Auf­­bau offe­­ner Lern­­res­­sour­­cen für den For­­schungs­­be­­reich Fern­­er­­kun­­dung

Die voranschreitende Digitalisierung ist ein globales Phänomen und berührt Forschung und Ausbildung in gleichen Maßen. Die Pandemie hat die Nachfrage an Online-Lehre und E-Learning-Angeboten noch verstärkt. Dabei spielen „Open Educational Resources“ eine immer wichtigere Rolle und fließen in Lehre und Forschung am Institut für Geographie, Bereich Fernerkundung und Geoinformatik ein.
Drohne am Berg
Bild: Im Projekt E-TRAINEE – „E-learning course on Time Series Analysis in Remote Sensing for Understanding Human-Environment Interactions“ – werden mehrere Module entwickelt. (Credit: Andreas Mayr)

Gerade jetzt ermöglichen pan-europäische Initiativen die Zusammenarbeit von internationalen Expert*innen zur Erarbeitung von innovativen Lehr- und Lernumgebungen unter Berücksichtigung des Konzepts der „Open Educational Resources“.Damit werden auch die Ziele für nachhaltige Entwicklung unterstützt, insbesondere das SDG (Sustainable Development Goals) 4: „hochwertige Bildung – Inklusive, gleichberechtigte und hochwertige Bildung gewährleisten und Möglichkeiten lebenslangen Lernens für alle fördern“. Im Bereich Fernerkundung und Geoinformatik existieren bereits viele digitale Ressourcen, Datensätze von verschiedensten Sensorsystemen und Monitoringprogrammen, welche sich täglich und kontinuierlich erweitern. Im Zeitalter von „Geospatial Big Data“ und der „Digital Earth“ stehen zahlreiche hochauflösende Zeitreihen von verschiedensten Fernerkundungsmissionen wie beispielsweise jene des Copernicus Sentinel Programms der Europäischen Weltraumagentur (ESA) frei zur Verfügung. Darüber hinaus werden auch von Forschenden selbst Daten mit Drohnen oder permanent installierten Kameras und Sensoren erfasst. Dadurch steigt auch der Bedarf an fortgeschrittenen Kenntnissen und spezifischen Fähigkeiten zur Prozessierung und Analyse solcher Zeitreihen, um Veränderungen und die Dynamiken des Systems Erde quantifizieren und interpretieren zu können.

 

Monitoring von Bodenabtragsflächen anhand multitemporaler Orthophotos, mit dem Jahr der ersten (links) bzw. letztmaligen Detektion (rechts) sowie der Dauer ihrer Erkennbarkeit (rechts) (Geitner et al. 2021, CC BY 4.0 Lizenz).In: Geitner, C., Mayr, A., Rutzinger, M., Löbmann, M. T., Tonin, R., Zerbe, S.,Wellstein, C., Markart, G. & Kohl, B. (2021). Shallow erosion on grassland slopes in the European Alps–Geomorphological classification, spatio-temporal analysis, and understanding snow and vegetation impacts. Geomorphology, 373, 107446. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2020.107446

Theorie und Praxis

Im Rahmen des Projekts E-TRAINEE („E-learning course on Time Series Analysis in Remote Sensing for Understanding Human-Environment Interactions“) werden vier Module entwickelt, die die aktuellen Herausforderungen im Bereich der fernerkundlichen Zeitreihenanalyse mit den Schwerpunkten, multispektrale Satellitenfernerkundung, 3D/4D geographische Punktwolkenanalyse und luftfahrzeuggestützte Spektroskopie behandeln. Die Module umfassen theoretische Grundlagen zu den einzelnen Themenblöcken und praktische Übungen mit frei veröffentlichten Beispieldatensätzen. Die Übungen können mit freien Programmiersprachen und freier Software bearbeitet werden. Die Umsetzung erfolgt nach dem „Open Education“-, „Open Data“- und „Open Source“-Prinzip, wobei Lerninhalte via GitHub-Repositorien verwaltet werden, welche Erweiterungen zur automatischen Webseitenerstellung und Exportfunktionen in bestehende Lernplattformen bereitstellen.
Die Lerninhalte werden zunächst in den MSc-Curricula der vier Partner Universitäten Karls-Universität Prag (Tschechische Republik), Universität Heidelberg (Deutschland), Universität Warschau (Polen), und Universität Innsbruck implementiert. E-TRAINEE verfolgt das Ziel, die Bildung im Bereich Erdbeobachtung, Fernerkundung und Geoinformatik als Schlüsselkenntnisse sowohl in der forschungsgeleiteten, geographischen Ausbildung zu vertiefen und die Forschung im Bereich Mensch-Technik-Umweltforschung zu unterstützen. Die Lerngrundlagen stehen aber auch allen Nachbardisziplinen zu Verfügung und forcieren so die interdisziplinäre Zusammenarbeit im Bereich Erdbeobachtung.

(Martin Rutzinger/Andreas Mayr)

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