Implementation of the KOMPSAT European Regional Archive Supporting the OGC WebMap-, WebFeature-, and WebCoverageService as well as International Catalog Interoperability

Seit Computer und das Internet immer mehr Teil des alltäglichen Lebens sind, ist es viel einfacher geworden Erdbeobachtungsdaten einem breiteren Publikum zugänglich zu machen. Das Ziel der Entwicklung des regionalen europäischen KOMPSAT Archivs (KERA) (Englisch: KOMPSAT European Regional Archive) ist die Demonstration und die Erprobung des Konzepts zur Umsetzung eines Erdbeobachtungsdatenkatalogs und des einfachen Zugangs zu diesem. Die wesentlichen Ergebnisse sind (i) ein aufgrund des hohen Grads der Automatisierung erweitertes Angebot an verbesserten Produkten, (ii) ein einfacher Zugang zu Daten und Diensten (iii) und die Erreichbarkeit sowohl für erfahrene als auch für unerfahrene Benutzer. Die Enwicklung des Archivs ist aufgrund der gut eingeführten wissenschaftlichen und technologischen Zusammenarbeit zwischen dem koreanischen Luft und Raumfahrts Forschungsinstitut (KARI) (Englisch: Korea Aerospace Research Institute) und der Abteilung für Intelligente Infrastrukturen und Weltraumanwendungen der Austrian Research Centers - Seibersdorf research GmbH (ARC-sr) möglich (Schiller et al., 2004, 2005a,b). Der koreanische Satellit KOMPSAT-1 ist die Grundlage dieser Arbeit und wird mehrfach für Beispiele herangezogen. Das Archiv muß alle benötigten Daten und Metadaten auf eine adäquate Art abspeichern. Für KERA wird ein objektrelationales Datenbankmanagementsystem (ORDBMS) verwendet. Das Design, das existierende Standards berücksichtigt, und die Implementierung dieser Datenbank, ARCS SATdata Catalog, wird im Kapitel 2 beschrieben. Dieses Kapitel beinhaltet auch Beschreibungen der verwendeten Software, der auftretenden Probleme, der zur Füllung der Datenbank notwendigen Prozesse und der Installation. Ein Abschnitt ist auch der Steigerung der Geschwindigkeit der Datenbank gewidmet. Die darauf aufbauenden Entwicklungen für KERA sind die Web Dienste WebMapService (WMS), WebFeatureService (WFS) und WebCoverageService (WCS) des Open Geospatial Consortium, Inc. (OGC). Diese online Web Dienste sind von OGC standardisiert und klar spezifiziert. Sie werden angewendet um verschiedene Möglichkeiten des Zugangs zu den Daten über das Internet zu ermöglichen. Genaue Beschreibungen und viele Beispiele dazu finden sich im Kapitel 3. Die verschiedenen Zugangsmöglichkeiten zu den Erdbeobachtungsdaten von KERA werden in den Kapiteln 4 und 5 beschrieben. Zuerst wird ein Zugang zu dem ARC-sr eigenen Server vorgestellt. Danach werden die beiden Zugänge über das SSE-Portal (Englisch: Service Support Environment) und über das eo- Portal vorgestellt. Beide Möglichkeiten werden von der europäischen Weltraum Behörde (ESA) (Englisch: European Space Agency) betrieben. Abgerundet wird die Arbeit durch die Zusammenfassung und den Ausblick auf mögliche Weiterentwicklungen (Kapitel 6). Durch KERA werden Satellitendaten leichter erreichbar und dadurch Zeit und Kosten für deren Nutzung gesenkt. Diese Verbesserungen helfen möglicherweise die Akzeptanz und die Anzahl der Benutzer von Satellitendaten deutlich anzuheben. Sie steigern hoffentlich auch die Verwendungsmöglickeiten von Satellitendaten in verschiedensten Anwendungen. With computers and Internet being more and more part of our everyday lives, the possibility to provide Earth Observation (EO) data to a greater audience has significantly grown. The development of the KOMPSAT European Regional Archive (KERA) aims to demonstrate and prove an implementation concept for easy access to EO data. The basic results are (i) the offer of enhanced products based on the principles of a high degree of automation, (ii) an easy access to data and services, (iii) and the availability to both expert and non-expert users. The work of this thesis was facilitated by the well established scientific and technological collaboration between the Korea Aerospace Research Institute (KARI) and the Austrian Research Centers - Seibersdorf research GmbH (Department of Intelligent Infrastructures and Space Applications) (ARC-sr) (Schiller et al., 2004, 2005a,b). The Korean satellite KOMPSAT-1 is used as a test bed for KERA and for examples throughout this thesis. Considering the archive it is necessary to store all required data and metadata in an appropriate way. Hereby, an Object-Relational Database Management System (ORDBMS) is used for KERA. The design, considering existing standards and specifications, and the implementation of this database (ARCS SATdata Catalog) are presented in chapter 2. Additionally software used, problems occurring, processes triggered to fill the database, as well as the installation procedures are described. An additional section deals with speed issues relevant for the ARCS SATdata Catalog. Additional developments for KERA are achieved by applying the Open Geospatial Consortium, Inc. (OGC) Web Services (OWS) WebMapService (WMS), WebFeatureService (WFS), and WebCoverageService (WCS). These standardized and specified online web services are used to access the data in various ways over the Internet. They are explained by illustrative examples in chapter 3. Furthermore, different access points to the EO data stored in KERA are explained in chapters 4 and 5. First, the method implemented and located at ARC-sr is introduced followed by access via the Service Support Environment (SSE)-Portal and eoPortal, both hosted by the European Space Agency (ESA). Finally, chapter 6 gives a presentation of the results of this thesis. It summarizes the work and provides a scope for further research developments. Making satellite data more accessible and reducing the necessity of investment in software and time to learn the handling, will improve the acceptance and increase the number of users. These improvements might additionally enlarge the various possibilities to use satellite data in miscellaneous applications.