timeStamp
https://timestamp.community.code-de.org/
timeStamp ist eine Anwendung zur Analyse von Nutzungsänderungen auf Offenlandflächen. Der Service gibt Hinweise zu flächenspezifischen Veränderungen der Nutzung auf Grundlage von Fernerkundungsindizes und temporalen Metriken. Im Fokus stehen vor allem Vegetationsindizes, die aus Zeitreihen der Sentinel 1 und 2 Daten berechnet werden.
timeStamp bietet Module für die flächengenaue Prüfung von Zwischenfrüchten im Rahmen der Agrarförderung und des Flächenmonitorings der Gemeinsamen Agrarpolitik der EU (GAP) sowie für die Detektion von Nutzungsveränderungen mittels Zeitreihen-Parametern wie NDVI (z. B. im Naturschutz für das Flächenmonitoring von Maßnahmen).
Grundfunktionen fernerkundlicher Zeitreihen-Analyse
Das multifunktionale Zeitreihen-Tool bietet Auswertungsoptionen für eine Vielzahl von Fragestellungen beim Flächenmonitoring in den Bereichen Umwelt und Naturschutz. Für vom Nutzer ausgewählte Flächen und Prüfzeiträume verarbeitet die Anwendung Sentinel-1-Radar- und Sentinel-2-Spektral-Zeitreihen. Sie gibt fachübergreifende Informationen für das Monitoring von Vegetation und Nutzungsveränderungen in Form von Standard-Indikatoren (z.B. NDVI) , als Zeitreihen und Veränderungsindikatoren aus.
Zwischenfrucht-Kontrolle
Für den Anwendungsfall "Kontrolle von Zwischenfruchtflächen im Rahmen der EU-Agrarförderung" wurden in Zusammenarbeit mit Behörden Indikatoren und Algorithmen entwickelt, um die Bestellung von Flächen mit Zwischenfrüchten zu kontrollieren. Mit der Web-Anwendung können flächengenau Nutzungsveränderungen z. B. für Schläge oder Maßnahmenflächen festgestellt oder Prüfhinweise für Antragsflächen ausgegeben werden. Als Trainings- und Testdaten für die Entwicklung der Algorithmen wurden Zwischenfruchtflächen im Feld kartiert sowie InVeKoS- und Vor-Ort-Kontrolldaten verwendet.
Für diese fachspezifische Anwendungsfunktion werden für die Prüfflächen zusätzlich Kontrollhinweise in Form eines Ampelsystems ausgegeben, um Behörden bei der Überprüfung flächenbezogener Maßnahmen zu unterstützen. Diese können sich nunmehr auf Flächen mit nicht eindeutigen Prüfergebnissen fokussieren und somit zeit- und kostenintensive physische Vor-Ort-Kontrollen zielgerichteter einsetzen und effizienter planen.
timeStamp ermöglicht es, eigene Flächengeometrien hochzuladen und mittels Fernerkundungsdaten zu prüfen. Die Prüfergebnisse werden als Tabellen oder Zeitreihengrafiken und in einer Web-GIS-Anwendung dargestellt und können für die weitere Nutzung heruntergeladen werden.
Hintergrund und Zielsetzung der aktuell implementierten Anwendungsbereiche
Die Kontrolle flächenbezogener Maßnahmen in der Agrarförderung und im Naturschutz erfolgt momentan meist durch zeit- und kostenintensive physische Vor-Ort-Kontrollen. Durch die Nutzung von Sentinel-Satellitendaten sollen Behörden der Agrar- und Naturschutzverwaltung zukünftig diese Kontrollen im Bereich des Flächenmonitorings reduzieren können.
In der Realität verzögern bisher neben der mangelnden Bereitstellung der geeigneten Infrastruktur zum Datenabruf, zur Analyse und zur thematischen Auswertung von Fernerkundungsdaten auch die fehlenden Verarbeitungskapazitäten für die großen Datenmengen eine Einbindung von Satellitendaten in die Arbeitsabläufe der Verwaltungsbehörden.
Ziel von timeStamp ist es, eine breite Nutzergemeinde, insbesondere aus dem behördlichen Bereich (z. B. Agrar- und Naturschutz) dabei zu unterstützen, das Potenzial der Copernicus Sentinel-Daten zu nutzen und sie effizient in die Arbeitsabläufe zu integrieren. Die Anwendung bietet Nutzern und Entwicklern auf CODE-DE ein Basissystem für die Entwicklung weiterer Web-Tools des Flächenmonitorings.
