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GCRI · Weltraum und Erdbeobachtung

Rechnen für die Erdbeobachtung

High-performance and cloud computing let Earth observation scale from single images to petabyte archives. In this field computing supports analysis next to data, reproducible processing chains and the data cubes national agencies use.

01Registrieren

Computing for Earth observation on the record.

MethodennachweisMINT-Methode
  1. MethodeHochleistungs-, Cloud- und Edge-Computing
  2. Angewandt inWeltraum und Erdbeobachtung
  3. Kanonische SeiteMINT-Commons
02Antrag

What high-performance, cloud and edge computing does here.

High-performance, cloud and edge computing provide the processing and storage capacity for simulation, analytics and digital services. They are both an enabler of Risikoanalyse and a critical dependency for society. In space and Earth observation and climate and hazards, computing capacity determines how fast and at what resolution risks can be modelled. Its concentration is itself a systemic dependency for finance, health and government services. The canonical description is on die STEM Commons.

Analysis next to the archive

Processing runs on cloud copies of satellite archives, avoiding large downloads and recording the data versions used.

Reproducible processing chains

Processing steps from raw data to products are scripted, versioned and documented so that products can be regenerated.

National data cubes

Analysis-ready data are organised into data cubes so that national agencies can run time series analyses at scale.

03Geografie

Erdbeobachtung in der Arktis.

Land cover, night lights and vegetation over the Arctic, from NASA GIBS. Each layer carries its own date.

Die interaktive Karte benötigt JavaScript; die Ebenenliste und die Quellen finden Sie unten.

Ebenen 3

Erdbeobachtung für diese Seite

Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet
Quelle
VIIRS NOAA-20, korrigierte Reflexion (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenbild
Neueste beim Build
2026-10-14
Auflösung
Raster von etwa 250 m
Unsicherheit
Satellitenbild. Satelliten- oder Modellraster, wie der Anbieter es veröffentlicht. Wolken, Streifenlücken und Ableitungsfehler hinterlassen Lücken und Rauschen; die Werte sind Indikatoren, keine Messungen an einem Ort.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Modelliert (jüngstes Jahr, das GIBS veröffentlicht)
Quelle
MODIS Terra und Aqua, Landbedeckung (MCD12Q1) (NASA LP DAAC)
Anbieter
NASA LP DAAC
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
jährlich; Satellitenklassifikation; jüngstes Jahr, das GIBS veröffentlicht
Neueste beim Build
2024-01-01
Auflösung
Raster von etwa 500 m
Unsicherheit
Satellitengestützte Landbedeckungsklassen für das angezeigte Jahr, einschließlich Ackerland; eine Klassifikation mit bekannten Fehlern, kein Betriebsregister.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet
Quelle
VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
Anbieter
NASA LAADS DAAC
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenstrahldichte, korrigiert um Mondlicht und Atmosphäre
Neueste beim Build
2026-10-12
Auflösung
Raster von etwa 500 m
Unsicherheit
Nächtliche Strahldichte aus Satellitendaten für das angezeigte Datum; Lichter sind ein Näherungswert für Stromverbrauch und Ausfälle, keine Messung von Versorgung oder Zugang.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken hinterlassen Lücken)
Quelle
MODIS Terra EVI (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenindex; Wolken hinterlassen Lücken
Neueste beim Build
2026-10-13
Auflösung
Raster von etwa 250 m
Unsicherheit
Satelliten-Vegetationsindex über die 8 Tage bis zum angezeigten Datum, ein Indikator für den Zustand von Lebensräumen; kein Maß für Arten oder Biodiversität.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Geschätzt
Quelle
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University))
Anbieter
NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University)
Lizenz
CC BY 4.0
Jahrgang
null; Zensusbasierte Schätzung, statisch (2020)
Auflösung
Raster von etwa 1 km
Unsicherheit
Auf Volkszählungen beruhende Schätzung der Einwohner je Quadratkilometer im Jahr 2020, dargestellt als Expositionskontext; keine Zählung der von einer Gefahr betroffenen Menschen.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken hinterlassen Lücken)
Quelle
MODIS Terra NDVI (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenindex; Wolken hinterlassen Lücken
Neueste beim Build
2026-10-13
Auflösung
Raster von etwa 250 m
Unsicherheit
Satelliten-Grünindex über die 8 Tage bis zum angezeigten Datum; ein Indikator für den Zustand von Feldfrüchten und Weideland, keine Ertragsschätzung und keine Warnung vor Ernährungsunsicherheit.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben

Zuletzt verfügbar

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL) · Natural Earth

Die neuesten NASA-Bilder werden geladen.

Zum Verschieben ziehen. Zum Zoomen Strg oder ⌘ gedrückt halten und scrollen, die Zwei-Finger-Geste oder die Schaltflächen verwenden; für die Werte unter dem Zeiger darüberfahren; Zurücksetzen kehrt zur Region zurück.

