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Sentinel-3-Daten – besser spät als nie

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Im Februar habe ich über den Start des Sentinel-3A-Satelliten berichtet und heute werden endlich die ersten Daten öffentlich zugänglich gemacht.

Entsprechend dem veröffentlichten Zeitplan bekommen wir jetzt die Level-1-OLCI-Daten, die Level-1-SLSTR-Daten sind für den November vorgesehen und die höheren Bearbeitungsstufen für irgendwann im nächsten Jahr.

Farbdarstellung eines der ersten öffentlichen Sentinel-3-OLCI-Datensätze

Manche Leser, welche die Starts und den Betrieb von Erdbeobachtungs-Satelliten verfolgen, sind möglicherweise etwas erstaunt, denn Bilder von Sentinel-3 werden von verschiedenen Seiten bereits seit Monaten gezeigt. Dies liegt daran, dass seit Mai die Daten bereits für sogenannte Experten-Nutzer zugänglich sind.Keiner der Satellitenbild-Experten die ich kenne scheint jedoch zu diesem illustren Kreis zu gehören – was darauf hindeutet, dass die Expertise, sich hierfür zu qualifizieren in etwas anderem besteht als dem was man gewöhnlich als solche versteht. Diese Daten wurden ‘Beispieldaten’ genannt, sind jedoch anders als normale Beispieldaten kontinuierlich über den gesamten Zeitraum produziert worden – eine ziemlich kreative Verwendung des Begriffes ‘Beispiel’.

Dieser gesamte Prozess ist ziemlich bemerkenswert, denn die regulatorische Anforderung des Copernicus-Programms ist ganz klar, dass alle Daten der Sentinel-Satelliten für alle ohne Zugangsbeschränkungen außer einer einfachen Registrierung zugänglich sind. Indem man den Satelliten – oder korrekter das zugehörige Datenverarbeitungssystem, denn der Satellit hat seine Inbetriebnahme-Inspektion im Juli bestanden – als nicht betriebsbereit deklariert, umgeht man anscheinend diese Anforderung.

Man mag das als Paranoia auf meiner Seite abtun, jedoch gibt es recht klare Indizien dafür, dass einflussreiche Leute im Umfeld des Copernicus-Programms insgesamt recht unzufrieden mit dem ganzen Aspekt der offenen Daten sind. Zum Beispiel wenn man einen Blick auf die Daten der verschiedenen Sentinel-Satelliten wirft, welche bis jetzt gestartet wurden – dann erkennt man einen klaren Trend:

  • Sentinel-1A: Start 3 Apr 2014, öffentlicher Datenzugriff ab 9 Mai 2014 (1 Monat)
  • Sentinel-2A: Start 23 Jun 2015, Daten ab Ende November 2015 (5 Monate)
  • Sentinel-1B: Start 25 Apr 2016, Daten ab 26 Sep 2016 (5 Monate)
  • Sentinel-3A: Start 16 Feb 2016, Daten teilweise ab 20 Okt 2016 (8 Monate)

Natürlich waren die ersten Daten von Sentinel-1A hochgradig experimentell und es gab in Anschluss massive Änderungen am gesamten System der Datenverteilung. Aber das ist in Anbetracht der fehlenden Erfahrung mit öffentlichem Datenzugang auch verständlich.

Zur Verteidigung der Verantwortlichen – das Datenvolumen, welches hier verteilt werden muss, ist recht beachtlich. Für Sentinel-2 sind das etwa 200-300 Szenen-Pakete pro Tag (die alten 300km-Szenen, nicht die neuen Einzelkachel-Pakete), was mit einer angenommenen Durchschnittsgröße von 5GB etwa 1-1.5TB pro Tag ergibt. Für Sentinel-3 liegen die Schätzungen bei 28.5GB (OLCI) und 44.5GB (SLSTR) pro Orbit, was zusammen mehr als 1TB pro Tag allein für die Level-1-Daten bedeutet – also ohne die höheren Bearbeitungsstufen und ohne die unterschiedlichen Echtzeit- und Langzeit-Versionen. Und die Echtzeit-Daten sollen innerhalb von drei Stunden nach der Aufnahme verfügbar sein. Wenn man die Schwierigkeiten bedenkt, welche in Bezug auf den zuverlässigen Datenzugang schon bei Sentinel-2 sichtbar sind, ist es nicht wirklich erstaunlich, dass man es nicht eilig damit hat, diese fragile Infrastruktur mit noch mehr Daten dem öffentlichen Zugriff auszusetzen. Aber die Ressourcen, welche im Copernicus-Programm in die öffentliche Verteilung der Daten fließen, reflektieren natürlich die Bedeutung, die die Entscheidungsträger diesem Teil des Projektes zubilligen – und es ist ja auch nicht so, dass die Notwendigkeit auf diesen Maßstab zu skalieren nicht bereits seit Jahren klar war.

