Monitoring
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
Zukünftige Anwendungsszenarien {Auswahl}
Ackerland Grünland Forst
Behörde/ VerwaltungZi l
Landwirt
zum Beispiel: Kulturartenklassifikation, BedeckungPhänologie
Zielgruppen
zum Beispiel:Bestandesparameter Phänologie
Erträge
zum Beispiel:
Bestandesparameter vor/nach Winter Situation
Erträge
Grünlandklassifikation Grünlandumbruch, Schnitthäufigkeit
zum Beispiel: Grünlandertrag
zum Beispiel:
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
zum Beispiel: Waldnutzung, Baumartenerkennung
Übersicht potenzieller Anwendungsszenarien in der Ressortforschung{Auswahl}
Aufgaben/ Forschung Gesetzliche Grundlagen/ Verankerung
Land‐nutzung
(A/G/W)
Land‐schafts‐elemente
+Schlag‐
Kulturart &
Fruchtfolge
Ertrag Zwischen‐frucht
Schnitt‐häufig‐keit
Grünland‐umbruch
Baumarten‐erkennung
Struktur‐merkmale/Biomasse
A k l d G ü l d W ldgeometrie Ackerland Grünland Wald
Biodiversitäts‐Monitoring
UN‐Agenda 2030, EU Biodiversitäts‐strategie 2020
UNFCCCTHG‐Berichterstattung
UNFCCC, Kyoto‐Protokoll,EU‐VO 525/2013
Bundeswaldinventur BWaldG
Flächenstatistik AgrStatG
Ertragsstatistik AgrStatG
Wasserinfiltration/ WHGHochwasserschutz WHG
Erosionsschutz BBodSchG
Schaderregerbefall PflSchG
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.dewww.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
GAP Agrarpolitik Politikfolgenabschätzg. IA EU‐COM
Zukünftige Anwendungsszenarien
Beispiel TI: Schlaggrenzen/ Schlaggeometrie
LPIS‐Vektordatensatz im Vergleich zurtatsächlichen aktuellen Situation (Quelle: JRC)
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
Zukünftige Anwendungsszenarien
Räumliche Verfügbarkeit: Deutschland (Ackerfläche, Grünlandfläche)
Beispiel TI: Schlaggrenzen/ Schlaggeometrie
Zeitliche Verfügbarkeit: jährlich (Ende des Jahres)
g ( )
Zusatzdaten: LPIS‐ReferenzflächenZusatzdaten: LPIS‐Referenzflächen
Zeitliche Brisanz: Basisinformation mit hoher Priorität
D d V h l i d 5 J h
• Atmosphärenkorrigierte, wolkenmaskierte S2‐Daten
Dauer der Vorhaltung: mindestens 5 Jahre
Technische Anforderungen: • Kalibrierte, terrainkorrigierte S1‐Daten als Gamma0• Bereitstellung der S1‐Daten als Orbitmosaik• Datenzugang über WCS
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
g g
Zukünftige Anwendungsszenarien
Flächenstatistik (AgrStatG)Landwirtschaftszählung 2016
FernerkundungSentinel‐1
Beispiel JKI: Kulturarten und Fruchtfolgemonitoring
g
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
Zukünftige Anwendungsszenarien
Räumliche Verfügbarkeit: Deutschland (Ackerfläche)
Beispiel JKI: Kulturarten und Fruchtfolgemonitoring
Zeitliche Verfügbarkeit: mindestens 2 x jährlich (Stichtage Frühjahr, Sommer, …)
g ( )
Zusatzdaten: LPIS Referenzflächen Daten externer BehördenZusatzdaten: LPIS, Referenzflächen, Daten externer Behörden
Zeitliche Brisanz: Basisinformation mit hoher Priorität
D d V h l i d 5 J h (3 J h T b i F h f l )
• Atmosphärenkorrigierte, wolkenmaskierte S2‐Daten
Dauer der Vorhaltung: mindestens 5 Jahre (3 Jahres Turnus bei Fruchtfolgen)
Technische Anforderungen: • Atmosphärenkorrektur auch in den Wintermonaten • Kalibrierte, terrainkorrigierte S1‐Daten als Gamma0• Bereitstellung der S1‐Daten als Orbitmosaik
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
g• Datenzugang über WCS
A fba eines Cl sters r Bereitstell ng onAufbau eines Clusters zur Bereitstellung von aktuellen Fernerkundungsprodukten für die Landwirtschaft
