Abrufen von Aerosolen mit GRASP

Entwicklung des weltweit besten (und auch komplexesten) Algorithmus zur Aerosoldetektion.

Beobachtung globaler Klimaereignisse

In Zusammenarbeit mit dem GRASP-Team konzentriert sich Cloudflight auf den GRASP-Algorithmus, den fortschrittlichsten Algorithmus für die Suche nach Aerosolen und Oberflächen. Eines der Hauptziele ist die Parallelisierung von Berechnungen, damit der Algorithmus schnell genug für die Berechnung der Aerosolpartikel in der Atmosphäre ist. Die resultierenden Daten werden für ein besseres Verständnis der globalen Klimaentwicklung verwendet.

Michael Aspetsberger AeroSpace Industry Focus Lead Cloudflight

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(virtuelle) Verarbeitungmaschinen

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Speicher

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Zeilen Framework-Code, von uns entwickelt

Herausforderung

Mehrere Jahrzehnte lang schrieben die Atmosphärenforscher zigtausend Zeilen Fortran-Code, der immer vielfältig und komplex war, mit dem Ziel, die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen, ohne dabei jemals die Laufzeit zu berücksichtigen. Würde man den ursprünglichen Algorithmus auf die gleichen Daten für eine 100-minütige Satellitenumlaufbahn anwenden, müsste man monatelang auf das Ergebnis warten – an einen produktiven Einsatz ist also nicht zu denken. Gleichzeitig erzeugen moderne Satelliteninstrumente große Datenmengen – rund um die Uhr über ihre gesamte Lebensdauer. Schon bevor man also an die Verarbeitung von Daten denkt, ist der Zugriff und die Speicherung der Daten eine Herausforderung für sich. Aber selbst nachdem die Daten verarbeitet sind, ist der Prozess noch nicht zu Ende. Die Ergebnisse müssen wissenschaftlich validiert werden. Dieser Schritt erfordert manuelle Schritte, die nur mit dem Fachwissen eines Wissenschaftlers durchgeführt werden können.

Idee

In diesem Projekt unterstützen wir die Forschenden, die an GRASP arbeiten, bei der Verbesserung des Algorithmus. Um die Probleme der fehlenden Rechenleistung, des schwierigen Datenzugriffs und der komplexen Validierungsverfahren zu überwinden, besteht unser Ansatz darin, die Entwicklungsumgebung der Wissenschaftler auf die Ressourcen zu verlagern. Zusätzlich kann ein Software-Framework entwickelt und für verschiedene Prozesse wiederverwendet werden.

Lösung

Wir stellen dem GRASP-Team eine Cloud-basierte Entwicklungsumgebung zur Verfügung, in der sie GRASP problemlos auf unserem Datenarchiv ausführen und die generierten Ergebnisse mithilfe eines maßgeschneiderten Programms, das wir gemeinsam mit ihnen entwickelt haben, auswerten können. Um GRASP auf große Datenmengen zu skalieren, haben wir es hinsichtlich Laufzeit und Speicherbedarf optimiert. Zusätzlich haben wir eine eigene Cluster-Infrastruktur aufgebaut und ein dezentralisiertes Verarbeitungssystem implementiert.

Cloudflight hat den Algorithmus optimiert, eine Arbeitsumgebung zur Verfügung gestellt, Daten prozessiert und unterstützenden Code geschrieben.

GRASP SAS erbringt Dienstleistungen in allen Bereichen der Fernerkundung, insbesondere bei der Beobachtung der Erdatmosphäre und der Erdoberfläche. Ein spezieller Bereich des Unternehmens ist die Förderung von Forschung und Entwicklung durch das Angebot umfangreicher Dienstleistungen für die Nutzung und Anpassung des Open-Source-Codes (Generalized Retrieval of Atmosphere and Surface Properties) von GRASP zur Verarbeitung verschiedener Fernerkundungsbeobachtungen.

Vision

  • Would you also like to be able to speed up calculations?
  • Would you like to to run GRASP on your own data?
  • You want to buy an existing data product?
  • We look forward to develop a plan for the future together!

Michael Aspetsberger AeroSpace Industry Focus Lead Cloudflight

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