Allein die 12 Copernicus-Satelliten der European Space Agency (ESA) liefern jeden Tag rund 250 Terrabyte an Daten – und die Informationen über unseren Planeten, die sie jeden Tag aus dem All zur Erde senden, sind für viele Menschen wertvoll. Auf den hochauflösenden Aufnahmen sind zum Beispiel Menschenrechtsverletzungen, illegale Rodungen und Überfischung zu erkennen. Genauso lassen sich aber auch Umwelt- und Klimaschutzmaßnahmen überprüfen und die Katastrophenhilfe besser koordinieren. Diese und weitere Beispiele werden auch in der RESET-Publikation „Greenbook (2): Satelliten und Drohnen – Wertvolle Helfer im Umwelt und Klimaschutz“ vorgestellt.
Allerdings ist technisches (APIs) und fachliches Wissen (Bestimmung von Sensoren, spezifische Parameter, etc.) nötig, um die Daten der Satelliten abzurufen und auszuwerten. Doch das könnte sich bald ändern. Der Software-Entwickler Niklas Jordan will mit seinem Projekt OpenSpaceData Bürger*innen, Journalist*innen und NGOs einen einfachen Zugang zu den gesellschaftlich relevanten Informationen ermöglichen, unabhängig von jeglichen Vorkenntnissen. Zu diesem Zweck sollen die offen verfügbaren Satellitendaten wie die der ESA auf OpenSpaceData (OSD) zentralisiert werden und den Zugang über eine einfache Suchmaske erleichtern.
OSD wird vom Protoype Fund gefördert, einem Projekt der Open Knowledge Foundation Deutschland e. V., das wiederum vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird.
Wir sprachen mit Niklas Jordan über seine persönliche Motivation, die konkrete Umsetzung und Herausforderungen bei der Entwicklung von OpenSpaceData.
Foto: Niklas Jordan
Niklas, was hat dich dazu bewegt, OpenSpaceData ins Leben zu rufen?
Ich beschäftige mich seit vielen Jahren mit Satellitendaten. Meiner Meinung nach sind sie das ungeschürfte Gold der Zukunft. Die Daten sind offen für jeden verfügbar. Sprich, jeder kann auf einen riesigen Datenschatz an Umweltinformationen zugreifen. Leider wissen viele nichts von diesem “Schatz” bzw. wissen nicht, wie sie ihn für sich nutzen können.
Ich bin Software-Entwickler und studiere seit einigen Jahren, neben dem Job, Geowissenschaften – beste Vorraussetzungen also, um diese Satellitendaten zu nutzen. Denn die Einstiegshürde in die Nutzung der Daten ist durchaus hoch: Ich sollte bestenfalls grundlegendes Wissen von Programmierung haben und ein Verständnis davon, wie Satellitenprogramme funktionieren. Ich bin mit meinen Fähigkeiten also absolut privilegiert gegenüber Menschen, die sich bisher weder mit Erdbeobachtung noch mit Programmierung beschäftigt haben. Viele haben aber gar nicht die Möglichkeiten, auf die Daten zuzugreifen oder mit ihnen zu arbeiten. Das hat mich geärgert. Ich bin überzeugt davon, dass jede*r – egal ob Schüler*in, Journalist*in oder Aktivist*in – von diesen Daten profitieren kann.
Welche Herausforderungen willst du damit angehen?
Viele sprechen über offene Daten. Offene Daten sind großartig. Sie sorgen dafür, dass wir maschinenlesbare Datensätze bekommen von gesellschaftsrelevanten Themen, die sonst in den Aktenschränken der Verwaltung verstauben würden. Was wir dabei oft vergessen: Offene Daten müssen auch für jeden zugänglich sein. Aktuell sind offene Daten meist nur für sehr technikaffine Menschen gedacht, denn dabei handelt es sich um große Datenbanken, die nur mit bestimmten Programmen ausgelesen werden können. Das ist großartig, zeigt aber gleich das eigentliche Problem auf: Wer kann programmatisch Datenbanken auslesen? Nur ein kleiner Teil der Menschen ist dazu in der Lage. Sprich, wir bauen neue Hürden. Zugänglichkeit schaffen wir aber nur durch möglichst niedrigschwellige Angebote, beispielsweise durch grafische Benutzeroberflächen, die von jeder Person genutzt werden können, die keine erweiterten technischen Fähigkeiten voraussetzt und die eine Sprache spricht, die jede*r versteht.
Eine Lösung für das Problem muss also her. Ich recherchierte einige Monate. Ich testete. Am Ende war ich leider immer enttäuscht. Es gibt zwar großartige Werkzeuge, um den Zugang zu Erdbeobachtungsdaten zu erleichtern, aber leider richten diese sich immer an professionelle Nutzer*innen. Viele richten sich in der Kommunikation zwar auch an Einsteiger*innen, müssen letztlich aber immer einen Kompromiss eingehen: effiziente Tools für professionelle Anwender vs. maximal einfache Benutzeroberfläche für Einsteiger*innen.
Deshalb wollte ich ein Tool entwickeln, welches sich explizit und ausschließlich auf Erstanwender*innen konzentriert und keine Kompromisse mit professionellen Anwender*innen eingehen muss.
Wie genau funktioniert OSD?
Die App ist zurzeit noch in der Entwicklung. Der Plan ist aber wie folgt: OSD setzt keinerlei Programmierfähigkeiten oder Vorkenntnisse zu Erdbeobachtungsdaten voraus. Sprich, das Interface überfällt weder mit Fachbegriffen, noch benötigt es komplexe Eingaben. Lediglich drei Angaben sind notwendig:
1. Was möchte ich analysieren? Hier kann der Nutzende aus verschiedenen, vordefinierten Use Cases wählen. Beispielsweise ob die Gesundheit der Vegetation ermittelt werden soll oder auch die Auswirkungen der Dürre auf einen bestimmten See.
2. Für welchen Ort bzw. welches Gebiet interessiere ich mich? Der Nutzende hat die Möglichkeit, ein bestimmtes Gebiet über eine Sucheingabe, ähnlich wie bei bekannten Mapping-Diensten wie bspw. Google Maps, oder ein Gebiet auf der Karte auszuwählen.
3. Welcher Zeitraum soll analysiert werden? Die Erde verändert sich ständig. Deshalb müssen Veränderungen auf der Erdoberfläche immer in einem zeitlichen Kontext gesehen werden. Nutzer*innen können deshalb angeben, ob sie die aktuellsten Daten möchten oder die Daten aus einem bestimmten Zeitraum, beispielsweise aus einem bestimmten Monat eines bestimmten Jahres.
Das ist alles. Unser Algorithmus sorgt nun dafür, dass Nutzer*innen das bestmögliche Satellitenbild bekommen und stellt ihnen eine Anleitung dafür bereit, wie sie die Daten verwenden, analysieren und anschließend die richten Erkenntnisse daraus ableiten können.
© So soll die Benutzeroberfläche aussehen.Das klingt erstmal einfach, ist es aber nicht, oder?
Das einfach klingende Ziel, dass OSD dem Nutzer mit den drei Angaben das „bestmögliche Satellitenbild“ heraussucht, ist gleichzeitig auch die größte Herausforderung. Die Qualität von Satellitenbildern kann stark variieren und hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab: das zu betrachtende Gebiet, die Tageszeit, an dem das Bild aufgenommen wurde, die Wetterbedingungen an diesem Tag, und vieles mehr. Der Algorithmus muss viele Entscheidungen treffen, um den Nutzenden das Ergebnis zu liefern, dass sie erwarten. Ein wolkenverhangenes Bild wäre möglicherwiese für die Analyse völlig unbrauchbar und unser Tool wäre keine große Hilfe.
Kann mit OSD dann wirklich jeder und jede ohne Vorkenntnisse auf Satellitendaten zugreifen? Könnte ich mir zum Beispiel einen zeitlichen Verlauf des Wasserstands meines Sees über die letzten zehn Jahre anzeigen lassen?
Ja, das ist unser Ziel. Allerdings sollte klar sein, dass wir nicht das X-te Tool liefern, welches den Nutzer*innen alle Bearbeitungs- und Analyseschritte abnehmen wird. Ein großer Unterschied zu anderen Tools, neben der Priorisierung der Zielgruppe auf Erstanwender*innen, ist, dass wir Menschen „empowern“ möchten. Wir setzen hier stark auf Bildung. Das heißt, wir liefern den Nutzenden die richtigen Daten und eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, wie sie den Wasserstand ihres Sees analysieren können. Aber die Analyse und das Bearbeiten der Daten, damit sie ihre Information korrekt ablesen können, werden sie selbst übernehmen müssen. Das sorgt dafür, dass sie sich mit dem Thema vertraut machen und auch verstehen, was das mit den Daten zu tun hat, um zu einem bestimmten Ergebnis zu gelangen. Unser Ziel ist, dass sie anschließend selbstständig weiter gehen können und genug Grundlagenwissen im Umgang mit Erdbeobachtungsdaten haben, um mit professionelleren Tools weiterzuarbeiten.
Das zeigt einen wesentlichen Punkt unserer Strategie: Wir bieten einen möglichst einfachen Zugang für Erstanwender*innen und setzen nicht darauf, dass die Nutzer*innen dauerhaft mit unserer Lösung arbeiten. Wir haben Erfolg mit unserem Projekt, wenn Nutzende anschließend auf professionelle Anwendungen umsteigen können. Denn dann haben wir unsere Mission erfüllt: Zu zeigen, was mit Erdbeobachtungsdaten möglich ist, wie diese jeder*m helfen können, und soweit zu bilden, dass sie diese verstehen und Nutzen können. Wir bieten lediglich einen Zugang in das Feld der Erdbeobachtung, nicht die vollumfängliche Lösung.
Was meinst du, werden wir in naher Zukunft alle ganz selbstverständlich mit Satellitenbildern arbeiten, nicht nur die Wissenschaft, sondern auch Zivilgesellschaft und Bürger*innen?
Das ist meine große Hoffnung und ich glaube, dass es mittelfristig so sein wird. Das ganze Feld erlebt gerade einen großen Zulauf an Menschen, die sich mit dem Thema beschäftigen, und Unternehmen, die neuen Produkte auf diesen Daten aufbauen. Es entstehen immer neue Tools, sowohl kommerzielle Anwendungen als auch Werkzeuge, die die Weltraumorganisationen wie die ESA selbst bereitstellen und die es uns ermöglichen, komplexe Daten durch einfache Anwendungen selbst zu nutzen. Und sobald einen einmal das Erdbeobachtungsfieber gepackt hat, lässt es einen nicht mehr los…!