Erdbeobachtung, gerahmt auf die Arktis.Satelliten- und Modellprodukte, wie die NASA sie veröffentlicht, jeweils mit eigenem Datum. Sie sind Indikatoren, keine Bewertungen eines Ortes.

Daten: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap-Mitwirkende · Natural Earth · NASA EONET · NASA JPL OPERA DIST-ALERTQuellen und Lizenzen

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Offene Daten der NASA
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Offene Daten der NASA
  • VIIRS-Produkte nahezu in Echtzeit (Hochwasser, Landoberflächentemperatur, Schneebedeckung, korrigierte Reflektanz), NASA LANCE; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • MODIS-Landprodukte (Vegetationsindizes, Bruttoprimärproduktion, Landbedeckung), NASA LP DAAC und LANCE; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • Nächtliche Lichter VIIRS Black Marble, NASA Goddard Space Flight Center; bereitgestellt vom NASA Level-1 and Atmosphere Archive and Distribution System (LAADS DAAC); Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Lizenziert unter CC BY 4.0. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • ASTER GDEM ist ein Produkt von METI und NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Zitieren als: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Offene Daten der NASA
  • Erstellt mit Natural Earth. Freie Vektor- und Rasterkartendaten @ naturalearthdata.com. Gemeinfrei
  • © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL), über NASA GIBS (Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen). Farben aus der veröffentlichten Farbtabelle neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • Kontext auf Globus und flacher Karte: Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen aus den Referenzebenen von NASA GIBS (OpenStreetMap-Daten, ODbL, © OpenStreetMap contributors); Blue-Marble-Bilddaten als optionale Basis; 3D-Gelände und Höhenanzeige aus dem Höhenfarbindex des ASTER GDEM (Klassen von 5 m bis 200 m, zur besseren Lesbarkeit überhöht). Grenzen werden wie veröffentlicht dargestellt und beziehen keine Position zu einem Gebiet.
  • Live-Ereignisse: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET). Die Ereignisse sind indikativ und behalten ihre ursprünglichen Quellenlinks.
  • Live: Die NASA-EONET-Ereignisse sind Anhaltspunkte, keine behördlichen Warnungen.
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Vergangenes Jahr, tägliche Temperatur und Sonnenschein (NASA POWER): Diese Daten stammen aus dem POWER-Projekt des NASA Langley Research Center (LaRC), finanziert über das Programm NASA Earth Science/Applied Science..
  • Wetterdaten von Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • Optionale Ebenen (11 Quellen in der Ebenenliste: live, Vorhersage, beobachtet und Kontext) zeigen ihren Anbieternachweis auf der Karte und hier, wenn sie eingeschaltet sind; Vorhersagen sind Modellausgaben, abgeleitete Indizes sind Schätzungen.

Ebenen und Daten

  • Echtfarbe: VIIRS NOAA-20 korrigierte Reflektanz, NASA LANCE · 13. Okt. 2026
  • Landbedeckungstyp (IGBP), jährlich: MODIS Terra and Aqua land cover (MCD12Q1), NASA LP DAAC · 2024
  • Nachtlichter, täglich: VIIRS Black Marble (VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 12. Okt. 2026
  • Enhanced Vegetation Index, gleitend über 8 Tage: MODIS Terra EVI, NASA LANCE · 13. Okt. 2026
  • Bevölkerungsdichte, 2020: Bevölkerung: CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · statisch
  • Vegetationsgrün (NDVI), gleitend über 8 Tage: MODIS Terra NDVI, NASA LANCE · 13. Okt. 2026

04Daten

Was die Methode verwendet.

Datasets and records used by high-performance, cloud and edge computing on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed in dem Quellenregister.

DatenRolleKennzeichnung
Cloud-hosted EO archivesProcessing inputBEOBACHTET
Processing logsHerkunftBEOBACHTET
Data cube indexesOrganisationDEKLARIERT
05Zwillings- und Kaskadensimulator

Model Computing for Earth observation as a system. Run the cascade.

Assembled from the Nexus Standards area profile Standards zum Klimarisiko: the hazards it names, the Systeme and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full System-Builder.

