Client - IT Services of ETH Zurich

Transcription

Client - IT Services of ETH Zurich
Satellite Remote Sensing and GIS –
FS 2010
Stand März 2008
Ernst Basler + Partner AG
When satellite Remote Sensing and GIS are combined –
Project examples
Company Profile Ernst Basler + Partner
An international engineering, planning and consulting company
Zollikon
Environment + Water
Resources and Climate Change
Safety and Security
Information Technology + GIS


Zürich
Structurcal Engineering
Infrastructure and Transportation Systems
Energy + Technology
Spatial Development
Transport
Stand März 2008
Potsdam
Information and Communication
Measuring and Control Technology
Project Management, Support and Marketing
Spatial and Transport Planning
employees
-300
-17 years professional experience
client structure
-32% public agencies
-10% publicly owned companies
-38% private companies and individuals
-20% abroad
Company profile Ernst Basler + Partner
Technical knowledge and interdisciplinary team work
Consulting and Planning
Safety and Security
Environment + Water
Resources and Climate Change
Spatial Development
Transport
Information Technology
Information Technology + GIS
Information and Communication
Measuring and Control Technology
Planning and Engineering
Structurcal Engineering
Infrastructure and Transportation Systems
Energy + Technology
Stand März 2008
Interdisciplinary Fields


Project Management
Sustainable Development


Economy and Society
Strategic and Management Consulting
Company profile Ernst Basler + Partner
Stand März 2008
Business Fields and Fields of Activity
Company profile Ernst Basler + Partner
Stand März 2008
Professional Background of Our Employees
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Stand März 2008
Activity field Geoinformation
Stephan Heuel
Kathrin Kellenberger Robert Ladner
Jürg Mannes
Dr. sc. nat.,
Inf. Ing. Uni Bonn
since 2007 (02-05)
Geografin Uni ZH
Hochbauzeichner,
Webdesignerin, Kartogr.Werbegrafiker
since 2007
since 1978
Geograf Uni ZH
since 2005
Richard Meyer
Nicole Stahel
Matthias Ulmer
Geograf Uni ZH
since 1995
Geografin Uni ZH
since 2007
Geograf Uni ZH
since 2009
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
IT Infrastructure
 Server: Windows 2003 Server, 2 TByte
geodatabase
 15 GIS work stations, Windows XP, 1 Calcomp
Digitizing Board A0, 2 Plotter A0+
 ESRI ArcGIS 9.3.1 Desktop + Spatial Analyst, 3D
Analyst, Tracking Analyst und Publisher, ArcGIS
Server 9.3.1
 PCI Geomatica 9.0
Stand März 2008
 Oracle 10g Spatial, MS IIS 6.0, MS Visual Studio
.NET 2007
 Macromedia Dreamweaver, Adobe Photoshop,
Adobe Illustrator
Stand März 2008
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Project Examples
Cross-border
hazard atlas of
Mosel catchment
Transnational DEM
of Mosel catchment
Damage expectation
hurricane Ivan
Stand März 2008
Master Plan Owerri,
Okigwe and Oguta
Cloud cover in
Switzerland
Satellite map of Puri
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Damage expectation after hurricane Ivan
 Objectives
– Satellite map
– Survey of construction and
damage degree
– Use of the developed
«Handbook for Rapid Mapping»
– Area of interest Cayman Island
 Period
– September 2004
Stand März 2008
 Client
– PartnerRe, Zürich
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Handbook: Content
 Overview
 Phase I: Initialization
 Phase II: Data acquisition
 Phase III: Information extraction
 Phase IV: Integration
 Phase V: Debriefing
 Annex:
Stand März 2008
– Product Descriptions and Price Lists
– Communication
– Abbreviations and Glossary
– Examples
Stand März 2008
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Scale: «National»
Stand März 2008
 Peril „Fire“
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Scale: «Regional»
Stand März 2008
 Peril „Earthquake“
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Scale: «Local»
Stand März 2008
 Peril „Terrorist attack“
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Application: Hurricane «Ivan»
„Drei Jahrhundert-Stürme in nur sechs Wochen“
www.boerse-online.de
„Wegen Ivan neue Landkarten“
www.tagesanzeiger.ch
„Einer Studie von Risk Management Solutions
zufolge könnten sich die Kosten, die durch den
Hurrikan Ivan entstanden sind, auf $3-$6 Milliarden
summieren.“
Stand März 2008
www.finanznachrichten.de
„Der Hurrikan «Ivan» und der Taifun «Songda»
drücken auf die Rechnung von Swiss Re. Die
Gesellschaft erwartet als Folge der Unwetter eine
Schadenbelastung in der Höhe von rund
300 Millionen Dollar.“
www.tagesanzeiger.ch
Stand März 2008
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)