Die Anwendung timeStamp wurde im Rahmen des DLR-Förderprogramms "Entwicklung und Implementierungsvorbereitung von Copernicus Diensten für den öffentlichen Bedarf in Deutschland" entwickelt und auf CODE-DE für Nutzer bereitgestellt. An der Entwicklung beteiligt sind GFZ, LUP, JKI, RLP AgroScience (jetzt Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum RLP), die TU-Berlin und das Thünen Institut.
Fernerkundung im Behördenalltag - Niedrigschwelliges Angebot mit multiplen Einsatzmöglichkeiten
timeStamp ist eine cloudbasierte Web-Anwendung zur automatisierten, flächengenauen Analyse von Satellitenbild-Zeitreihen.
Die über den gewohnten Web-Browser bedienbare Benutzeroberfläche ermöglicht es auch Nutzern ohne vertieftes fernerkundliches Wissen, Satellitendaten in ihre Arbeit einzubinden. Das fachliche Wissen und allgemeine Grundkenntnisse in der Internetnutzung reichen aus. Über die timeStamp-Benutzeroberfläche können Nutzer sich anmelden, ihre Geo-Daten der zu prüfenden Flächen in die Web-Anwendung hochladen und verwalten, Prüfaufträge selbst anlegen und absenden sowie die Prüfergebnisse ansehen und herunterladen. Die Auswertungsergebnisse werden in Zeitreihengrafiken und räumlich in einem Web-GIS dargestellt.
Die Web-Anwendung ist als Plattform konzipiert, in die unterschiedliche Anwendungsmodule eingebunden werden können. Der modulare Aufbau der Anwendung (Docker-Technologie) ermöglicht eine auf behördenspezifische Fragestellungen anpassbare Funktionserweiterung und Einbindung in die behördeninterne Infrastruktur. Funktionsumfang und Leistungsfähigkeit des Systems sind durch die modulare Struktur frei erweiterbar. Gezielte Analysen und Überprüfungen gleich welcher Art können programmiert und ohne großen Aufwand über ein Plugin-System in die Infrastruktur eingebaut werden.
Für die Nutzung der Plattform und der Module können sich registrierte CODE-DE-Nutzer anmelden. Eine Erweiterung um weitere Module in anderen Anwendungskontexten ist in Planung. Bei Interesse wenden Sie sich bitte an den CODE-DE Support.
Methodik des aktuellen Funktionsumfangs
Der aktuelle Funktionsumfang bietet als thematisch sehr fokussierten Dienst die Möglichkeit der fernerkundlichen Überprüfung von EU-GAP-Zwischenfruchtflächen. Darüber hinaus hat der Nutzer die Möglichkeit, für seine Flächen eine Palette von breit anwendbaren fernerkundlichen Zeitreihen-Parametern zu berechnen und aus seinem fachlichen Hintergrund heraus zu interpretieren.
Verfügbarkeit
- Deutschland
Zugriff und Anwendung
Je nach Umgebung und Verwendungszweck gibt es verschiedene Möglichkeiten, den Prozessor einzusetzen:
- EO-Browser: -
- EO-Finder: -
- Auf einer VM: -
- Via Browser: https://timestamp.community.code-de.org/
Weiterführende Informationen
Weitere Informationen zu diesem Produkt finden Sie auch auf den folgenden externen Seiten:
Referenzen
Die folgende Liste von Referenzen erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, ermöglicht aber einen ersten Einstieg in die weiterführende Fachliteratur.
- Schulz et al. (2021): Large-scale winter catch crop monitoring with Sentinel-2 time series and machine learning–An alternative to on-site controls? Computers and Electronics in Agriculture, 186 (2021)
Large-scale winter catch crop monitoring with Sentinel-2 time series and machine learning–An alternative to on-site controls? - ScienceDirect
Gefördert mit Drittmitteln
- timeStamp wurde im Rahmen des Programms "Entwicklung und Implementierungsvorbereitung von Copernicus Diensten für den öffentlichen Bedarf in Deutschland" vom BMDV gefördert.
Nutzungsbedingungen
Die Nutzung des Produkts unterliegt den nachstehenden Nutzungsbedingungen:
