FDO-5DI: FAIR Digital Objects for 5D imagery of our and other planet(s)

Die Bildgebung der Umwelt ist ein wesentlicher und entscheidender Bestandteil der räumlichen Wissenschaften. Dies betrifft nahezu alles, von der Erforschung des Meeresbodens bis hin zur Untersuchung planetarer Oberflächen. In und zwischen beiden Bereichen wird dies in verschiedenen Maßstäben angewendet – von der Mikroskopie über die Umgebungsbildgebung bis hin zur Fernerkundung – und liefert wertvolle Informationen für die Wissenschaft. Aufgrund der jüngsten Zunahme von Datenerwerbstechnologien, Fortschritten in den Bildgebungsfähigkeiten und der Anzahl von Plattformen, die Bilder und verwandte Forschungsdaten bereitstellen, nimmt das Datenvolumen in den Naturwissenschaften und damit auch in der Ozean- und Planetenforschung exponentiell zu. Obwohl bereits viele Datensätze gesammelt und analysiert wurden, ist die systematische, vergleichbare und übertragbare Beschreibung von Forschungsdaten durch Metadaten nach wie vor eine große Herausforderung in und für beide Felder. Diese beschreibenden Elemente sind jedoch entscheidend, um eine effiziente (Wieder-)Nutzung wertvoller Forschungsdaten zu ermöglichen, die wissenschaftlichen Bereiche z. B. für datenanalytische Aufgaben wie maschinelles Lernen und Big Data-Analysen vorzubereiten, aber auch die interdisziplinäre Wissenschaft durch andere Forschungsgruppen zu verbessern, die nicht direkt mit der Datensammlung befasst sind.

Um mehr Effektivität und Effizienz im Umgang mit, der Interpretation, der Wiederverwendung und der Veröffentlichung von Bildgebungsdaten zu erreichen, präsentieren wir hier ein Projekt zur Entwicklung interoperabler Metadatenempfehlungen in Form von FAIR digitalen Objekten (FDOs) für 5D (d. h. x, y, z, Zeit, räumliche Referenz) Bilddaten der Erde und anderer Planeten. Ein FDO ist ein für Menschen und Maschinen lesbares Dateiformat für ein gesamtes Bildset, das jedoch nicht die tatsächlichen Bilddaten enthält, sondern nur Verweise darauf durch persistente Identifikatoren (FAIR maritime Bilder). Neben diesen Kernmetadaten sind weitere beschreibende Elemente erforderlich, um den semantischen Inhalt von Bildgebungsforschungsdaten zu beschreiben und zu quantifizieren. Solche semantischen Komponenten sind ebenfalls domänenspezifisch, aber auch hier werden Synergien zwischen der Erd- und Planetenforschung erwartet.

FDO-5DI ist ein gemeinsames Projekt der Helmholtz-Zentren DLR und GEOMAR, gefördert im Rahmen der HMC Projektkohorte 2020.