LANDSURF Wrap 2.0 - Teilprojekt 3: Indikatoren des Klimawandels, statistische Bewertung, Kapazitätsbildung

Abstract

Die Martin-Luther-Universität Halle (MLU Halle) war im Rahmen des Projektes federführend mit dem Arbeitspaket 6 Entwicklung des DSS Webportals betraut und gleichwertig zu allen anderen beteiligten Projektpartnern im Arbeitspaket 7 Kapazitätsentwicklung und Implementierung von WESM und EasyREMO involviert. Durch die Bearbeitung des zu Projektbeginn definierten Arbeitspaket 6 wurde seitens der MLU Halle das im Projektantrag formulierte Ziel 5 bearbeitet. Durch diese Arbeiten konnte das wichtige Ziel erreicht werden, verschiedenen Nutzern in westafrikanischen Ländern die Möglichkeit zu geben, von den im Rahmen dieses Forschungsprojekts entwickelten Instrumenten sowie den gewonnenen Erkenntnissen und Daten zu profitieren. Durch den Einsatz eines partizipativen Triple-Ansatzes konnten die unterschiedlichen Nutzerbedürfnisse berücksichtigt werden. Hierbei bearbeitete die MLU Halle vor allem die (1) Erstellung eines interaktives, mehrsprachiges Webportal und beteiligte sich an (2) der Implementierung des neuartigen West African Earth System Model (WESM) an der neuen HPC-Einrichtung im WASCAL Competence Center in Ouagadougou. Das Hauptaugenmerk lag auf der Entwicklung eines Webportals zur Visualisierung und Verbreitung der im Projekt gewonnen Informationen und Daten. Das erstellte Webportal enthält ein Decision Support System (DSS), welches westafrikanische InteressensvertreterInnen und Kleinbauern bei der Anpassung an den regionalen Klimawandel im subsaharischen Westafrika unterstützt. Dabei dient das DSS als flexibles, computergestütztes Werkzeug, um das Verständnis von projizierten Auswirkungen des Klimawandels zu fördern und eine Risikominderung und –anpassung zu unterstützen. An dieser Stelle ist jedoch zu betonen, dass das DSS den Nutzern keine konkreten Handlungsempfehlungen und Entscheidungen vorgibt. Ziel ist es stattdessen, den Nutzern verlässliche Informationen effizient und in leicht verständlicher Form zur Verfügung zu stellen. Auf dieser Grundlage können Entscheidungsträgerinnen fundierte Entscheidungen treffen, die auf den spezifischen Bedürfnissen und Gegebenheiten ihrer jeweiligen Regionen basieren. Das vorliegende Webportal ist ein interaktives, mehrsprachiges und frei verfügbares System, das von einer Vielzahl von AkteurInnen genutzt werden kann. Eine einfache Struktur war bei Erstellung wichtig, damit das System auch von NutzerInnen ohne akademischen Hintergrund bedient werden kann. Das frei verfügbare, multilinguale Webportal kann unter folgender Domain aufgerufen werden: https://landsurf.geo.uni-halle.de Die Konzeption des Webportals und das Design des Entscheidungsunterstützungssystems wurden in enger Zusammenarbeit mit der afrikanischen Nutzergruppe erarbeitet. Ein partizipativer Ansatz mit Workshops und Fallstudien stellte sicher, dass das Webportal den spezifischen Anforderungen der NutzerInnen gerecht wird und einen echten Mehrwert für die Bewertung und Bewältigung von Starkregen- und Hochwasserrisiken in Westafrika bieten kann. Auf Basis der Ergebnisse des ersten Workshops startete die technische Umsetzung des Webportals, wobei die Stakeholder im Verlauf des Projektes mehrfach die Möglichkeit erhielten, sich mit dem aktuellen Entwicklungsstand des DSS vertraut zu machen. Entsprechend der erhobenen Spezifikationen und Funktionalitäten wurde das DSS als technisch robustes und funktionales Webportal erstellt. Das System basiert dabei auf einer klassischen Client-Server-Architektur und gliedert sich in Frontend und Backend. Das Backend mit Geoserver und API ist dabei als Basis des Systems zu verstehen, welches für die Datenhaltung, -verarbeitung und -bereitstellung verantwortlich ist. Das Frontend hingegen bildet die Schnittstelle zwischen NutzerInnen und Computersystem um mit der Anwendung zu interagieren und Daten aus dem Backend abzufragen, zu analysieren und herunterzuladen. Für eine nachhaltige und effiziente Entwicklung wurde auf eine Vielzahl von Open Source Softwarekomponenten und Bibliotheken zurückgegriffen. Alle Server und Bibliotheken basieren auf Open-Source Software und sind frei verfügbar. Im Backend wurde eine Geodatenbank als zentrales Element der Datenspeicherung in enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern entwickelt. Neben der Geodatenbank für den GeoServer wurde ein weiterer Speicher für alle Rohdaten, welche im DSS angezeigt, analysiert und heruntergeladen werden können, konfiguriert, um ein flexibleres Datenmanagement zu ermöglichen und das System robuster zu machen. Zur Bereitstellung von interaktiven Karten wurden Open-Source Webkarten-Standards Web Map Services (WMS) und Web Feature Services (WFS) genutzt und in einem web-basierten Nutzerinterface bereitgestellt. Für die Bereitstellung geläufiger Funktionen eines Web-GIS, sowie Funktionen, die sich aus den Workshops ergeben haben wurde darauf geachtet, dass Interface übersichtlich und intuitiv bedienbar zu gestalten. Dazu wurde ein interaktives Tutorial entwickelt, welches beim Aufrufen der Webseite gestartet werden kann. Über Fragezeichen-Icons kann die entsprechende Stelle der Dokumentation des Webportals erreicht werden. Das zentrale Element des Systems ist eine Karte, welche die integrierten Geodaten visualisiert und beliebig verschoben und gezoomt werden kann. An den Seitenleisten befinden sich Tabs, die sich aus- und einklappen lassen und verschiedene Funktionalitäten beherbergen. Damit lassen sich die Indikatoren über Schaltflächen auszuwählen und auf der interaktiven Karte visualisieren, sowie administrative Einheiten ein- und auszublenden. Auch werden darin Funktionen zur weiteren Analyse der dargestellten Daten angeboten. Für die Analyse einer Lokation können Trendlinien für den aktuell sichtbaren Datensatz anzeigt werden. Dieses ist ebenfalls für administrative Einheiten möglich, wobei die Daten darin aggregiert werden. Durch die Möglichkeit, mehrere Datensätze gleichzeitig in einem Diagramm darzustellen, können Klimaindikatoren verschiedener Szenarien oder für Kulturpflanzen Indikatoren verschiedener Wachstumsphasen und Pflanzenarten auf einen Blick miteinander verglichen werden. Indikatoren des DSS können in einem Download Manager in verschiedenen Formaten heruntergeladen werden. Um die dargestellten Daten beispielsweise für Präsentationen oder Öffentlichkeitsarbeit zu nutzen wurde die „Print Map“ Schaltfläche integriert. Diese stellt eine separate Druckansicht der Karte mit aussagekräftigem Titel und Legende zum Download bereit.