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Copernicus – Europas Blick auf die Erde
1. Datenlieferant Copernicus
Das EU-Programm „Copernicus“ ist ein Lieferant für
Erdbeobachtungsdaten zur Klima- und Umweltüberwa-
chung, Katastrophen- und Krisenmanagement, Land-
überwachung und verschiedene Sicherheitsaufgaben.
Ziel des EU-Programms ist die Schaffung einer europä-
ischen Erdbeobachtungskomponente zur Unterstüt-
zung grenzüberschreitender politischer Entscheidungs-
prozesse der EU und ihrer Mitgliedsstaaten (Ehlert &
Schweitzer).
Das Programm stützt sich auf Daten aus einer eigens
entworfenen Sentinel-Satellitenflotte (engl. „Wächter“),
Daten anderer Satelliten sowie Messdaten aus ver-
schiedenen in-situ-Überwachungssystemen.
Betreiber sind die Europäische Kommission, die Euro-
päische Weltraumorganisation (ESA) sowie die Euro-
päische Organisation für die Nutzung Meteorologischer
Satelliten (EUMETSAT).
Die kontinuierliche Entwicklung des Programms star-
tete 1998 (Baveno-Manifest), ging 2014 mit dem Start
des ersten Sentinels in die operationelle Phase über
und dauert bis heute an (vgl. Abb.1).
2. Struktur des Copernicus-Programms
Weltraumkomponente
Aktuell (Stand März 2021) befinden sich acht Senti-
nel-Satelliten im All. Bis auf Sentinel-5P sind alle
Missionen als Tandemkonstellation ausgelegt, um
die Wiederkehrzeit zu halbieren.
Sentinel-1
: Radardaten z. B. für Bodenbewegung,
Überschwemmungen, Vegetationsdichte
Sentinel-2
: Multispektraldaten z. B. für Vegetations-
bewertung, phänologische Studien, Wasserqualität,
Erntevorhersagen (vgl. Abb. 2)
Sentinel-3
: Optisch/thermische Überwachung der
Meere, Temperatur der Landoberfläche, (Wald-)
Brände, Vegetation
Sentinel-5P
: Daten zur Überwachung der Konzen-
tration von Spurengasen in der Atmosphäre zur
Quantifizierung von Emissionen
Sentinel-6
: gezeitenunabhängige Messung des
Meeresspiegels (Start 6a November 2020, 6b vo-
raussichtlicher Start 2025 )
Geplante Sentinel-Missionen in nächster Zukunft:
Sentinel-4
: Daten zur Überwachung von Spurenga-
sen in der Atmosphäre (geplant ab 2021)
Sentinel-5
: Daten zur Überwachung von Spurenga-
sen und Aerosolen in der Atmosphäre (ursprünglich
geplant ab 2014, aber noch nicht operationell)
Abb. 1: Struktur Copernicus
In-situ-Daten
Als in-situ-Daten werden alle nicht im Weltraum ge-
wonnenen, sondern durch verschiedene Messsys-
teme auf der Erde aufgenommenen Daten bezeich-
net (vgl. Abb.3).
Sie werden genutzt um Datenlücken in den Satelli-
tendaten auszugleichen oder diese für weitere Aus-
wertemöglichkeiten zu qualifizieren.
Wesentliche Quellen sind Daten nationaler Behör-
den/Institutionen und Daten aus verschiedenen
Forschungsnetzwerken. Gemäß der europäischen
INSPIRE-Richtlinie werden diese in-situ-Daten
nach und nach mit der gemeinsamen europäischen
Geodateninfrastruktur verknüpft.
Abb. 2: Sentinel-2 Image, Sentinel Hub Playground,
Königstein in Sachsen
Daten und Fakten – Daten und Fakten – Daten und Fakten – Daten und Fakten – Daten und Fakten – Daten und Fakten

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Dienste
Den Kern von Copernicus bilden sechs Dienste, wel-
che die Satellitendaten mit Hilfe von mathemati-
schen Modellen und in-situ-Daten in anwender-
freundliche Informationsprodukte verwandeln.
Copernicus-Dienste sind ebenfalls für jedermann frei
zugänglich und können zu neuen Produkten weiter-
entwickelt werden.
Die Umsetzung wird durch von der EU-Kommission
beauftragte Organisationen, den „Entrusted
Entities“, gewährleistet. Ein wichtiger Vertreter ist die
EEA (European Environmental Agency).
Abb. 3: Luftmessstation & Quellen für in-situ-Daten
Dienst
Beschreibung
Landüberwachung
CLMS
(Copernicus
Land Monitoring Ser-
vice)
Liefert Informationen zur Erd-
oberfläche inkl. Binnengewäs-
sern zur großräumigen Bewer-
tung von Ökosystemen und de-
ren Dynamik (für Klimamodelle,
Ertragsabschätzung, etc.)