Gefahren

  • Meeresspiegelanstieg
  • Coastal flood (nachgelagert ausgelöst)
  • Sturmflut (nachgelagert ausgelöst)
  • High-tide flooding (set off downstream)
  • Coastal erosion (set off downstream)
  • Saltwater intrusion (set off downstream)
  • Estuary flood (set off downstream)
  • Coastal habitat squeeze (set off downstream)
  • Wetland loss (set off downstream)
  • Mangrove loss (set off downstream)
  • Groundwater flood (set off downstream)
  • Climate-driven migration and relocation (set off downstream)
  • Massenvertreibung (stromabwärts ausgelöst)

Steuerung

  • NS-0 Verfassung und Grundsätze
  • NS-1 Das UNI und der Artefaktkatalog (Grammatik v0.2: Segmente für Domäne, Sektor, Region und Umgebung)
  • NS-3 UNIs für Risikodatensätze (Grammatik, Altbestands-Crosswalk, Zuteilungsstelle)
  • NS-3b Metadatenprofil für Datensätze und Produkte (STAC, DCAT, PROV-O)
  • NS-9 Kontextuelle UNIs (Bereitstellungen, Instanzen, Programminstanzen)
  • NS-11 Verifikation und Überwachung (Evidenz, Bescheinigungen, Beobachtung der Zero-Trust-Konformität)
  • NS-14 Konformität und Abgleich mit externen Standards
  • NRS-H65 Gefahrenfamilie: Überschreitung planetarer Grenzen (NHS-1 planet.boundary)
  • NRS-H62 Gefahrenfamilie: Verbund- und Mehrfachgefahrenereignisse (NHS-1 sys.compound)
  • NRS-H71 Gefahrenfamilie: kosmische und erdgeschichtliche Katastrophen (NHS-1 planet.deep-time)
  • NRS-H79 Gefahrenfamilie: Krisen der psychischen Gesundheit (NHS-1 health.mental)
  • NRS-H75 Gefahrenfamilie: klimasensible Krankheiten (NHS-1 health.climate-sensitive)
  • NRS-H7 Gefahrenfamilie: großräumige Zirkulationsanomalien (NHS-1 atmo.climate-mode)

Beobachtung

  • ERA5 reanalysis (Copernicus Climate Data Store) (listed for reference)
  • CMIP6 climate projections (Copernicus Climate Data Store) (listed for reference)
  • NGFS Scenario Explorer (listed for reference)
  • INFORM Risk Index (zur Referenz aufgeführt)
  • Zahl der Todesopfer, Vermissten und direkt Betroffenen infolge von Katastrophen je 100.000 Einwohner
  • Total greenhouse gas emissions per year
  • Direkte wirtschaftliche Schäden infolge von Katastrophen im Verhältnis zum globalen BIP

Beispielgeografie

  • Pacific Island states: 150 hexagonal cells
  • Nachtlichter heute Nacht, Ausfälle (VIIRS Day/Night Band), NASA GIBS
  • Oberflächenwasser durch Wolken, 30 m (Radar OPERA DSWx-S1), NASA GIBS
  • Niederschlagsrate, letzte halbe Stunde (IMERG), NASA GIBS
  • Vegetation disturbance alerts, 30 m (OPERA DIST-ALERT), NASA GIBS
06Validierung

Wie Ergebnisse geprüft werden.

System are tested through benchmarks, load testing and failover exercises. Numerical reproducibility is checked across hardware and software configurations.

PrüfenWie es gemacht wird
Version recordingData and software versions are recorded for each product
Regeneration testProducts are regenerated from recorded chains
Cost accountingCompute and storage costs are tracked

Concentration in few providers or regions creates shared points of failure. Energy, water and supply chain constraints limit capacity growth.

07Methoden und Evidenz

How Computing for Earth observation is modelled, measured and tested.

Das Modell, seine Annahmen, seine Daten und seine Unsicherheit in der Form, in der eine Wissenschaftlerin oder ein Ingenieur sie prüfen würde. Die Strukturen folgen veröffentlichten Methoden. Die dargestellten Werte sind illustrativ, keine Befunde.

Erdbeobachtungskette

How a satellite or sensor record becomes evidence on Computing for Earth observation, and where each step adds uncertainty.

  1. 01 · ErfassenUmlaufbahn, Sensor und WiederholrateUnsicherheit: Lücken durch Wolken und Umlaufbahn
  2. 02 · Kalibrierenradiometrisch und geometrischUnsicherheit: Sensordrift
  3. 03 · KorrigierenAtmosphäre und GeländeUnsicherheit: Annahmen zu Aerosol und Hangneigung
  4. 04 · Abrufen oder klassifizierendie Variable oder die KlasseUnsicherheit: Modell- und Trainingsfehler
  5. 05 · Validierengegen ReferenzdatenUnsicherheit: Stichprobenanlage und -umfang
  6. 06 · Veröffentlichenmit Fehlerbalken und HerkunftsnachweisUnsicherheit: benannt, nie verborgen
Verarbeitungskette im Sinne der CEOS Analysis Ready Data; jeder Schritt hält seine Unsicherheit fest, bevor ein Wert gezeichnet wird. Eine generische Struktur, keine Ergebnisse.
FAIR-Leitprinzipien · GO FAIR und FORCE11W3C PROV · World Wide Web ConsortiumHinweise zur einheitlichen Behandlung von Unsicherheiten · IPCCCEOS Analysis Ready Data · Committee on Earth Observation Satellites
09Verfahren

Wie der Prozess abläuft.