Pilotstudie zur Nutzung von Copernicus für die Landwirtschaft Landwirt im „Fokus“
Koordination: JKI, Dr. Holger Lilienthal
L f i 36 M 1 7 2016 30 6 2019Laufzeit: 36 Monate, 1.7.2016 – 30.6.2019
Kickoff Meeting: 26.9.2016, Staatsdomäne Beberbeck (HE)
Förderung: Programm zur Innovationsförderung „Big Data in der Landwirtschaft“ desFörderung: Programm zur Innovationsförderung „Big Data in der Landwirtschaft des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)
Fördervolumen: ca. 1,8 Mio
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
Pilot in CODE-DE für Themenbereich Landwirtschaft
AGRO-DE: erste Erfahrungen mit CODE-DE
Zeitlich parallele Entwicklung von CODE-DE und AGRO-DE führt zu
Status im Projekt (in Bezug auf CODE-DE)
Zeitlich parallele Entwicklung von CODE-DE und AGRO-DE führt zu mehrfachen Verzögerungen im Projekt
Erste Datenbereitstellung (Sentinel-2) im Projekt 10/2017
zunächst Transfer via externer Festplattenspeicher (12TB) derzeit Transfer über ftp-Datendownload (~wöchentlich)
In Folge Etablierung eines JKI-eigenen automatischen Datendownloads mit Vorprozessierungskette für Sentinel-1 und Sentinel-2 Daten
Erster Test eines Docker Containers auf Calvalus* im März 2018 Erster Test eines Docker-Containers auf Calvalus* im März 2018
WebApp der Firma EOMAP zur Visualisierung von Sentinel-2 Daten und ersten Produkten: https://eoapp-agro.eomap.com/
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
p pp g p
*DLR interne Prozessierungsplattform
AGRO-DE: erste Erfahrungen mit CODE-DEParameterParameter
Datum/ ZeitraumDatum/ Zeitraum
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
https://eoapp-agro.eomap.com/
AGRO-DE: erste Erfahrungen mit CODE-DE
Nutzung der CODE-DE WebApp
nur für schnelles Datenscreening vereinzelt Datendownload
Website-Design ansprechend
S h O ti d E b i i li i h d d i lfälti
… nur für schnelles Datenscreening, vereinzelt Datendownload
Such-Optionen und Ergebnisvisualisierung ansprechend und vielfältig (Quicklooks, Metadaten, etc.)
Performanz der Recherche gut
Einzeldatendownload funktioniert gut
ABER:
Keine automatische Benachrichtigung bei Aktualisierungen bzw. neuen Funktionalitäten auf CODE-DE
Neue Funktionen (CODE-DE Prozessoren) nicht für Nutzer der ersten Stunde“
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
Neue Funktionen (CODE DE Prozessoren) nicht für Nutzer der „ersten Stunde aktiviert …
AGRO-DE: erste Erfahrungen mit CODE-DE
Nutzung der CODE-DE WebApp…
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
AGRO-DE: erste Erfahrungen mit CODE-DE
Nutzung der CODE-DE WebApp
Stand 20.3. bei Nutzeranfrage vom 1.3.18
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
AGRO-DE: erste Erfahrungen
Einbindung eigener Prozessoren auf CODE-DE (hosted processing/Docker)
E t T t f CALVALUS* i Mä 2018 Erster Test auf CALVALUS* im März 2018
Docker-Container zur Beobachtung der Entwicklung von Bestandesparameternlandwirtschaftlicher Flächen (z.B. Biomasse, LAI)
Test erfolgreich
eine S2-Kachel (32UPD)
April bis Juni (16 Datensätze)
Verwendung atmosphärenkorrigierter, wolkenmaskierter S2-Daten
Transfer des Dockers und der Ergebnisse „manuell“ via ftp
Docker-Container soll möglichst bald auf CODE-DE Plattform getestet werden
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de*DLR interne Prozessierungsplattform