Überwachung der
Meeresumwelt
CMEMS
(Copernicus
Marine Environment
Monitoring Service)
Dient der Überwachung und Vor-
hersage zum physikalischen und
biogeochemischen Zustand des
Ozeans
(Realanalyse/Vorher-
sage/ Echtzeit)
Überwachung der At-
mosphäre CAMS
(Co-
pernicus Atmosphere
Monitoring Service)
Liefert Daten zur Überwachung
der globalen und regionalen at-
mosphärischen Zusammenset-
zung (Analyse/ Prognose/ Re-
alanalyse)
Überwachung Klima-
wandel C3S
(Coperni-
cus Climate Change
Service)
Stellt konsistente und fundierte
Daten zum Klimawandel über
Klimadatenportal CDS bereit
Katastrophen- und
Krisenmanagement
CEMS
(Copernicus
Emergency Manage-
ment Service)
Bietet 24h Service für berechtigte
Nutzer für schnelle und gezielte
Intervention in Krisengebieten
(global) wie Kartenprodukte zur
weiteren
Risikoabschätzung,
Wiederaufbauplanung und Früh-
warnsysteme für Hochwasser
und Waldbrände auf europäi-
scher Ebene
Sicherheit
Liefert Informationen zur Krisen-
prävention/-bewältigung, Grenz-
und
Seeüberwachung,
Zivil-
schutz, Unterstützung im aus-
wärtigen Handeln, nur nutzbar
durch Behörden/Organisationen
mit Sicherheitsaufgaben
Nutzer
Copernicus gilt als nutzergetriebenes Programm
(Nutzerinput). Die Rückmeldungen der Anwender
sind essentiell für die Entwicklung und Ausgestaltung
des Programms.
Copernicus war ursprünglich ausgerichtet auf die Be-
dürfnisse politischer Entscheidungsgremien auf nati-
onaler und europäischer Ebene, doch der Nutzer-
kreis wächst. Es wird bereits auch von Anwender-
gruppen wie Forschern, Bürgern, Unternehmen, Ver-
sicherungen und Startups genutzt.
Die Vertretung nationaler Nutzerinteressen gegen-
über der Europäischen Kommission übernehmen
Fachkoordinatoren, die die nationale Implementie-
rung der Copernicus-Kerndienste begleiten.
Sachsen fördert die Anwendung der Copernicus-Da-
ten und -Dienste auf Länderebene nicht nur durch die
Umsetzung
des
Gemeinschaftsprojektes
„COPERNICUS basiks“. Das LfULG ist mit seiner
wachsenden Fachexpertise aktuell in fünf weiteren
Projekten mit Copernicus-Bezug eingebunden. The-
matisch geht es u.a. um die Entwicklung eines Werk-
zeuges zur Bestimmung der Ausdehnung von Ge-
wässerflächen mit Hilfe von Radardaten (Umwelt-
leuchtturm) oder die Prüfung der Detektionsmöglich-
keiten bodenkonservierender Maßnahmen (WRRL-
LandMonitor).
3. Ergänzende Komponenten
Ein zentraler Zugangspunkt ist der ESA Open Ac-
cess Hub (häufig auch bei externen Anbietern/Down-
loadportalen als Schnittstelle genutzt). Er bietet die
Möglichkeit des Datenzugriffs sowohl über eine gra-
phische Oberfläche als auch über eine API (Applica-
tion Programming Interface).
Über CODE-DE (Copernicus Data and Exploitation
Platform Deutschland) wird ein nationaler Zugang zu
Sentinel-Daten und -Diensten zur Verfügung gestellt.
Mittels Einrichtung virtueller Maschinen sind auch
weiterführende Prozessierungen der Daten auf die-
ser Plattform möglich.
Die „Copernicus Data and Information Access Ser-
vices“ (DIAS) sollen neben effizientem Datenzugriff
auch die Möglichkeit zur Cloudprozessierung geben.
Ihre Entwicklung wird durch die EU gefördert.
Auch externe Anbieter wie z.B. EO-Browser, Ama-
zon oder Google bieten Zugang zu Sentinel-Daten,
wobei zum Teil zusätzlich auch der Zugriff auf Daten
weiterer Satellitenmissionen (z.B. Landsat, Modis)
möglich ist.
4. Finanzierung
Das Copernicus-Programm wird vollständig von der
Europäischen Union bezahlt. Für den Zeitraum 2014
- 2020 standen 4,3 Mrd. Euro zur Verfügung. Für den
nächsten mehrjährigen Finanzrahmen (2021-2027)
sind 5,42 Mrd. Euro vorgesehen.
Quellen:
Erdbeobachtungsprogramme:
Copernicus
in
Deutschland
(d-coper-
nicus.de);
EO
Browser
(sentinel-hub.com);
Icons made by Freepik
from
www.flaticon.com;
CODE-DE;
Copernicus für das Umwelt-
monitoring, Iris Ehlert & Christian Schweitzer, 2018;
Sentinel
Play-
ground
|
Sentinel
Hub
(sentinel-hub.com);
OBSERVER:
Successful
launch
for
Copernicus
Sentinel-6
Michael
Freilich!
|
Copernicus;
EU
Space
Programme
2021-2027
-
EARSC;
Copernicustw_photo.png;
CODE-DE2-flyer_pdf (d-copernicus.de)
Abteilung 2 Referat 22
Telefon: 0351/2612-2215
E-Mail:
Christine.Ziegler@smul.sachsen.de
www.lfulg.sachsen.de
Stand: Juli 2021