Process explorer · Process

Computing for Earth observation: Build, sign and accept

10 steps4 Stufen2 Gates

Verfahren

Computing for Earth observation: Build, sign and accept

Eine zugelassene Mission wird zu einem Zyklusprojekt; der Build wird festgeschrieben, verifiziert und signiert, und das Global Risks Forum (GRF) dokumentiert die Abnahme für Übungen, nicht die Erlaubnis zum Einsatz.

  1. 01 Anfrage und Quellen

    1. 01Zugelassene Mission wird zu einem ZyklusprojektEintrag · Universum an FoundryEine zugelassene Mission wird zu einem Zyklusprojekt mit einem Entscheidungsfall.
    2. 02Datenquellen und Ressourcen qualifizierenSchritt · das Global Centre for Risk and Innovation (GCRI)Das GCRI qualifiziert Datenquellen und Ressourcenangebote und baut die Szenariomodelle. Ein Angebot ist keine Zuteilung.
  2. 02 Bauen und verifizieren

    1. 03Quellen-SnapshotEintrag · NXS-FAC (Blaupausen, Builds und Signierung)Der Snapshot legt Commit, Abhängigkeiten und Generatorversionen fest.
    2. 04Build-VertragNachweis · NXS-FAC (Blaupausen, Builds und Signierung)Der Build-Vertrag legt Artefaktart, Umgebung und Reproduzierbarkeitsrahmen fest.
    3. 05Integrieren und bauenModell · GCRIDas GCRI integriert Software und Daten, signiert Builds und testet Sicherheit und Interoperabilität.
    4. 06VerifikationssuiteGate · NXS-FAC (Blaupausen, Builds und Signierung)Verpflichtende und beratende Prüfungen bleiben getrennt. Reproduzierbarkeit erfordert festgelegte Eingaben, deklarierten Nichtdeterminismus und unabhängige Neuerstellungen.
  3. 03 Signieren und zulassen

    1. 07Das exakte Artefakt signierenSchritt · NXS-FAC (Blaupausen, Builds und Signierung)NXS-FAC baut, bestätigt und fordert eine Signatur über eine begrenzte Signiereridentität an. Es hält kein Schlüsselmaterial.
    2. 08PaketzulassungSchritt · NXS-NXQ (Lebenszyklus von Software, Modellen und Fähigkeiten)NXS-NXQ erhält das signierte Paket und bewahrt Zulassungsevidenz auf, die Aufgabe, Datenklasse, Evaluierungssuite und Ablaufdatum bindet.
  4. 04 Annehmen

    1. 09Bericht zum KernaufbauEintrag · GCRIDer Core Build Report ist der Go-/No-Go-Nachweis. Universe stellt den Core zusammen und hält die Entscheidung für die Übung.
    2. 10G3 · Aufbau für die Übung abgenommenMeilenstein · The Global Risks ForumDas GRF erfasst, ob der Build für die Übung angenommen wird. Ein signierter Build oder Release Candidate ist keine Erlaubnis zum Einsatz in der Produktion.

Das Programmjahr · NXS-FAC · UniverseDesigned programme process, not a record of operation. No cycle has run and every programme is at service level R0. A gate is a programme decision, never a public-authority approval, certification or deployment authorisation. The record order follows the Builds and Releases room lists of NXS-FAC.

10Treuhänderschaft

Wer die Methode pflegt.

Daten und Rechenleistung stewards high-performance, cloud and edge computing for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.

12Fragen

Fragen und Antworten.

What are the limits of high-performance, cloud and edge computing in this field?
Concentration in few providers or regions creates shared points of failure. Energy, water and supply chain constraints limit capacity growth.
Wie werden Ergebnisse geprüft?
Systems are tested through benchmarks, load testing and failover exercises. Numerical reproducibility is checked across hardware and software configurations.
Sind die Werte auf dieser Seite echt?
The data names, roles and checks are real descriptions of practice. The canvas shows a design of the method’s use, not a run; no result is reported here.
Wo wird diese Methode sonst angewandt?
Das kanonische Methodenseite listet jede Plattform auf, die sie anwendet.
BerichteBeitragen

Evidenz von dieser Seite aus beitragen.

Berichte is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRIWeltraum und ErdbeobachtungObservatory-SignalExponentielle Technologie
Weltraum und Erdbeobachtung

Bringen Sie eine Methode, einen Datensatz oder eine Frage mit.

Information und Anfragen sind heute offen. Eine Anfrage erhält ein Aktenzeichen und nennt den nächsten Schritt; Bewerbungen, Zahlungen, Rechenzuteilungen und Registrierungen öffnen erst, wenn Team, Bedingungen und Prüfkapazität bestehen.