Das Europäische Copernicus-Programm - Fachbeitrag - geodaesie.info
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Fachbeitrag Hoffmann/Schultz-Lieckfeld , Das Europäische Copernicus-Programm
Das Europäische Copernicus-Programm
Jörn Hoffmann und Lena Schultz-Lieckfeld
Zusammenfassung Schlüsselwörter: Copernicus, Satelliten-Fernerkundung, Um-
Das europäische Copernicus-Programm stellt eine umfassen- weltmonitoring
de und leistungsfähige Infrastruktur zur Satelliten-Erdbeob-
achtung zur Verfügung. Sieben dedizierte Satelliten und sechs
operationelle Dienste sind im Betrieb. Die Nutzung dieser In- 1 Hintergrund
frastruktur wächst stetig und wird sowohl auf europäischer,
als auch auf nationaler Ebene in Deutschland gefördert. Bei- Gut 20 Jahre sind vergangen, seit Wissenschaftler im
spiele auf verschiedenen Verwaltungsebenen illustrieren die norditalienischen Baveno die Vision eines umfassenden,
Vielfalt möglicher Anwendungen. Mit dem neuen EU-Welt- europäischen Systems zur satellitengestützten Umwelt-
raumprogramm und einem aktuellen Programmbeschluss der beobachtung entwarfen. Seitdem haben die Europäi-
ESA wird Copernicus fortgeführt und deutlich ausgebaut. sche Kommission, die Europäische Weltraumorganisa-
tion (ESA) und verschiedene europäische institutionelle
Summary Partner ein leistungsstarkes, umfassendes System aus
The European Copernicus programme provides a comprehen- Satelliteninfrastrukturen und regelmäßig betriebenen
sive and performant infrastructure for satellite-based earth Informationsdiensten geschaffen, das laufend Beob-
observation. Seven dedicated satellites and six services are in achtungsdaten, Vorhersagen und Analysen bereitstellt.
operation today. The use and exploitation of this infrastruc- Umweltbeobachtung und Dienste zur zivilen Sicherheit
ture is growing steadily and is supported both at European sind dabei nur die wichtigsten Anwendungsthemen. Die
level and at national level in Germany. Use cases for differ- Anwendungsmöglichkeiten sind breiter und zunehmend
ent administrative levels illustrate the breadth of possible werden diese von institutionellen oder privaten Anwen-
applications. The new EU space programme and a recent pro- dern entwickelt.
gramme decision by ESA continue the programme and further Die Copernicus-Verordnung der Europäischen Union
expand its scope. (EU 2014) legt die Ziele des Programms fest und regelt
© ESA 2020
Abb. 1:
Die Familie der ersten
Sentinel-Missionen
(vgl. Tab. 1)
246 zfv 4/2020 145. Jg. © Wißner-Verlag DOI 10.12902/zfv-0298-2020
Hoffmann/Schultz-Lieckfeld , Das Europäische Copernicus-Programm Fachbeitrag
dessen Umsetzung. Demnach soll Copernicus insbeson- wollen (EU 2013). Wissenschaftliche und kommerzielle
dere Nutzungen sind dabei ausdrücklich erwünscht.
p langfristig »genaue und zuverlässige Daten und Infor- Die von Frau von der Leyen geführte Kommission
mationen für Copernicus-Nutzer« liefern, setzt eine Reihe neuer strategischer Schwerpunkte für die
p den »nachhaltigen und zuverlässigen Zugang zu welt- 2020er Jahre, die die weitere Entwicklung von Coperni-
raumgestützten Daten und Informationen von einer cus in dieser Zeit prägen werden. Darunter vor allem der
eigenständigen europäischen Erdbeobachtungskapazi- Green Deal (EU 2020) mit seinen Zielen der Klimaneutra-
tät« sichern, lität bis 2050 und des nachhaltigen Wirtschaftens. Aber
p den benötigten Zugang zu In-Situ-Daten sichern. auch Sektorstrategien wie die Europäische Datenstrategie
(EU 2020a) oder die europäische Digitalisierungsstrategie
Große Bedeutung hat die strikte Ausrichtung an den Be- (EU 2020b) verweisen ausdrücklich auf Copernicus als
darfen von institutionellen Nutzern europäischer, natio- wichtige Daten- und Informationsquelle.