Die Situation könnte daneben auch etwas damit zu tun haben, dass Sentinel-3 anders als Sentinel-1 und 2 von EUMETSAT und nicht von der ESA betreieben werden (obwohl die ESA Teile der Daten verteilt). Ich habe früher darüber geschrieben, dass es bei der ESA an eine Kultur offener Daten fehlt, durch ihren wissenschaftlichen Auftrag müssen die jedoch zumindest nach außen ein gewisses Bild der Offenheit kommunizieren.

EUMETSAT hingegen ist eine Organisation, welche die Wetter-Satelliten der europäischen Wetterdienste betreibt. Da es für die einzelnen Staaten Europas sehr ineffizient wäre, jeweils eigene Wettersatelliten zu betreiben, haben sie sich zusammengetan. Das Konzept hinter EUMETSAT ist, dass Mitgliedsländer freien Zugang zu den Satellitendaten für ihre staatlichen Wetterdienste für ihre eigenen Verwendung bekommen. Diese können die Daten auch an Dritte weiter-lizenzieren, sind dabei jedoch an die Tarife gebunden, welche das EUMETSAT-Management festsetzt. EUMETSAT hat also zwei Ziele:

  • Kostenreduktion durch den gemeinsamen Betrieb von Wetter-Satelliten für die staatlichen Wetterdienste
  • Monetarisierung der produzierten Daten durch den Verkauf an kommerzielle Nutzer als Kartell

Als Folge hiervon sind die Europäischen Wetter-Satelliten was die Daten betrifft mit am restriktivsten im weltweiten Vergleich, denn es ist explizites Ziel der Betreiber, aus nicht staatlichen Verwendungen der Daten Gewinn zu erzielen – im starken Kontrast zum Beispiel zu Japan, wo Himawari 8 vollständig freien Zugriff auf die Daten bietet.

Man erkennt vielleicht die Ironie darin, wenn eine solche Organisation jetzt beauftragt wird, einen Satelliten mit vollständig offenem Datenzugang zu betreiben. Sentinel-3 steht zwar nicht in direkter Konkurrenz zu geostationären Wettersatelliten, allerdings betreibt EUMETSAT auch andere Satelliten in polarem Orbit.

Zu den Daten selbst – ich habe da noch nicht im Detail drauf geschaut, werde vermutlich später eine detailliertere Besprechung schreiben, jedoch vermutlich erst wenn auch die SLSTR-Daten verfügbar sind. Da die Daten in einem unüblichem Format kommen (netCDF ohne normale Daten zur Georeferenzierung) wird die Nutzung mit normalen Werkzeugen recht kompliziert sein. Was man so weit erkennen kann ist jedoch, dass die verfügbaren Daten recht unvollständig sind. Da OLCI nur im sichtbaren Licht und im nahen Infrarot aufzeichnet, sind Nachtaufnahmen nicht von Interesse, jedoch gibt es nicht einmal von der Tagseite eine vollständige Abdeckung. Zum Vergleich hier die Abdeckungen der verfügbaren Daten:

Und im Vergleich die aktuelle Terra-MODIS-Abdeckung:

Die schmaleren Aufzeichnungsstreifen und entsprechend größeren Lücken am Äquator sind normal und wie erwartet, dass diese jedoch in Richtung der Pole sehr früh enden ist merkwürdig. Ob dies auf einem Schwellwert bei der Sonnenhöhe oder auf anderen Kriterien basiert ist mir nicht klar. Ebenso ob dies nur die verfügbaren Daten betrifft oder auch die eigentliche Aufzeichnung. Dies wird jedoch in jedem Fall bedeuten, dass in Polnähe bei hohen Breiten der verfügbare Zeitraum für Bilder auf nur etwa 3-4 Monate im Jahr begrenzt ist.

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