Evropský projekt C-SCALE umožní efektivnější výzkum Země. Za Česko se do něj zapojil CESNET

Praha 4. října 2023. Právě ukončený evropský projekt Copernicus – eoSC AnaLytics Engine (C-SCALE) splnil svůj cíl a vytvořil federaci partnerů, kteří sdružují archivy dat z průzkumu Země, s poskytovateli výpočetních zdrojů pro potřeby dalšího zpracování těchto dat. Smyslem bylo usnadnit práci s velkým množstvím dat o Zemi, která se získávají z dálkového průzkumu družic i z pozemního měření.

Instituce, které se do projektu zapojily, obvykle disponují daty, jež pokrývají jen určitou část zemského povrchu, nejčastěji vlastní území. Díky vzájemnému propojení teď mají vědci přístup ke komplexním datům globálně pokrývajícím celou planetu a zároveň k dostatečným výpočetním zdrojům. Výstupy mimo jiné přispějí k lepšímu pochopení probíhajících klimatických změn.

Jedním z významných aspektů projektu C-SCALE byly výpočetní kapacity. Uživatelé, kteří potřebují zpracovat data, často nemají přehled o tom, kdy a kde jsou volné kapacity a zdroje pro jejich zpracování. Díky zapojení do federace získají mnohem větší flexibilitu.

„Ačkoli data mohou být umístěna na různých serverech, pro vědce jsou snadno dostupná, pokaždé k nim přistupují stejným způsobem. Pracují, odkudkoli potřebují,“ říká Zdeněk Šustr, vedoucí projektu C-SCALE za sdružení CESNET, které v něm zastupovalo Českou republiku.

Kromě samotného spojení datových archivů měl projekt C-SCALE za úkol rozvíjet platformy pro interaktivní práci s daty. Jedním z klíčových úspěchů bylo posílení platforem OpenEO a Jupyter Notebooks. „Tyto nástroje umožňují uživatelům snadno pracovat s daty, provádět analýzy a vizualizace,“ vysvětluje Zdeněk Šustr.

Výsledkem projektu C-SCALE jsou i nové služby, které jsou nyní k dispozici na EOSC portálu (https://c-scale.eu/services/). Jde například o FedEarthData, federovanou platformu pro sledování zemského systému a zpracování dat, službu EO-MQS pro dotazy k metadatům z průzkumu Země, platformu openEO poskytující intuitivní programovací knihovny pro zpracování široké škály datových sad z pozorování Země anebo C-SCALE Workflow Solutions nabízející nasazení pracovních postupů, které podporují monitoring, modelování a prognózování systému Země. Tyto služby umožňují výzkumníkům a odborníkům na průzkum Země efektivněji pracovat s daty a získávat cenné informace o naší planetě.

Na vývoj projektu měly zásadní vliv různé uživatelské skupiny (https://c-scale.eu/case-studies/). Přispěly k návrhu architektury potřebných služeb, které následně otestovaly a poskytly hodnotnou zpětnou vazbu. Tímto způsobem byly připraveny mapy solárního potenciálu s velmi vysokým rozlišením pro pokročilé územní a energetické plánování.

V rámci C-SCALE bylo vyvinuto také workflow umožňující uživatelům snadno vytvářet pobřežní hydrodynamické simulace, simulace kvality vody a předvídání oceánských procesů. Pomocí openEO Aqua Monitor byl zase vytvořen globální pohled na změny ve vztahu země-voda či voda-země za posledních 35 let. Na častější sucha a zvyšující se spotřebu vody ve světě reaguje návrh řešení workflow předvídající průtoky řek a sezónní dostupnost vody.

Projekt C-SCALE byl doprovázen širokým spektrem publikací, které se věnovaly jak průběžným, tak finálním výsledkům. Tyto publikace poskytují hlubší vhled do metodiky a přínosů projektu a jsou k dispozici zde: https://zenodo.org/communities/c-scale/search?page=1&size=20.

„Projekt C-SCALE ukázal, že díky mezinárodní spolupráci lze vybudovat služby s globálním pokrytím a kapacitami, na které by jednotlivé partnerské státy neměly samy dostatek sil. Jeho výsledky se staly klíčovým zdrojem pro vědce a výzkumníky na celém světě, kteří se zabývají problematikou průzkumu Země. C-SCALE bude základním stavebním kamenem pro další projekty zabývajícími se ději a událostmi na naší planetě,“ uvádí Zdeněk Šustr.

 

 

 

 

 

 

 

 

Program AquaMonitor nizozemské společnosti Deltares byl jedním z prvních uživatelů služeb projektu C-SCALE. Program sleduje dlouhodobé změny zásob vody na zemském povrchu.

 

Více o projektu C-SCALE: https://c-scale.eu/
Projekt C-SCALE byl financování z prostředků Evropské unie, programu pro výzkum a inovace Horizon 2020 (C- SCALE – ID: 101017529)
C-SCALE received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No. 101017529.

 

 
Sdružení CESNET bylo založeno v roce 1996 vysokými školami a Akademií věd ČR. Jeho cílem je provoz a rozvoj ICT služeb, které tvoří národní e-infrastrukturu pro výzkum, vývoj a vzdělávání e-INFRA CZ. Nedílnou součástí aktivit je také výzkum a vývoj v oblasti informačních a komunikačních technologií. CESNET je aktivním partnerem v řadě zahraničních výzkumných infrastruktur, jako jsou panevropská síť pro výzkum, vývoj a vzdělávání GÉANT, evropská gridová infrastruktura EGI.eu a evropská infrastruktura pro otevřenou vědu EOSC. Více na www.cesnet.cz a www.e-infra.cz.