naler und regionaler Behörden. Die Anforderungen dieser
»Kernnutzer« sollen die Definition des Systems und dessen
Weiterentwicklung prägen. Gleichzeitig soll Copernicus 2 Die Copernicus Sentinels
aber einen möglichst großen sozioökonomischen Nutzen
entfalten. Das wichtigste Instrument hierzu ist die offene Sechs Copernicus Sentinel-Missionen (Tab. 1, Abb. 1)
Datenpolitik: Mit Ausnahme einiger weniger Produkte im bilden das Herzstück der weltraumgestützten Beobach-
Bereich der zivilen Sicherheit stehen alle Daten kostenfrei tungskapazität des Programms. Seit 2017 sind sieben de-
und offen all denen zur Verfügung, die diese verwenden dizierte Satelliten in Betrieb und versorgen sowohl die
Tab. 1: Die sechs Copernicus Sentinel-Missionen
Mission (Start) Anwendungen Instrument(e) Referenz
Sentinel-1 Landüberwachung, Synthetic Aperture Radar (SAR), ESA 2020a
Sentinel-1A (2014) Umwelt- und Naturschutz, C‑Band, ca. 10 m Auflösung
Sentinel-1B (2016) Landwirtschaft,
Wald- und Forstwirtschaft,
Meeresumwelt,
Küstengewässer,
Schiffsverkehr, …
Sentinel-2 Landüberwachung, 13-Kanal Multispektralinstrument, ESA 2020b
Sentinel-2A (2015) Umwelt- und Naturschutz, 10 m, 20 m bzw. 60 m Auflösung
Sentinel-2B (2017) Landwirtschaft, (je nach Kanal)
Wald- und Forstwirtschaft,
Meeresumwelt,
Gewässer, …
Sentinel-3 Landüberwachung, 21-Kanal Ocean and Land Color ESA 2020c
Sentinel-3A (2016) Umwelt- und Naturschutz, Imager (OLCI), 300 m Auflösung
Sentinel-3B (2017) Meeresumwelt 9‑Kanal Sea and Land Surface
Temperature Radiometer (SLSTR),
500 m bzw. 1 km Auflösung
Radar Altimeter (SRAL)
Sentinel-4 (geplant: 2022) Luftqualität, UVN-abbildendes Spektrometer ESA 2020d
als Instrument auf den Atmosphärenchemie
Meteosat-Satelliten der
3. Generation
Sentinel-5 Luftqualität, UVNS-abbildendes Spektrometer, ESA 2020e
Sentinel-5p (2017) Atmosphärenchemie, 7,5 km Auflösung (Sentinel‑5p:
Sentinel-5 (geplant: 2022) Klima 5,5 km)
als Instrument auf den
Satelliten des polaren
EUMETSAT Systems MetOp
der 2. Generation
Sentinel-6 (geplant: 2020) Meeresspiegel, Radar Altimeter ESA 2020f
Klima
© Wißner-Verlag 145. Jg. 4/2020 zfv 247
Fachbeitrag Hoffmann/Schultz-Lieckfeld , Das Europäische Copernicus-Programm
sechs Copernicus-Dienste als auch viele weitere An auch Missionen mit deutlich höheren räumlichen Auf-
wendungen regelmäßig mit Daten. Der Start des achten lösungen, wie die deutschen TerraSAR‑X und Tandem‑X
Copernicus Sentinel-Satelliten – »Sentinel‑6 Michael Missionen (Radardaten) oder die französischen Pleiades
Freilich« – ist für November 2020 geplant. Sentinel‑6 Satelliten (optische Daten). Diese Daten werden für die
wird die jahrzehntelange Reihe satellitengestützter Mes- Verwendung in Copernicus lizensiert. Teilweise erlauben
sungen des Meeresspiegels fortführen, die bisher von diese Lizenzen auch eine Nachnutzung durch nationale
der französisch-amerikanischen Satellitenreihe JASON Stellen.
(CNES 2020) durchgeführt wurde.
