Anbindung an Supercomputer 23.05.2014, 10:39 Uhr

TU Wien gründet Zentrum für Speicherung von Satellitendaten

Um speicherintensive Satellitendaten zu speichern und der Wissenschaft zur Verfügung zu stellen, hat die Technische Universität Wien ein neues Datenzentrum gegründet. Es ist mit dem österreichischen Supercomputer VSC verknüpft. Längerfristig soll eine Erdbeobachtungs-Datencloud entstehen, die mehrere Datenzentren virtuell zu einer Einheit zusammenführt.

Erst im letzten Monat wurde Sentinel-1A gestartet, der erste Satellit des europäischen Erdbeobachtungsprogrammes Copernicus. An der TU Wien wird intensiv mit dessen Daten gearbeitet. Zum Einsatz kommt auch der Supercomputer VSC. 

Erst im letzten Monat wurde Sentinel-1A gestartet, der erste Satellit des europäischen Erdbeobachtungsprogrammes Copernicus. An der TU Wien wird intensiv mit dessen Daten gearbeitet. Zum Einsatz kommt auch der Supercomputer VSC. 

Foto: TU Wien

Ohne Unterbrechung liefern Satelliten zur Erdbeobachtung den Bodenstationen wertvolle Daten für die Klimaforschung. Die riesigen Datenmengen, die dabei anfallen, lassen sich auf gewöhnlichen Computern weder speichern noch bearbeiten.

Um diese Satellitendaten aufzubewahren und der Forschung zur Verfügung zu stellen, wurde vor einer knappen Woche das Earth Observation Data Centre for Water Resources Monitoring (EODC) gegründet. In einem ersten Schritt wird an der TU Wien in enger Anbindung an den Supercomputer VSC eine Speicherkapazität von zwei Petabyte für Satellitendaten aufgebaut. 

Die Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) richtet parallel dazu eine Infrastruktur ein, die die Daten direkt von der Bodenstation der Satelliten bezieht und vorprozessiert. Neben der TU Wien und der ZAMG sind auch die beiden Privatunternehmen Geoville aus Innsbruck und der ebenfalls österreichische Konzern Catalysts am Projekt beteiligt.

Big Data für Klima- und Umweltforschung

Erst im letzten Monat wurde Sentinel-1A gestartet, der erste Satellit des europäischen Erdbeobachtungsprogrammes Copernicus. An der TU Wien wird intensiv mit dessen Daten gearbeitet. Dabei entwickelt das Team um Prof. Wolfgang Wagner am Department für Geodäsie und Geoinformation Algorithmen, mit denen sich aus den Mikrowellendaten des Satelliten die Bodenfeuchte auf der ganzen Welt berechnen und ihre zeitliche Entwicklung analysieren lässt. Für die Klimaforschung sind Berechnungen der Bodenfeuchtigkeit heute unverzichtbar. 

Neben den Mikrowellendaten werden die Satelliten des europäischen Copernicus-Programmes in Zukunft auch optische Satellitenbilder liefern. „Die Datenmengen, die bei der Satelliten-Erdbeobachtung heute anfallen, lassen sich mit gewöhnlichen Computern nicht mehr sinnvoll bearbeiten“, erläutert dazu Christian Briese, Geschäftsführer des neugegründeten EODC. „Unsere Aufgabe ist es nun, ein Datenzentrum aufzubauen, auf das alle beteiligten wissenschaftlichen Partner einfach und effizient zugreifen können.“ Zu den aktuell beteiligten Institutionen und Firmen sollen im Laufe der Zeit noch weitere Partner hinzukommen. 

Im Rechenzentrum der ZAMG wird für EODC Water die Erstprozessierung der Daten durchgeführt.

Im Rechenzentrum der ZAMG wird für EODC Water die Erstprozessierung der Daten durchgeführt.

Foto: TU Wien

Satellitendaten, die immer wieder innerhalb kurzer Zeit am Computer verarbeitet und aufbereitet werden, sind ganz besonders im Zusammenhang mit Umweltbeobachtung und Krisenmanagement interessant. Längerfristig soll eine Erdbeobachtungs-Datencloud entstehen, in der mehrere Datenzentren virtuell zu einer Einheit zusammengeführt werden.

Der Speicherbedarf von 2000 Terabyte ist durchaus noch eine Herausforderung, denn aktuell haben die größten Festplatten eine Speicherkapazität von maximal acht Terabyte. Allerdings gibt es jetzt auch schon die ein bis zwei Größenordnungen schnelleren Solid State Devices (SSDs). Das sind Massenspeicher auf Halbleiterbasis ohne bewegliche Teile mit wesentlich geringeren Abmessungen, die ebenfalls schon mit acht Terabyte Kapazität pro Speicherriegel zu günstigen Preisen zu haben sind.

Anbindung an Supercomputer VSC

Die Rechenleistung, die man für die Verarbeitung der anfallenden Datenmengen braucht, ist enorm. „Wenn wir unsere Algorithmen verbessern, um eine noch bessere und genauere Kartierung der weltweiten Bodenfeuchte zu ermöglichen, wenden wir die verbesserten Computerprogramme immer wieder auf die bereits vorhandenen Daten an“, erklärt Prof. Wolfgang Wagner. Die ständige Neuverarbeitung der Daten ist nur mit sehr großen Computerclustern möglich. Deshalb wird das neue Datenzentrum an Österreichs größten Computer, den Vienna Scientific Cluster (VSC) angebunden.

In Zukunft könnte auch das Climate Change Centre Austria (CCCA), das unter anderem Daten zum Klimawandel aufbereitet und bereitstellt, enger mit dem EODC kooperieren. Weil das CCCA-Datenzentrum durch die ZAMG betrieben werden soll und ebenfalls den VSC nutzen wird, sind so besondere Synergien für alle Beteiligten zu erwarten. 

So kann in den nächsten Jahren auf dem Arsenal-Gelände im Science-Center der TU Wien ein international bedeutendes Zentrum für Klimadatenspeicherung und -berechnung entstehen. „Vor allem bei Krisensituationen sind genaue Satellitendaten in Zukunft eine unverzichtbare Grundlage für unsere Warnungen und das Staatliche Krisenmanagement“, sagt Dr. Michael Staudinger, der Direktor der ZAMG. 

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