Die zunehmende Verbreitung von Erdbeobachtungssatelliten hat zu einer Flut von Bilddaten geführt, die sowohl aus eigenen Quellen wie Intermap stammen als auch von öffentlichen Einrichtungen wie der ESA zur Verfügung gestellt werden.
Aber Verfügbarkeit ist nicht gleich Zugänglichkeit: Die Herausforderungen reichen von der Frage, welche Daten tatsächlich verfügbar sind, bis hin zu der Frage, wie die verschiedenen Daten auf den verschiedenen Plattformen verarbeitet und zu einem brauchbaren Produkt konsolidiert werden können. Um dieses Problem zu lösen, initiierte die Jacobs University Bremen ein Konsortium zur Erforschung der Möglichkeiten von Array-Datenbanksystemen (auch datacube genannt), das den in Deutschland ansässigen Weltmarktführer für datacube-Technologie, die rasdaman GmbH (Bremen), mit dem Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, (DLR, Bremen) und der cloudeo AG (München) als führendem Anbieter von cloudbasierten Erdbeobachtungsdaten und -diensten zusammenführte. Das Projekt mit einer Laufzeit von 18 Monaten, von Anfang 2018 bis Mitte 2019, wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi),finanziert.
Aus Sicht der Jacobs University wurde das Projekt konzipiert, um die Integration freier, öffentlich verfügbarer Daten mit kommerziell verfügbaren Datendiensten zu demonstrieren. Dabei wurde das innovative Paradigma des "any query, any time, on any size" (jede Abfrage, zu jeder Zeit, auf jeder Größe) von Datenwürfeln verwendet - im Fachjargon "analysebereite Raum-Zeit-Rasterdaten". Für die Benutzererfahrung war es das Ziel, eine einfache Schnittstelle zu schaffen, die einen nahtlosen Zugang zu mehreren Datenquellen bietet, die weltweit (Deutschland, USA, Australien) verteilt und in verschiedenen Auflösungen verfügbar waren - aber in einer einzigen Umgebung kombiniert und analysiert wurden.
Für cloudeo bot dieses Projekt die Gelegenheit, seine Platform-as-a-Service (PaaS)-Fähigkeiten zu demonstrieren. Zu diesem Zweck wurden die rasdaman-Server zunächst auf dem deutschen Copernicus-Hub CODE-DE sowie in der kommerziell gehosteten "Mix-and-Match"-Verarbeitungsumgebung von cloudeo installiert: Als Ergänzung zu den bereits auf CODE-DE verfügbaren Diensten bietet rasdaman wesentliche zusätzliche Funktionen, insbesondere ein interaktives Paradigma, das das spezifische Domänenwissen für verschiedene EO-Datenbanken abstrahiert. Die cloudeo Service API übernahm alles von der Auftrags-Orchestrierung bis hin zum Datenzugriff und der Verarbeitung, einschließlich der Monetarisierung durch den cloudeo Store. Begleitend zum Pilotprojekt wurden BigDataCube Terrain-Profile auch als Data-as-a-Service-Angebot auf dem cloudeo-Store zur Verfügung gestellt.
Die Nutzung der cloudeo-Plattform als Service minimierte den administrativen Aufwand für potenzielle Kunden: Diese mussten lediglich angeben, ob sie Geländeprofile - definiert durch zwei Punkte und deren Breiten-/Längenposition - oder Sichtachsen, beschrieben durch einen Punkt (Breiten-/Längengrad) und einen Winkel zwischen 0° und 360° Grad, benötigten.
Die daraus resultierenden Höhendienste mit mehreren Auflösungen basieren auf offenen Geo-Standards. Für dieses spezielle Pilotprojekt kombinierte cloudeo kommerzielle Daten, die von Intermap und PlanetObserverur Verfügung gestellt wurden, mit Open-Source-Daten (in diesem Fall der OpenData_Bavaria-Datensatz); der cloudeo-Store fungierte als Kundenschnittstelle zu den Produkten und Geodiensten, und die cloudeo-Service-API wickelte alles ab, von der Authentifizierung der Nutzer über die Erstellung von Berichten bis hin zur Abrechnung mit den Kunden.
Letztendlich war das Ziel dieses Projekts, Best Practices für die Nutzung von Daten in Betriebsumgebungen zu etablieren und eine Föderation von rasdaman-Installationen auf anderen EO-Rechenzentren zu initiieren. Dies wird neuartige, spezialisierte Dienste durch Dritte schnell, flexibel und skalierbar fördern.
Das BigDataCube-Projektteam: (von links nach rechts): Stefan Wiehle (DLR), Dr. Ursula Benz (cloudeo AG), Dimitris Bellos (cloudeo AG), Simon Tzvetanov (cloudeo AG), Vlad Merticariu (Jacobs University Bremen, rasdaman GmbH), Sven Jacobsen (DLR), Brennan Bell (Jacobs University Bremen), Bang Pham Huu (Jacobs University Bremen), Dimitar Misev (Jacobs University Bremen, rasdaman GmbH), Prof. Dr. Peter Baumann (Geschäftsführer rasdaman GmbH, Jacobs University Bremen). Foto: Heike Hoenig, rasdaman GmbH