Vergleichbar mit der Situation bei meteorologischen
Satellitensystemen, ist für alle sechs Sentinel-Missionen 3 Copernicus-Dienste
die langfristige Fortsetzung geplant. Weitere Flugmodelle
werden bereits entwickelt, um die heute betriebenen am Das konzeptionelle Herz des Programms ist aber nicht die
Ende ihrer Lebensdauer abzulösen. Weltraum-Infrastruktur, sondern es sind die Copernicus-
Neben den Copernicus Sentinels werden Beobachtun- Dienste. Wie der Wetterdienst regelmäßig Wetterinforma-
gen einer Reihe weiterer Satellitenmissionen für Coperni- tion zur Verfügung stellt, stellen die Copernicus-Dienste
cus verwendet (ESA 2020h). Darunter sind insbesondere regelmäßig Informationen zur Landoberfläche (Dienst zur
Tab. 2: Übersicht der Produktportfolios der Copernicus-Kerndienste
Dienst, URL Portfolio
Landüberwachung Landbedeckung
http://land.copernicus.eu Vegetationsparameter
Bodenfeuchte
Oberflächentemperatur
Wasserqualität (Binnengewässer)
Schnee- und Eisbedeckung
Bodenbewegung (ab 2021)
Geländehöhe (Digitales Geländemodell)
Flussverläufe
Überwachung der Meeresumwelt Meeres-Oberflächentemperatur
http://marine.copernicus.eu Salzgehalt
Wellenhöhe
Strömung
Wind
Plankton
Sauerstoff- und Nährstoffgehalt
Trübung
Überwachung der Atmosphäre Luftqualität (Analyse, Vorhersage, Reanalyse):
https://atmosphere.copernicus.eu p Chemische Spezies
p Aerosole
p Treibhausgaskonzentration
UV-Index-Vorhersage
Emissionen (Schiffsverkehr, Waldbrände, etc.)
Überwachung des Klimawandels Reanalysen (ERA5)
https://climate.copernicus.eu Klimaindikatoren
Sicherheitsdienst Berichte zu Aktivitäten an EU-Außengrenzen
https://www.copernicus.eu/de/dienste/sicherheit Analysen zu Straßenzuständen, Camps, kritischer Infrastruktur,
Schäden, Referenzkarten (außerhalb der EU)
Schiffsdetektion
Kartieren von Ölverschmutzung
Katastrophen- und Krisenmanagement Referenz- und Schadenskarten in Katastrophengebieten
https://emergency.copernicus.eu/ Risikoanalysen
Den Wiederaufbau nach Katastrophen begleitende Kartierung
Hochwasserkartierung und -vorhersage
Waldbrandinformation
Dürreinformation
248 zfv 4/2020 145. Jg. © Wißner-Verlag
Hoffmann/Schultz-Lieckfeld , Das Europäische Copernicus-Programm Fachbeitrag
Landüberwachung), dem Zustand der Meere (Dienst zur -Diensten ist in Deutschland inzwischen auf Bundes-,
Überwachung der Meeresumwelt) oder der Zusammen- Landes- und in Ansätzen auch auf der kommunalen Ebe-
setzung der Atmosphäre (Überwachung der Atmosphäre) ne angekommen.
bereit. Der Dienst für die Überwachung des Klimawandels Ein Beispiel hierfür ist der Landschaftsverände-
erzeugt qualitätsgesicherte Indikatoren und Berichte über rungsdienst – Laverdi (www.bkg.bund.de/DE/Aktuelles/
den Klimawandel. Der Sicherheitsdienst sowie der Dienst Projekte/Laverdi/Laverdi_cont.html). Das Bundesamt für
für die Unterstützung des Katastrophen- und Krisenma- Kartographie und Geodäsie (BKG) verwendet Copernicus
nagements stellen ein Portfolio von Produkten zur Ver- Sentinel‑2-Daten für eine automatische Ableitung von
fügung, die zivile Sicherheitsanwendungen unterstützen. Landbedeckungs-Änderungen. Diese Informationen wer-
Das umfassende Produktportfolio der Dienste (Tab. 2) den regelmäßig für einzelne Landschaftselemente (z. B.
stellt die wesentliche Informationsressource des Coperni- Waldgebiet, Wasserflächen, Landwirtschaftsflächen) über
cus-Programms dar. einen Web Service bereitgestellt (Knöfel 2019). Coperni-
Wie auch die Satellitensysteme sollen die Dienste einen cus-Daten eignen sich aufgrund der hohen zeitlichen (ca.
