GFZ Time Series System for Sentinel-2
Im GTS² Projekt werden Sentinel-2 Level-1C Produkte zu Bodenreflektanzprodukten prozessiert und mittels einer webbasierten Programmierschnittstelle (API) für Nutzer bereitgestellt. Das GTS² Projekt wird in Kollaboration mit AgriCircle, einem Agrar-Start-Up aus der Schweiz, entwickelt. Mögliche weitere Anwendungsgebiete sind z.B. landwirtschaftliche Überwachungsdienste oder die Überwachung von Naturgefahren wie Überflutungen und Erdrutsche. Der Service besteht aus mehreren Komponenten:
- dem Algorithmus für die atmosphärische Korrektur, inklusive von Prozessierungshilfsprogrammen wie die Wolkenmaskengenerierung
- der Web-API einschließlich der notwendigen Dienste im Hintergrund
- einer Prozessierungskette, welche eine schnelle Prozessierung sowie Reprozessierung ermöglicht.
Ein hochentwickelter Algorithmus für die atmosphärische Korrektur, welcher die Streuung an atmosphärischen Teilchen sowie die Absorption an Gasen berücksichtigt, wie z.B. Wasserdampf und Ozon, wandelt die Sentinel-2 Level-1C Daten, bereitgestellt von der European Space Agency (ESA), in Level-2A Bodenreflektanzdaten um. Ein auf Bayes Theorem gestütztes Wolken-Screening-Verfahren detektiert Wolken und berechnet Wahrscheinlichkeiten für das Auftreten von Cirrus-Wolken.
Sentinel-2 Level-2A Daten werden in räumlichen Auflösungen von 10 m, 20 m und 60 m (abhängig vom Kanal) verfügbar sein. Der Wiederholungszyklus des Überflugs von Sentinel-2A beträgt 10 Tage. Wenn Sentinel-2B gestartet ist, wird sich dieser Zyklus auf 5 Tage verringern. Für das Lesen und Schreiben der Sentinel-2 Daten, welche im jpg2000 Format gespeichert sind, verwenden wir die Kakadu Software.
Die Sentinel-2 Daten können über die Web API abgefragt werden, welche alle verfügbaren Daten für den abgefragte Interessenbereich und das Zeitintervall zurückgibt.
Um die Daten intern auf unseren Servern zu speichern, verwenden wir ein verteiltes und hochverfügbares Dateisystem, XtreemFS, welches eine schnelle Anpassung an einen höheren Speicherbedarf möglich macht. Das GFZ Rechenzentrum stellt hierfür die benötigte Hardware zur Verfügung.
Das Kernteam besteht aus Wissenschaftlern, die in der Fernerkundungsgruppe von Prof. Dr. Luis Guanter arbeiten:
Dr. André Hollstein, Dr. Daniel Spengler, Dr. Hannes Diedrich
Dieses Projekt ist eng mit unsere Bemühungen verbunden, die hochmoderne Big-Data Prozessierung in die Welt der Fernerkundung über das GeoMultiSens Projekt einzubinden.
Während die Kernprozessierungsalgorithmen selbst erstellt und auf die Bedürfnisse der Nutzer zugeschnitten sind, basieren andere Teilsysteme, wann immer möglich, auf Standard Open-Source Technologien.
Basistechnologien