AGRO-DE: erste Erfahrungen
Einbindung eigener Prozessoren auf CODE-DE (hosted processing/Docker)
JJJJ MM TTJJJJ MM TT2017 04 102017 04 172017 04 20
April
2017 04 272017 04 302017 05 072017 05 10
P1 ‐ 3
2017 05 102017 05 172017 05 272017 05 302017 06 06
Tile 32UPD
R/G/B: 30.4./27.5./19.6
2017 06 062017 06 092017 06 162017 06 19
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
0 06 92017 06 262017 06 29Juni
Thünen-Institut: erste Erfahrungen mit CODE-DE
Anforderungen können zur Zeit nicht bewertet werden, weil noch keine operationelle Lösung und somit keine Erfahrungen gesammelt werden könnenp g g g
Herausforderungen werden sein:
Anbindung von externen Daten
Anforderungen an des Datenschutzes (InVeKoS Nutzung)
Vorprozessierungslevel (SAR)
Lizensierung von Prozessierungssoftware
Hardwarekapazitäten für bundesweite Anwendungen
Finanzierungsmodell nach der Testphase noch unbekannt, ist aber wichtig für die Planung
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
CODE-DE Anforderungen: “Must-have”
Daten: S1 Level-1 SLC (TI), S1 Level-1 GRD kalibriert, terrainkorrigiert als Gamma0 (JKI, TI)S2 L2A + wolkenmaskiert, nahezu ganzjährig (JKI, TI)
Verfügbarkeit: bundesweit, 1-2 Tage nach Aufnahme (JKI)bundesweit, Ende des Jahres (TI)
Plattform: operationelles und zuverlässiges System mit automatisierter Ergebnisbereitstellung; Transfer der Produkte z.B. über Webdienste (WCS) mit Nutzerverwaltung
Automatische Mitteilung über Aktualisierungen, kurze Response-Zeiten des HelpDesk
Einbindung der Daten Dritter Parteien zum Beispiel aus einer PostgreSQL-Datenbank muss möglich sein, Schutz dieser Daten- bzw. Datenrechte
Regelung zum Urheberrecht und Schutz des Software-Codes in Docker-Container
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
Regelung zum Urheberrecht und Schutz des Software Codes in Docker Container
Verfügbarkeit der Plattform: JETZT (Gestern), mit langfristiger Perspektive
CODE-DE Anforderungen: “Nice-to-have”
Testplattform als Vorstufe zum operationellen Dienst
Docker-Manual, Docker-Workshops
„Newsletter“ / Info-Dienst, wenn S2-Daten <20% Wolkenbedeckung für ausgewählte Testgebiete/ Kacheln verfügbar sind
Ü Übersicht zu Aktivitäten anderer Behörden („Liste“) um Austausch (Erfahrungen/ Datenprodukte) zu ermöglichen
Können Daten und Produkte zwischen unterschiedlichen Nutzern ausgetauscht Können Daten und Produkte zwischen unterschiedlichen Nutzern ausgetauscht werden?
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
Resümee
Bedarf an einer performanten Cloud-Lösung zur Prozessierung von Daten für behördliche Anwendungen ist vorhanden
Verzögerung bei CODE DE sowie Unklarheiten der mittel bis langfristigen Verzögerung bei CODE-DE sowie Unklarheiten der mittel- bis langfristigen Vorhaltung und Strategie führen jedoch zur Dopplung von Arbeitsprozessen und dem Aufbau von eigenen Lösungen an den Behörden
Eine Plattform mit definiertem, ausbaufähigem Prozessierungskontingent ist erforderlich
Gewährleistung eines Daten-Standards auf nationaler Ebene: ein einheitlicher Gewährleistung eines Daten-Standards auf nationaler Ebene: ein einheitlicher Ausgangsdatensatz für S1-SLC, S1-GRD, S2-L2A
Anforderungen an den Datenschutz im Rahmen der Anbindung von externen Daten müssen erfüllt werden
Klare Langzeitstrategie: EU KOM Europäische Lösung oder nationale Hubs?
www.julius‐kuehn.dewww.thuenen.de
Kein Rolling Archive