operativen Bedarf der Kernnutzer-Gruppen erfüllen. Die 3 bis 5 Tage, je nach Sensor) und mittleren räumlichen
Umsetzung dieser Dienste wurde daher an verschiedene Auflösung (ab 10 m) ideal für eine regelmäßige bun-
europäische Facheinrichtungen übertragen, die sowohl desweite, flächendeckende Analyse der Landbedeckung
selbst Bedarfsträger sind, als auch in regelmäßigem und (Abb. 2). Die »Copernicus Data and Exploitation Platform
engem Austausch mit ihren Nutzergruppen stehen. Auch – Deutschland« (CODE‑DE) wird für die Datenverarbei-
hier ist jedoch eine wissenschaftliche oder wirtschaftliche tung und -analyse genutzt. Die Veränderungshinweise
Verwertung nicht nur geduldet, sondern erwünscht. Die (Veränderungspolygone) können für zahlreiche Anwen-
Produkte der Dienste sind mit wenigen Ausnahmen (Si- dungen für die Verwaltung und Planung bzw. zur Erstel-
cherheitsdienst) kostenfrei und offen zugänglich. lung von Statistiken usw. verwendet werden und sind frei
zugänglich (Knöfel 2018). Ende 2020 soll das Pilotprojekt
in den operationellen Betrieb überführt werden.
4 Anwendungsbeispiele Ein weiteres Beispiel ist die Fortführung des Amtlichen
Topographisch-Kartographischen Informationssystems
Die Copernicus-Dienste erfüllen in erster Linie Bedarfe (ATKIS) und des Amtlichen Liegenschaftskatasterinfor-
auf europäischer Ebene. Für den Einsatz auf nationaler mationssystems (ALKIS) sowie der Landbedeckung im
Ebene und hier speziell für behördliche Anwendungen Datenmodell der Arbeitsgemeinschaft der Vermessungs-
müssen teilweise noch Anpassungen, Erweiterungen oder verwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutsch-
ergänzende Dienste entwickelt werden. Hier hat sich land, die im Rahmen des Vorhabens Cop4ALL NRW (Co-
seit dem Betriebsbeginn des Copernicus-Programmes pernicus für ATKIS, ALKIS und Landbedeckung in NRW)
viel getan. Die Anwendung von Copernicus-Daten und pilotiert wird. Das Verfahren soll außerdem in der Lage
Abb. 2:
Abgeleitete Verän-
derung (gelbe bzw.
schwarze Flächen)
innerhalb der Klasse
»Wälder und natur
nahe Flächen«. Er-
mittelt wird die
Veränderung durch
Bildung der Differenz
des mittleren NDVI
zweier Sentinel‑2-
Vergleichszeiträume
T0 und T1. Die Klassen
des LBM‑DE 2018
visualisieren die in der
Legende dargestellten
Klassengruppen.
© Wißner-Verlag 145. Jg. 4/2020 zfv 249
Fachbeitrag Hoffmann/Schultz-Lieckfeld , Das Europäische Copernicus-Programm
Abb. 3:
Mit freundlicher Genehmigung von Geobasis NRW
Klassifizierung der
Landbedeckung im
Testgebiet Kleve.
Zwischenergebnis,
abgeleitet aus Fern
erkundungsdaten. Im
Hintergrund die zu-
gehörige Sentinel‑2-
Satellitenszene.
sein, einen landesweiten Datenbestand für die Landbede-
ckung erstmalig abzuleiten. Hierbei werden frei verfüg-
bare Satellitendaten in die Geschäftsprozesse bei Geoba-
sis NRW sowie bei den Katasterbehörden NRW integriert
werden. Bei der Ableitung der Landbedeckung wird das
AdV-Datenmodell umgesetzt. Die Ableitung und Aktu-
alisierung der Landbedeckung soll mindestens jährlich
erfolgen. Dies ist mit flächendeckenden Satelliteninfor-
mationen (insb. Sentinel‑2) realisierbar. Nordrhein-West-
falen stehen bereits Ergebnisse für verschiedene Test-
flächen in Nordrhein-Westfalen zur Verfügung. Hierbei
zeigt sich, dass bereits alle Objektartengruppen und Ob-
jektarten des AdV-Landbedeckungsmodells klassifiziert
werden können (Abb. 3). Die Einführung in den Produk-
tionsbetrieb ist für Februar 2021 vorgesehen.
Ein weiteres Beispiel ist die Copernicus-basierte Über-
wachung der Stadtumwelt in Jena und Gera durch das
Abb. 4: Die Hitzebetroffenheit erfasst, wo sensible Be-
völkerungsgruppen (hier: < 6 oder > 65 Jahre) großer
Hitzebelastung (abgeleitet aus Sentinel-3, Versiegelung
und Vegetation) ausgesetzt sind.
