Sanna ist ein hochmodernes Forschungsschiff, das vom Grönland Institut für Natürliche Ressourcen (GINR) in Nuuk betrieben wird.
Quelle: rasdaman
03.06.24 – Mitte April startete das Forschungsschiff Sanna zu einer Erkundungsfahrt in die Unterwasserlandschaft Grönlands und war dabei an die Datenwürfel-Föderation EarthServer angeschlossen.
Weltweit nutzten Mitglieder des Verbundes die ozeanographischen Tiefenmessungen in Echtzeit. Darüber hinaus standen den Wissenschaftler*innen an Bord auch die Petabyte-Datenbestände der gesamten Föderation zur Analyse und Datenfusion zur Verfügung.
Sanna ist ein hochmodernes Forschungsschiff, das vom Grönländischen Institut für Natürliche Ressourcen (GINR) in Nuuk betrieben wird. Im Rahmen des Projekts Cube4EnvSec demonstrierten GINR und die Constructor University das Potenzial nahtlos vernetzter Dienste in einer Datenwürfel-Föderation an Bord eines Schiffes auf hoher See. Dies beinhaltete die vollautomatische Datenhomogenisierung in Echtzeit und die interkontinentale Datenfusion.
Das Projekt Cube4EnvSec wird von der NATO im Rahmen ihres Programms „Science for Peace and Security“ gefördert. Es zielt darauf ab, den Mehrwert von KI-gestützten, föderierten Datenwürfeldiensten für die gemeinsame Nutzung von Geodaten auf globaler Ebene aufzuzeigen.
„Wir sammeln routinemäßig Daten aus weltweiten Datenquellen in Datenwürfeln. Man glaubt gar nicht, wie heterogen die Daten sind und wie unterschiedlich der Grad an Vollständigkeit und Konformität der Metadaten ist“, erklärt Prof. Dr. Peter Baumann, Koordinator von Cube4EnvSec. „Die Hauptaufgabe unserer rasdaman-Datenwürfel-Technologie ist es, alle technischen Details quasi hinter den Vorhang zu bringen. Dabei wollen wir unsere Nutzer so gut wie möglich unterstützen, z.B. mit Datenwürfel-Chatbots, so dass Experten an Produktivität gewinnen und Nicht-Experten auf Anhieb Zugang finden“.
In Echtzeit prozessierte ozeanographische Tiefseemessungen im Datenwürfel an Bord der Sanna
Quelle: rasdaman/Constructor Universität
Die Meere und Fjorde rund um Grönland und seine Anrainerstaaten sind von entscheidender wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Die Fischerei, insbesondere der Fang von Garnelen und Schwarzem Heilbutt, ist der wichtigste Wirtschaftszweig Grönlands. Die unterseeischen Hänge und Canyons sind Hotspots für die zum Teil empfindliche marine Artenvielfalt. Das Terrain unter der Meeresoberfläche ist von entscheidender Bedeutung, aber die Integration hochdynamischer Meeresdaten in leistungsfähige maritime Datendienste bleibt eine Herausforderung.
Auch für die allgemeine Schiffsnavigation können solche Meeresdaten mit Umweltdaten wie Meeresbodeneigenschaften, Wassertemperatur, Strömungen, Wellen und Eisverhältnissen kombiniert werden und wertvolle Unterstützung für die Schifffahrt bieten. Für Wissenschaft und Fischerei müssen weitere relevante Parameter wie Planktonblüte, Meeresoberflächentemperatur etc. aus verschiedenen und unterschiedlichen Quellen integriert und in der jeweils aktuellen Version bereitgestellt werden.
In Cube4EnvSec arbeitet das Projektteam, bestehend aus der Constructor University, der Tel Aviv University, GINR und der Istanbul Aydin University, an einem Datenwürfelverbund, der EarthServer Federation, der aus 3D x/y/t und 4D x/y/z/t Datenwürfeln mit Vorhersage-, Nowcast- und historischen Daten besteht, die automatisch aus einer Vielzahl von Quellen aktualisiert werden.
Zu den angebotenen Datenwürfeln gehören Radar- und optische Satellitendaten, abgeleitete Produkte für Umweltüberwachung und Flugsicherheit (z.B. Wind, Wolken und Vulkanasche), konsolidierte Beobachtungen globaler Blitzereignisse und mehr. Diese Daten werden unter anderem mit EarthServer und EO-Cube, dem IEEE GRSS Earth Datacube Service in den USA, zusammengeführt.
Das GINR kooperiert mit dem internationalen Netzwerk Arctic Pilot, das in Kürze um weitere Datenwürfel erweitert werden soll. „Gerade für Grönland ist es wichtig, Geländemerkmale wie Neigung, Aspekt und Zerklüftung zur Verfügung zu haben, um sie mit einer Vielzahl anderer Daten kombinieren zu können“, sagt Karl Zinglersen, Leiter der Umweltabteilung des GINR.
Bis heute ist das Forschungsschiff Sanna in den Fjorden und küstennahen Gewässern Ostgrönlands in der Dänemarkstraße unterwegs. Die Meereswissenschaftler*innen an Bord untersuchen auch die Eigenschaften des blauen Kohlenstoffs im Ozean sowie die Gesundheit der Biomasse und die Verschmutzung der Meere, um die Auswirkungen des Klimawandels und der industriellen Umwelt zu bewerten. Die Probenahme stützt sich auf Satelliteninformationen, In-situ-Daten, KI-Modelle und raum-zeitliche Analysefähigkeiten, die in Zukunft über die rasdaman Data Cube Services als Standard zur Verfügung stehen werden.