Neues Christian Doppler Labor in Salzburg hilft Ärzte ohne Grenzen

Im Fachbereich Geoinformatik – Z_GIS der Paris Lodron Universität Salzburg wurde am 8.7.2020 ein neues Christian Doppler Labor (CD-Labor) unter der Leitung von Stefan Lang eröffnet. Die Christian Doppler Forschungsgesellschaft steht mit hochkarätigen Laboren für erfolgreiche Kooperation von Wissenschaft und Wirtschaft, in der Grundlagenforschung in die Praxis einfließt.  

Erstmals kooperiert ein Christian Doppler Labor mit einer NGO – den Ärzten ohne Grenzen. Die Ärzte ohne Grenzen sind in zahlreichen Krisenherden in aktuell über 70 Ländern tätig. Die Lage in Krisengebieten ist oft unübersichtlich – schlechtes Kartenmaterial, sich schnell ändernde Situationen und abgelegene Gebiete machen die Arbeit oft zu Herausforderung. Ein Beispiel dafür sind Flüchtlingscamps. Sie werden oft in kürzester Zeit aus dem Boden gestampft und wachsen rasend schnell zu der Größe von ganzen Städten an. Die Einschätzung der Lage ist gar nicht so einfach: Wie viele Menschen leben in den Camps? Wie ist die sanitäre Situation? Wo gibt es Brunnen? Die schnelle und richtige Beantwortung dieser und vieler weiterer Fragen sind für die Hilfe vor Ort essenziell. 

Earth Observation für humanitäre Zwecke

Genau hier setzt das neue CD-Labor für raumbezogene und erdbeobachtungs-basierte humanitäre Technologien (gEOhum) an. Technologien der Erdbeobachtung (Earth Observation, kurz EO), also Satellitenbilder, können dabei helfen, Informationen für eine Kartendarstellung in Echtzeit (oder zumindest nahe daran) zu generieren. Verwendet wird ein breites Spektrum von zivilen Erdbeobachtungs-Satelliten, unter anderem auch von dem europäischen Copernicus-Programm, um die Vorteile der jeweiligen Technik zu verbinden: Satellitenaufnahmen werden etwa durch Radaraufnahmen ergänzt, die auch ohne Tageslicht und bei Bewölkung aufgenommen werden können. Ein Mix aus diesen Daten und aus öffentlich zugänglichen Daten, wie Straßenkarten, soll ein vollständiges Bild der zu kartierenden Region ergeben. Methoden der künstlichen Intelligenz, Big Data, Machine und Deep Learning und viele mehr helfen bei der Extraktion, Analyse und der Aufbereitung der Daten. So wird beispielsweise mittels Machine Learning und wissensbasierter digitaler Bildanalyse die Auswertung von Satellitenbildern verbessert und automatisiert. 

Von der Datengenerierung bis zur Informationsaufbereitung

Drei Forschungsfelder ergeben sich aus den Anforderungen von Ärzte ohne Grenzen für das Christian Doppler Labors: 

• Img2Info: Die Daten werden aus den Satellitenbildern herausgelesen und in wertvolle Information verwandelt.
• ConSense: Daten aus verschiedene Quellen werden integriert. Hier gilt es zu bewerten, welche zusätzlichen Datenquellen nützlich sein können, diese auszuwerten und mit den Informationen aus den Satellitenbildern zu verknüpfen
• Info2Comm: In diesem Bereich geht es um die Aufbereitung der Daten. Da diese sehr komplex sein können, müssen sie für die Nutzer/innen, in diesem Fall die Mitarbeiter/innen von Ärzte ohne Grenzen, verständlich und nutzbar gemacht werden. Hier gilt es eine Balance zwischen der schnellen Verfügbarkeit der Informationen und der sorgfältigen sowie zeitaufwändigen Aufbereitung der Daten zu finden. 

Ärzte ohne Grenzen kann die Informationen der Erdbeobachtungen für die Planung ihrer Kriseneinsätze und der Bewertung der Lage vor Ort nutzen. „Es ist der Blick aus dem All, der großräumig die Zusammenhänge erkennen lässt“, sagt Stefan Lang, Leiter des neuen CD-Labors und langjähriger Kooperationspartner von Ärzte ohne Grenzen.

Die Wissenschafterinnen und Wissenschafter im Projektteam können anhand der Satellitenaufnahmen beispielsweise die Anzahl der Menschen in einem Flüchtlingslager abschätzen – eine Aufgabe, die vom Hilfsteam vor Ort nur mühsam und zeitaufwendig übernommen werden könnte. So kann das Team planen, welche Hilfsgüter, wie Medizin oder Nahrungsmittel, am dringendsten notwendig sind. Auch bei der Einschätzung der Lage nach Naturkatastrophen können Satellitenbilder wertvolle Unterstützung bieten.  

Mit WISS zum starken Forschungsstandort

Der Geschäftsführer von Innovation Salzburg, Walter Haas, freut sich über das neu eröffnete CD-Labor: „Mit der WISS und dem IKT-Masterplan hat sich das Land Salzburg der Forschung und der Digitalisierung verschrieben. Das wir mit unserem starken Schwerpunkt, der Geoinformatik, nun ein CD-Labor für Salzburg gewinnen konnten, zeigt, dass wir uns mit unserer Strategie auf dem richtigen Weg zum starken Wirtschafts- und Forschungsstandort befinden.“

Das Christian Doppler Labor wird von der Christian Doppler Gesellschaft und der Partnerorganisation Ärzte ohne Grenzen gemeinsam finanziert. Das Budget für sieben Forschungsjahre liegt bei rund einer Million Euro. Das Land Salzburg unterstützt das Labor mit einer vom Land finanzierten PhD-Stelle.