© TLUBN
250 zfv 4/2020 145. Jg. © Wißner-Verlag
Hoffmann/Schultz-Lieckfeld , Das Europäische Copernicus-Programm Fachbeitrag
© DLR 2020
Abb. 5:
CODE-DE: Nationaler
Datenzugang und Por-
tal für datennahe Ver-
arbeitung
Thüringer Ministerium für Umwelt, Energie und Natur- einer starken Nachfrage nach diesen Daten. Wichtigster
schutz. 2017 wurde der erste Monitoringbericht zu den Zugangspunkt zu den Daten der Sentinels ist der Open
Klimawandelfolgen in Thüringen veröffentlicht (TMUEN Access Hub der ESA (https://scihub.copernicus.eu). Mehr
2017). Im Vergleich zu früheren Zeiträumen (Klimaperio- als 300.000 Nutzerinnen und Nutzer hatten sich hier bis
den) sind global und regional deutliche sowie signifikante März 2020 registriert, davon etwa 18.000 in Deutsch-
Veränderungen des Klimas feststellbar. Im Rahmen dieses land – Tendenz stetig steigend. Darüber hinaus gibt es
Klimafolgemonitorings wurden u. a. die Klimafolgen-In- weitere Zugangspunkte für die Copernicus-Dienste: die
dikatoren »Wärmebelastung in Städten« und »Sommerli- ESA Mitgliedsstaaten oder internationale Partner mit
cher Wärmeinseleffekt« für die Großstädte Jena und Gera konkreten Zugangsabkommen. Einige europäische Staa-
abgeleitet. Daraufhin werden nun Maßnahmen für klima- ten haben auch nationale Datenzugänge eingerichtet,
ökologische Ausgleichsleistungen in die Regional- und darunter die deutsche COpernicus Data and Exploitation
Stadtplanung mit aufgenommen. Hier setzt ein Projekt Plattform (www.code-de.org, Abb. 5). Die Daten der Co-
der Klimaagentur des Thüringer Landesamts für Umwelt pernicus-Dienste sind über die in Tab. 2 genannten Por-
Bergbau und Naturschutz (TLUBN) an. Gemeinsam mit tale zugreifbar. Verschiedene Produkte werden aber auch
der Friedrich-Schiller-Universität (Jena) und der Stadt in nationalen Portalen verlinkt oder kopiert.
Gera werden Zeitserien der Sentinel-Satelliten so aufbe- Bereits die heute betriebenen sieben Sentinel-Satelli-
reitet, dass zum einen ein verbessertes Stadtumweltmo- ten erzeugen regelmäßig Daten mit einem Volumen von
nitoring sowie die Ableitung von Klimafolgeindikatoren, 150 Terrabyte am Tag. Hinzu kommen noch Daten der
als auch ein operationeller Kartendienst (Hitzebelastung beitragenden Missionen und Produkte der Copernicus-
für Städte) für Planungsträger in Thüringen zu Verfü- Dienste. Zumindest für großflächige Analysen und/oder
gung gestellt werden können (Abb. 4). Zeitreihenauswertungen stellt die Übertragung und Ver-
Das Projekt wird auf Landesebenen durchgeführt; die arbeitung dieser Daten eine technische Herausforderung
eigentlichen Nutzer sind aber die Städte, also die kom- dar. Cloud-basierte Angebote ermöglichen daher eine
munale Ebene. Daten-lokale Verarbeitung, d. h. die Datenverarbeitung
Um weitere Anwendungen auf der Grundlage des Co- kann auf derselben Recheninfrastruktur durchgeführt
pernicus-Programms für die kommunale Ebene zu er- werden, die auch die Daten bereithält. Die Europäische
schließen, bereitet das DLR Raumfahrtmanagement ak- Kommission hat hierfür fünf Copernicus Data and Infor-
tuell ein Verbundprojekt vor, das sich konkret mit dem mation Access Systems (DIAS, www.copernicus.eu/de/
Thema Klimaanpassungsstrategien für die kommunale datenzugriff/dias) beauftragt. Anwender*innen können
Ebene beschäftigen wird (Projektbeginn Mitte 2021). zwischen deren (vergleichbaren) Angeboten wählen. Die
Datensuche und -download sind in allen Fällen kosten-
frei. In Anspruch genommene Rechenleistung wird in
5 Datenzugang Rechnung gestellt. Auch die deutsche CODE‑DE Platt-
form bietet diese Funktionalität. Sie richtet sich mit die-
Die freie und offene Datenpolitik von Copernicus und die sem Angebot speziell an behördliche Nutzer in Deutsch-
vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der Daten führen zu land und deren Auftragnehmer.
