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Grenzenloses Wetter dank Grid-Technologie

30.04.2007
Europäisches Pionierprojekt SIMDAT liefert die Basis für länderübergreifendes kosteneffizientes Informationssystem für Meteorologie und Umwelt.

Die Entwicklungen des europäischen Forschungs- und Entwicklungsprojekts SIMDAT werden zunehmend von europäischen und interkontinentalen Wetterdiensten erprobt und haben gute Aussichten, sich weltweit durchzusetzen. Basierend auf Grid-Technologie entwickeln die SIMDAT Meteo-Partner ein virtuelles globales Informationssystem (VGISC) für die nationalen Wetterdienste in Frankreich, Deutschland und Großbritannien, das im World Meteorological Information System (WIS) genutzt wird und für höhere Kosteneffizienz und Benutzerfreundlichkeit sorgen soll. Den operativen Diensten und Wissenschaftlern in den Bereichen Meteorologie, Klima und Hydrologie wird damit dann eine Datenbasis zur Verfügung gestellt, die in ihrer Breite einzigartig ist und auf die sicher und komfortabel über das Internet zugegriffen werden kann.

Mit Grid wird eine Softwaretechnologie bezeichnet, die einheitlichen, ortsunabhängigen und sicheren Zugriff über das Internet zu verteilt vorliegenden digitalen Ressourcen wie Datenbanken, Analysesystemen und auch Rechenleistung bietet. In dem von der Europäische Kommission mit 11 Millionen Euro geförderten Projekt SIMDAT, das vom Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen (SCAI) koordiniert wird, werden Grid-Technologien für den Einsatz in der industriellen Produktion entwickelt - mit besonderem Fokus auf die Branchen Automobil, Luftfahrt, Pharma und Meteorologie.

Die Softwareumgebung VGISC (Virtual Global Information Systems Centre) wurde unter Leitung des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage (ECMWF) von den SIMDAT Meteo-Partnern entwickelt. VGISC wird weltweit den Wetterdiensten einen schnellen, sicheren und komfortablen Zugriff auf räumlich verteilte Daten und Analysedienste erlauben und auch Datenlieferanten eine ausgesprochen nutzerfreundliche Plattform bieten. So wird ein schneller Datenfluss in numerischer Wettervorhersage, Katastrophenmanagement und Forschung möglich - auch über Länder- und Organisationsgrenzen hinweg.

Schließlich kennt das Wetter keine Grenzen. Um beispielsweise die Historie des Wetters in den deutschen Mittelgebirgen zu studieren, muss man lediglich die Datenbank des nationalen Deutschen Wetterdienstes (DWD) abfragen. Für eine vergleichbare Studie des Wetters in den Alpen hingegen müsste man auch die Daten der benachbarten Staaten abfragen. Ein zentraler Katalog für die in allen Staaten erhobenen meteorologischen Daten fehlt bislang.

Mit VGISC als Teil des WIS soll sich das ändern. Ein kostengünstiger, verlässlicher und überdies flexibler "One-Stop-Shop" wie VGISC, das alle verfügbaren meteorologischen Daten in einem einzigen Katalog vereint, soll die Vielfalt der heute genutzten meteorologischen Informationssysteme ablösen und Inkompatibilität, Ineffizienz und Doppelentwicklungen vermeiden.

Die Infrastruktur des neuen Systems wird auf einem Peer-Netzwerk basieren. Der Austausch meteorologischer Daten und Nachrichten fußt auf Mobilfunk-Technologien und die Metadaten-Synchronisation auf einem "journalised file system". Als Basis für die Grid-Technologie fungiert die Software Open Grid Services Architecture Data Access and Integration (OGSA-DAI?), die ihrerseits auf Konzepten für Webdienste und -technologien beruht. Gleichzeitig werden Standardprotokolle wie Open Archive Initiative (OAI) verwendet, um bereits vorhandene Archive oder Datenbanken zu synchronisieren und zu integrieren sowie die Interoperabilität zu erweitern. So wird VGISC auch Testumgebung für den Metadatenstandard ISO19115 sein, der für das Handling der komplexen Daten in Echtzeit sorgt.

Das SIMDAT-Projekt ist Europas Beitrag für die Infrastruktur-Technologie des im Aufbau befindlichen WIS. Hintergrund ist, dass die World Meteorological Organisation (WMO) ihr langjähriges Global Telecommunication System (GTS) modernisieren und weiter entwickeln will. Bei GTS handelt es sich um ein internationales Netzwerk, das hauptsächlich dem Austausch meteorologischer Daten und Katastrophenwarnungen in Echtzeit dient. Zusätzlich werden alle Umweltorganisationen auf das künftige System Zugriff haben, wohingegen GTS nur von den derzeitigen nationalen Wetterdiensten der Mitgliedsstaaten genutzt werden kann.

Die Aussichten für die neue VGISC-Technologie, sich weltweit durchzusetzen, sind hervorragend, denn VGISC ist nicht nur für die Europäer von Interesse. Die nationalen Wetterdienste Australiens, Chinas, Japans wie auch das National Oceanographic Centre in Russland haben bereits die SIMDAT-Software installiert und kooperieren aktiv mit den europäischen Partnern. Die Integration anderer meteorologischer Zentren wird fortwährend ausgebaut, zudem werden kontinuierlich neue meteorologische Daten aus Asien, Australien, Europa und den USA ergänzt.

Die VGISC-Software wird vom ECMWF, dem DWD, Météo France, dem britischen Met Office, EUMETSAT und weiteren SIMDAT-Partnern entwickelt. Insgesamt umfasst das SIMDAT-Konsortium 25 europäische Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus verschiedenen Branchen. Die Projektkoordination liegt beim Fraunhofer-Institut SCAI in Sankt Augustin.

Das Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI ist Partner der Wirtschaft für Computersimulationen in der Produkt- und Verfahrensentwicklung und für Optimierungsfragestellungen in Produktion, Logistik und Planung. Die Fraunhofer-Gesellschaft ist die führende Organisation für angewandte Forschung in Europa. Sie betreibt anwendungsorientierte Forschung zum direkten Nutzen für Unternehmen.

Das European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) ist eine international, regierungsunabhängige Organisation, die von 28 europäischen Staaten unterstützt wird. Seine Ziele beinhalten die Bereitstellung mittelfristiger Wettervorhersagen für die meteorologischen Dienste der Mitgliedsstaaten und kooperierender Staaten. Darüber hinaus stellt das ECWMF ein Datenarchiv bereit sowie Hilfe bei Schulungen und unterstützt die WMO bei der Implementierung ihrer Programme.

Weitere Informationen:

Clemens-August Thole, Fraunhofer SCAI, Telefon: +49 (0)2241 14 2178
E-Mail: simdat@scai.fraunhofer.de
www.simdat.eu
Baudouin Raoult, ECWMF, Telefon: +44 118 949 9404
E-Mail: baudouin.raoult@ecmwf.int
www.ecmwf.int

Michael Krapp | idw
Weitere Informationen:
http://www.simdat.eu
http://www.ecmwf.int

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