Genesis: September 2, 2004
Dissolving: September 24, 2004
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Stand März 2008
 Maximum wind speed: 270 km/h
(9th strongest atlantic hurricane
since recording)
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Stand März 2008

Victims:
92 direct,
32 as a result
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Stand März 2008

Damages:
$19.2 billions
$ 13 billions in USA (5th most
expensive hurricane)
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Wednesday September 15, 2004, 10:58 am
Stand März 2008
 PRECED Space request
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Wednesday, September 15, 2004, during the day
 Compilation and integration of available geodata
 Search and preparation of satellite images:
– MODIS Rapid Response System (Terra/Aqua)
– Operational Significant Event Imagery (NOAA)
– Landsat archive images
 Visualization of hurricane track:
– Naval Research Laboratory Monterey: Automated Tropical Cyclone Forecast
System (ATCF)
Stand März 2008
 Evaluation of satellite systems for up-to-date image
 Visualization of hurricane track in GIS (Tracking Analyst Extension)
(Movie)
Stand März 2008
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Thursday, September 16, 2004, 10:50 am
 Status report to client:
Possible satellite systems for up-to-date image:
– Spot
– Ikonos
– Quickbird
 Negotiation with European Space Imaging on-going
(Ikonos)
Capturing possibility Friday, September 17, 2004
Stand März 2008
 3:10 pm: Ordering of Ikonos scene
– 1m pan
– 15km x 10km
– 11bit
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Friday, September 17, 2004, during the day
 Search for archived (free) satellite images in the Web
– Purpose:
Comparison before - afterwards
– Requirements:
as possible the same frame
well spatial resolution
 Search is unsuccessful
Stand März 2008
 Test run with an other Ikonos scene
 Search for maps and ground truth
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Freitag 17. September 2004, 17:06 Uhr
 Ikonos nimmt Grand Cayman Island auf
 Lieferung vorgesehen für Montagmorgen
Stand März 2008
 Wettersituation noch unklar
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Monday, September 20, 2004, during the day
 10:23 am: Capturing or transmission problems;
Information to PartnerRe, temporarily stop of activities
 4:00 pm: Start of working day in the USA, Ikonos image
expected for 9:00 pm
Stand März 2008
 Conceptual work on image integration, preprocessing, map
layout
 9:45 pm: Start of download from ftp server
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Tuesday, September 21, 2004, 05:56 am
 01:15 am: Download completed
 Data preparation and und analysis
 Delivery of results to PartnerRe:
– map (graphic file)
Stand März 2008
– image extracts
– interpretation
Stand März 2008
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Stand März 2008
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Stand März 2008
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Stand März 2008
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Stand März 2008
Comparison before - afterwards
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Interpretation of damage extent
 Approach
– Segmentation into raster cells of
500x500m
– Visual interpretation by two
independent interpreters
• Damage degree in 6 levels
• Estate coverage in percentage
 Products
Stand März 2008
– Damage extent in % per cell
(geodata)
– Loss in $ per cell and
summarised (tabular
information)
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Validation through PartnerRe
 Multiplication of «total sum of
insured values» (TSI) with the
damage degree -> loss in $ pro
Zelle
Stand März 2008
 Good correspondance with the
figures of the «person in charge»
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Cross-border hazard atlas of the Mosel catchment
 Objectives
– Generation of cross-border flood
intensity and hazard maps
– Setup of a cross-border flood GIS
– Communication of the results
– for Luxemburg und RhinelandPalatinate
 Period
– 1999 – 2003
Stand März 2008
 Clients
– Ministry of Internal Affairs,
Luxemburg
– Water Authority, Trier
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Expected Products
Flood intensity and hazard maps,
1:25‘000
Stand März 2008
GIS with all flood
related informations
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Data acquisition
Stand März 2008
Terrestrial survey