© Wißner-Verlag 145. Jg. 4/2020 zfv 251Fachbeitrag Hoffmann/Schultz-Lieckfeld , Das Europäische Copernicus-Programm
6 Neue Dimensionen die Berichterstattung zum Pariser Klimaabkommen un-
terstützen.
Mitte 2018 hat die Europäische Kommission ein Euro- Die LSTM (Land Surface Temperature) Mission soll die
päisches Weltraumprogramm vorgeschlagen (EU 2018), Temperatur der Landoberfläche bestimmen. Dies wird vor
in dessen Rahmen das Copernicus-Programm fortgeführt allem für landwirtschaftliche Anwendungen, die Charak-
werden soll. Das Programm soll bis Ende 2020 in Kraft terisierung von Böden und die Beobachtung von Hoch-
treten. Gleichzeitig wird der Mehrjährige Finanzrahmen temperaturereignissen (Feuer) benötigt. Geplant ist eine
der Europäischen Union vorbereitet. Im November 2019 räumliche Auflösung besser als 50 m und eine Abdeck-
hat außerdem die ESA einen neuen Programmteil des rate alle 1 bis 3 Tage.
ESA Programms zur Copernicus-Weltraumkomponente Die CRISTAL (Copernicus polar ice and snow topo
beschlossen. In diesem erweiterten programmatischen graphic altimeter) Mission vermisst die Topographie vor
Rahmen wird Copernicus in den nächsten Jahren aus- allem der polaren Eisschilde, Meereisdicken und Schnee-
gebaut. mächtigkeiten. Sie setzt die Messreihe der aktuellen Cryo-
sat‑2-Mission (ESA 2020g) fort. Geplant ist eine räumli-
che Auflösung von 20 m und eine vertikale Genauigkeit
6.1 Das Weltraumprogramm der Europäischen Union von ca. 30 cm.
Die CIMR (Copernicus Imaging Microwave Radio
Das 2018 von der Europäischen Kommission vorge- meter) Mission bestimmt polare Meereiskonzentrationen
schlagene EU‑Weltraumprogramm (EU 2018) umfasst und -ausdehnung sowie die Meeresoberflächentempera-
das Satellitennavigationssystem Galileo/Egnos, das Erd- tur. Die mindestens tägliche Abdeckung erfüllt Anfor-
beobachtungssystem Copernicus, ein System zur Welt- derungen von hydrographischen Diensten in diesen Be-
raumlageerfassung sowie einen staatlichen Satelliten- reichen und liefert wichtige Daten für die Beobachtung
kommunikationsdienst. Die Zielsetzungen und Struktur des polaren Klimawandels. Die geplante räumliche Auf-
für Copernicus bleiben dabei weitgehend unverändert. lösung liegt bei 5 km (Meereis) bzw. 15 km (Oberflächen-
Auch die freie und offene Datenpolitik soll beibehalten temperatur).
werden. Allerdings werden der Datenzugang und Akti- Die CHIME (Copernicus Hyperspectral Imaging) Mis-
vitäten zur Nutzergewinnung voraussichtlich an Bedeu- sion ergänzt die multispektralen Beobachtungen von
tung gewinnen. So soll eine Europäische Agentur für das Sentinel‑2 und ermöglicht spektroskopische Auswertun-
Weltraumprogramm (die heutige GNSS Agentur) künf- gen im Wellenlängenbereich von 400 bis 2500 nm. Mit
tig auch Aktivitäten zur Copernicus-Marktentwicklung zwei Satelliten soll eine Abdeckung alle 11,5 Tage bei
durchführen. einer räumlichen Auflösung von 30 m erreicht werden.
Über diesen rechtlichen Rahmen hinaus ist aber auch Diese Daten werden Anwendungen in verschiedenen An-
zu erwarten, dass die technischen Spezifikationen und wendungsbereichen, z. B. der Landwirtschaft, der Geolo-
Portfolios der Copernicus-Dienste weiterentwickelt wer- gie oder der Umweltüberwachung unterstützen. Ähnliche
den. Aus dem Green Deal, der Digitalstrategie oder der Daten – wenn auch mit geringeren Abdeckungen – wird
Novellierung des Systems zur EU‑Subventionskontrolle bereits ab 2021 die deutsche EnMap Mission (Guanter
ergeben sich neue Anforderungen, die von Copernicus et al. 2015) liefern.
