EOscale3- Neue Skalen der Erdbeobachtung in der Schule
Potentiale der räumlichen, zeitlichen und spektralen Innovationen der Fernerkundung zur Förderung der globalen Nachhaltigkeitsziele
Mario Blersch, M. Sc., Johannes Keller, Dipl.-Geogr. Christian Plass, Prof. Dr. Alexander Siegmund
Im Rahmen des Projekts EOscale3 werden innovative Tools zur Nutzung von Drohnen-Daten, Satellitenbildzeitreihen und hyperspektral Daten speziell für den schulischen gebrauch entwickelt, evaluiert und optimiert. Zur Unterstützung der Lehrkräfte werden Online-Kurse angeboten und E-Learning-Module entwickelt.
Die drei Skalen der Erdbeobachtung – räumlich, zeitlich und spektral (vgl. Abb. 1) – bieten vielfältige Einsatzmöglichkeit im Kontext der Sustainable Development Goals (SDGs). Zum einen ermöglichen Drohnen einen detaillierten Blick auf die Erdoberfläche, da sie eine höhere räumliche Auflösung als die meisten Satelliten haben. Diese lassen sich zum Beispiel für eine ressourcenschonende und damit nachhaltige Landwirtschaft nutzen. Die Darstellung von Satellitenbildern als Zeitreihen können Einflüsse des Klimawandels und anderer menschlicher Eingriffe auf Ökosysteme wie Wälder im Laufe der Zeit aufzeigen. Während der neue Hyperspektralsatellit EnMAP, auf der spektralen Skala besonders feine Unterscheidungen z.?B. zwischen verschiedenen Bodenarten zulässt und so eine genaue Zustandsanalyse dieser wichtigen Ressource ermöglicht.
Abb. 1) Neue Skalen der Erdbeobachtung (Christian Plass).
Durch die Digitalisierung entsteht die Möglichkeit die oben genannten Ansätze auch in der Schule zu nutzen. Hierfür bedarf es methodisch-didaktischer Konzepte für Lehrkräfte und geeignete Analyse-Tools für Schüler/innen. Bestehende Expert/innen Tools sind aufgrund ihrer Komplexität nicht für den schulischen Einsatz geeignet.
Ziel des Projekts "EOscale3 – Neue Skalen der Erdbeobachtung in der Schule" ist die Entwicklung innovativer Analysetools und Lehr-Lern-Materialien, um die neuen Skalen der Erdbeobachtung im Unterricht zu implementieren. Hierfür sollen spezielle für Schüler/innen nutzbare Tools zur Analyse von Drohnenbildern, Satellitenzeitreihen und Hyperspektraldaten entwickelt werden (vgl. Abb. 2). Der Fokus bei der Entwicklung liegt auf einer großmöglichsten Bedienbarkeit und Nutzerfreundlichkeit. Hierbei wird auf dem in der Abteilung Geographie – rgeo der Pädagogischen Hochschule Heidelberg entwickelten webbasierten Tool "BLIF" zur Analyse von Satellitenbildern aufgebaut. Diese seit vielen Jahren erprobte Anwendung ermöglicht es Schüler/innen, unterstützt durch ein Assistenten-System, Satellitenbilder zu analysieren und Veränderungsanalysen durchzuführen.
Abb. 2) Potentielles Screen-Design für Analyse von Satellitenbildzeitreihen in der Erweiterung von BLIF.
Im rahmen des Projekts soll neue interaktive Lernmodule für die in der Abteilung Geographie – rgeo entwickelte adaptive E-Learning-Plattform "geo:spektiv" entwickelt werden. In diesen Modulen lernen die Schüler/innen die fachlichen und methodischen Grundlagen, um mit den im Projekt entwickelten Tools raum- und umweltrelevante Fragestellungen zu beantworten. Zudem wird ein virtueller Lehr-Lern-Raum entwickelt, in welchem deutschlandweit kostenlose Kurse für Schulklassen zur Nutzung der neu entwickelten Tools angeboten werden.
Alle Entwicklungsschritte werden durch die Projektmitarbeiter/innen evaluiert und die gewonnenen Erkenntnisse zur Optimierung der Produkte genutzt. So werden für den schulischen Einsatz optimierte Anwendungen entwickelt und gleichzeitig wichtige Erkenntnisse für die fachdidaktische Forschung generiert.
Projektlaufzeit: 01.01.2023-31.12.2025
Das Projekt wird von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.