Airborne
Laserscanning
Satellite images
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Data acquisition Ikonos
 33 satellite scenes
from Space
Imaging
 Capturing: June
2000 and July
2001
 Cloud percentage
of river area < 3%
Stand März 2008
Gewässer
Juni - Juli 2001
Juni - September 2000
Stand März 2008
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Approach
 Radiometric scaling
– e.g. 11bit -> 8bit
 Orthorectification
– based on official topographic data
and laserscanning DEM
– between 7 und 43 GCP per scene
– totally approx. 700 GCPs
Stand März 2008
 Mosaicing
 Tiling
– 2 km x 2 km
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Satellite map of Puri (India)
 Objective
– Satellite map for urban planning
 Period
– 2005
 Client
Stand März 2008
– Architekturbüro Wegmann,
Zürich
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Approach and
Products
 Search in archives
– Quickbird
– Ikonos
– Spot
 Selection of best scene
 Orthorectification without
GCPs
Stand März 2008
 -> Map and as GIS ready
data
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Transnational DEM of the Mosel catchment
 Objectives
– DEM 20 m
– whole Mosel catchment (FR, LU,
BE, DE)
– Luxembourg and German map
projection
 Period
– 2008
Stand März 2008
 Client
– Water Authorities from
Luxembourg and RhinelandPalatinate
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Approach
 Data
– SRTM data from NASA, 90 m
– DEM Luxemburg, 5 m
– DEM Rhineland-Palatinate, 10 m
 Processing
– Transformation of SRTM data to
points
– Re-projection
Stand März 2008
– Decimation of elevation points from
DEM Luxembourg and RhinelandPalatinate
– Mosaicing
– Transformation to TIN and raster
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Cloud cover in Switzerland
 Objectives
– Effective cloud cover / sunshine
in percentage
 Period
– 2008
 Client
Stand März 2008
– Location planning (real estate,
solar energy, tourism)
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Approach
 Data
– NOAA-AVHRR (August 2002 to
September 2008)
– MODIS Terra/Aqua (from
October 2008 to today)
Stand März 2008
 Approach
– Monthly download from Web
– Determination of coverage and
view angle -> selection of
optimal scene per day
– Monthly statistic for every
location (percentage of cloud
cover)
– Combination with possible
sunshine (terrain dependent)
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Master Plan Owerri, Okigwe and Oguta (Nigeria)
 Objectives
– GIS data and satellite map for
urban planning
– scale 1:20’000
 Period
– 2009?
Stand März 2008
 Client
– Government of Imo State,
Nigeria
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Approach
 Area determination
– Greater area (radius of
approximately 12 km)
– Medium area (radius of
approximately 6 km)
Stand März 2008
– Close-up area (radius of
approximately 3 km)
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Approach
Stand März 2008
Greater area
Medium area
Close-up area
 Spot 2.5 to 10m (good  Quickbird 0.64 to 2.4m  Aerial images 0.25m
for map scales of
(good for map scales of (good for map scales of
1:50’000)
1:12’500)
1:2’500)
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Approach
DEM by airborne laserscanning
Stand März 2008
 2 points / m2
 TIN, isolines, hill shading, slope, aspect
 3D city model
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Conclusions
 Remote Sensing with EBP:
– ~25% of turnover for activity field geoinformation
– thereof ~8% satellite remote sensing
– no «pure» remote sensing specialists; GIS is prerequisite
 EBP specialised on applications, not research
– many small projects (pictures, maps)
– natural hazards and sustainable energies
Stand März 2008
– only few ESA- or military projects
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Conclusions
 Small market penetration, because…
– Difficult data accessibility, e.g.
• formats (only few «user-ready-products»)
• prices
– Limited market
– For ESA too small or not enough
research oriented
– Competition from universities
Stand März 2008
 Google Earth as «ambassador»
Kopfzeile für Folien (kann über „Ansicht/Master/Folienmaster“ angepasst werden)
Stand März 2008
Prices of some satellite data products
GeoEye-1
0.5 PSM
15 x 15 km2
?
Quickbird
0.64m PSM
16.5 x 16.5 km2
?
Ikonos
1 m PSM or 4m MS
11 x 11 km2
?
SPOT
5m MS
60 x 60 km2
?
Landsat 7 ETM
15m Pan / 30m MS
173 x 180 km2
?
Radarsat-1
25m
100 x 100 km2
?
Envisat ASAR
30 m
100 x 100 km2
?

Similar documents