umgesetzt werden. Die ROSE‑L (Radar Observing System for Europe)
Mission wird die Daten von Sentinel‑1 um Aufnahmen
im L‑Band ergänzen. Die räumliche Auflösung wird bei
6.2 Copernicus High-Priority Candidate Missions ca. 50 m2 liegen. Mit zwei Satelliten soll eine Wiederhol-
rate ca. alle 6 Tage ermöglicht werden. Die Anforderun-
Im November 2019 beschlossen die ESA Mitgliedsstaaten gen stammen aus den Bereichen der Land- und Forst-
einen neuen Programmteil für den Ausbau der Copernicus wirtschaft, polaren Anwendungen und der maritimen
Sentinel-Familie und stellten hierfür gut 1,8 Mrd. Euro Überwachung.
zur Verfügung. Kern des neuen Programmteils sind sechs
neue Copernicus-Missionen, die die bisher beschlossenen Nach aktueller Planung können diese neuen Missionen –
Sentinels ab 2025 ergänzen sollen. Diese Missionen er- und darauf aufbauende Copernicus-Dienste – ab Mitte
füllen Nutzeranforderungen, die aus Bedarfserhebungen der 2020er Jahre ihren Betrieb aufnehmen. Die Betriebs-
der Europäischen Kommission in den vergangenen Jah- finanzierung wird derzeit allerdings noch im Rahmen des
ren priorisiert wurden: EU‑Finanzrahmens 2021–2027 verhandelt.
Die CO2M Mission soll anthropogene Treibhausga-
se – insbesondere CO2 überwachen. Hierzu ist eine klei- Copernicus in Deutschland
ne Konstellation von Satelliten geplant, die mit hoher
räumlicher Auflösung (ca. 2 × 2 km) und häufiger Wie- Für Deutschland hat die Bundesregierung 2017 strate-
derkehrrate die Konzentrationen hochgenau (< 0,7 ppm) gische Ziele für das Copernicus-Programm formuliert
messen. Die Mission soll 2025/26 starten und dann (Bundesregierung 2017). So sollen nationale Bedarfe
252 zfv 4/2020 145. Jg. © Wißner-VerlagHoffmann/Schultz-Lieckfeld , Das Europäische Copernicus-Programm Fachbeitrag
effektiv in die Gestaltung des europäischen Copernicus- EU (2013): Delegierte Verordnung (EU) Nr. 1159/2013 der Kommission
Programms einbezogen werden und die Potenziale für vom 12. Juli 2013 zur Ergänzung der Verordnung (EU) Nr. 911/2010
des Europäischen Parlaments und des Rates über das Europäische
wirtschaftliche Impulse des Copernicus-Programms rea- Erdbeobachtungsprogramm (GMES) durch die Festlegung von Re-
lisiert werden. Hierzu wurden verschiedene nationale gistrierungs- und Lizenzierungsbedingungen für GMES-Nutzer und
Maßnahmen definiert. Diese betreffen insbesondere die von Kriterien für die Einschränkung des Zugangs zu GMES-spezifi-
Bereiche Datenzugang (CODE‑DE, s. o.), Vernetzung, In- schen Daten und Informationen der GMES-Dienste.
EU (2014): Verordnung (EU) Nr. 377/2014 des Europäischen Parlaments
formationsarbeit und die Entwicklung und Pilotierung und des Rates vom 3. April 2014 zur Einrichtung des Programms
von Diensten und Anwendungen. Copernicus und zur Aufhebung der Verordnung (EU) Nr. 911/2010.
Zur Erfassung nationaler Bedarfe und Interessen ist in EU (2018): Vorschlag für eine Verordnung des Europäischen Parlaments
Deutschland ein Netzwerk nationaler »Copernicus Fach- und des Rates zur Aufstellung des Weltraumprogramms der Union
und der Agentur der Europäischen Union für das Weltraumpro-
koordinator*innen« (www.d-copernicus.de/programm/ gramm und zur Aufhebung der Verordnungen (EU) Nr. 912/2010,
netzwerk-und-kontakte/ansprechpartner-copernicus- (EU) Nr. 1285/2013 und (EU) Nr. 377/2014 sowie des Beschlusses Nr.
dienste/) etabliert. Diese stehen im ständigen Austausch 541/2014/EU (COM(2018) 447 final).
mit (Fach-)Nutzergruppen in Deutschland, bringen diese EU (2020a): Eine Europäische Datenstrategie, Mitteilung der Kom-
mission an das Europäische Parlament, den Rat, den Europäischen
Bedarfe in europäische Prozesse ein und beraten die Bun- Wirtschafts- und Sozialausschuss und den Ausschuss der Regionen
desregierung bei der Positionierung. (COM(2020) 66 final), 19.02.2020.
Die nationale Informationsarbeit richtet sich an eine EU (2020b): Gestaltung der digitalen Zukunft Europas, Mitteilung der
Fachöffentlichkeit in Deutschland und soll so die Auf- Kommission an das Europäische Parlament, den Rat, den Europäi-
schen Wirtschafts- und Sozialausschuss und den Ausschuss der Re-
nahme von Copernicus-Daten und -Diensten in deren gionen (COM(2020) 67 final), 19.02.2020.
Geschäftsprozesse beschleunigen. Zentrale Aktivitäten Guanter, L., Kaufmann, H., Segl, K., Förster, S., Rogaß, C., Chabrillat, S.,
hierbei sind regelmäßige nationale Veranstaltungen und Küster, T., Hollstein, A., Rossner, G., Chlebek, C., Straif, C., Fischer,
eine zentrale nationale Webseite (www.d-copernicus.de). S., Schrader, S., Storch, T., Heiden, U., Mueller, A., Bachmann, M.,
Mühle, H., Müller, R., Habermeyer, M., Ohndorf, A., Hill, J., Bud-
In einigen Bundes- und Landesbehörden werden ge- denbaum, H., Hostert, P., van der Linden, S., Leitão, P., Rabe, A.,
zielt Copernicus-basierte Anwendungen entwickelt, pilo- Doerffer, R., Krasemann, H., Xi, H., Mauser, W., Hank, T., Locherer,
tiert oder betrieben. M., Rast, M., Staenz, K., Sang, B. (2015): The EnMAP Spacebor-
ne Imaging Spectroscopy Mission for Earth Observation. – Remote
Sensing, 7, 7, 8830–8857. DOI: 10.3390/rs70708830.
Knöfel, P., Suresh, G., Schweitzer, C., Hovenbitzer, M. (2019): Einsatz
Literatur von Fernerkundungsdaten zur Ableitung aktueller Land- und Wald-
Bundesregierung (2020): Die Copernicus Strategie der Bundesregierung. flächen zur Unterstützung der Berechnung von SDG-Indikatoren.
www.d-copernicus.de/programm/copernicus-strategie-der-bundes In: Leal Filho, W. (Hrsg.): Aktuelle Ansätze zur Umsetzung der UN-
regierung, letzter Zugriff 03/2020. Nachhaltigkeitsziele. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg.
CNES (2020): www.aviso.altimetry.fr/?id=601&L=0, letzter Zugriff Knöfel, P., Hovenbitzer, M. (2018): Introduction of the German land-
03/2020. scape change detection service. 2018 IEEE International Geoscience
ESA (2020a): https://sentinel.esa.int/web/sentinel/missions/sentinel-1, and Remote Sensing Symposium (IGARSS). Valencia, Spain, p. 4.
letzter Zugriff 03/2020. Thüringer Ministerium für Umwelt, Energie und Naturschutz (TMUEN)
ESA (2020b): https://sentinel.esa.int/web/sentinel/missions/sentinel-2, (2017): Klimawandelfolgen in Thüringen Monitoringbericht 2017,
letzter Zugriff 03/2020. Thüringen, Deutschland.
ESA (2020c): https://sentinel.esa.int/web/sentinel/missions/sentinel-3,
letzter Zugriff 03/2020.
ESA (2020d): https://sentinel.esa.int/web/sentinel/missions/sentinel-4,
letzter Zugriff 03/2020. Kontakt
ESA (2020e): https://sentinel.esa.int/web/sentinel/missions/sentinel-5, Dr. Jörn Hoffmann | Lena Schultz-Lieckfeld
letzter Zugriff 03/2020. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
ESA (2020f): https://sentinel.esa.int/web/sentinel/missions/sentinel-6, Raumfahrtmanagement
letzter Zugriff 03/2020. Königswinterer Straße 522–524, 53227 Bonn
ESA (2020g): https://earth.esa.int/web/guest/missions/esa-operational- joern.hoffmann@dlr.de | lena.schultz-lieckfeld@dlr.de
eo-missions/cryosat, letzter Zugriff 03/2020.
ESA (2020h): https://panda.copernicus.eu, letzter Zugriff 03/2020.
Dieser Beitrag ist auch digital verfügbar unter www.geodaesie.info.
© Wißner-Verlag 145. Jg. 4/2020 zfv 253Sie können auch lesen
