Open Data from Copernicus : Opportunities for climate change adaption

Det europeiska jordobservationsprogrammet Copernicus är ett världsledande användarstyrt program för insamling och spridning av data om jordens miljö, klimat och säkerhet (Copernicus 2017a). Insamlingen av data sker till stor del med hjälp av satelliter. Data bearbetas och tillhandahålls öppet och fritt och presenteras även i form av användaranpassade tjänster. Copernicus har idag sex tematiska tjänster som tillgodoser data- och informationsbehov inom områdena klimat, hav, land och sötvatten, atmosfär, katastrofhantering och säkerhet. Tjänsterna kan anpassas efter lokala och regionala behov. Ett viktigt användningsområde för data från Copernicus är klimatanpassning. Programmets långsiktighet är en förutsättning för att kunna följa och analysera miljöns förändring över tid på ett tillförlitligt sätt och för att kunna ta fram underlag för välgrundade beslut. För att skapa samhällsnyttor krävs att programmets data och tjänster används i bred utsträckning av många användargrupper utifrån deras behov. Denna rapport hjälper användare inom klimatanpassning att upptäcka Copernicus och ger några konkreta exempel på hur programmet kan stödja just det svenska klimatanpassningsarbetet. Sverige täcks flera gånger i veckan av satelliter som mäter tillståndet i haven, på land och i atmosfären. De europeiska rymdorganisationerna ESA och Eumetsat har EU-kommissionens uppdrag att samla in, lagra och tillhandahålla satellitdata från Copernicus till grund för bred användning, forskning och datadriven innovation. All data över svenskt territorium länkas automatiskt över från ESA till det svenska satellitverktyget Swea (Rymdstyrelsen 2017). Swea har både ett webbgränssnitt och en portal med öppet applikationsprogrammeringsgränssnitt (API). Det är möjligt att utan kostnad söka, titta på och ladda hem data från Sentinelsatelliterna (Sentinel 1– 3) och även de amerikanska Landsat-satelliterna. Data i Swea är geokorrigerade efter svenska referenssystem, höjddatamodeller och kartprojektioner vilket gör det lätt för svenska användare att behandla satellitbilderna i olika Gis-verktyg och bildbehandlingsprogram. EU-kommissionen förbereder också en egen central datainfrastruktur - Copernicus Data and Information Access Services (DIAS). DIAS ska säkerställa snabb och säker tillgång till data och kommer även att erbjuda beräkningskapacitet för att bearbeta stora datamängder. Satellitbilder från Copernicus ger heltäckande och kontinuerlig information om tillstånd i miljön, infrastruktur och urbana områden. Detta gör det möjligt att detektera och följa långsiktiga trender såsom förändringar av vegetationen eller vattenmiljöer. Exempel på detta är skogsbranden i Västmanland 2014 då MSB tog hjälp av Copernicus tjänst för katastrofhantering för att få skräddarsydda lägesbilder och tolkningsunderlag över brandområdet. Ett annat exempel är torka där satellitbilder visar förändringar i växtligheten men även på områden som torrlagts som en följd av lågt vattenstånd. Det går även att få information om vattnets temperatur, algblomningar, klorofyll, suspenderat material och humusämnen vilket stödjer bedömningar av vattenkvaliteten. Projektet Nationella Marktäckedata (NMD) syftar till att skapa och förvalta information om landskapet och hur det förändras över tid (Naturvårdsverket 2017a). Data från detta projekt ska vara rikstäckande, uppdateras var femte år och vara jämförbar över tid. NMD kommer att användas som underlag för klimatanpassningsarbetet inom olika samhällssektorer i frågor som rör till exempel skyddad natur, urbana miljöer och brandrisker i skog och mark. Data och information av intresse för klimatanpassning tillhandahålls av flera tematiska tjänster inom Copernicus. Copernicus landtjänst tillhandahåller bland annat marktäckedata på europanivå samt högupplösta data för permanenta vattenförekomster, våtmarker, skog och hårdgjorda ytor. Data från Copernicus marina tjänst stödjer säkerheten för sjöfart, observation av kust- och havsmiljö, havsplanering, förvaltning av marina resurser samt väderprognoser, säsongsprognoser och klimatobservationer. Copernicus atmosfärstjänst erbjuder till exempel regelbundna beräkningar av atmosfärisk sammansättning, luftkvalitet och pollenhalter. Kombinationen av värmeböljor och dålig luftkvalitet kan orsaka stora problem i samhället, framförallt i urbana miljöer. Copernicus tjänst för katastrofhantering använder satellitbilder som huvuddatakälla och har världsomfattande täckning. I Sverige görs aktiveringen av tjänsten vid krisläge av MSB. Tjänsten för katastrofhantering är ett viktigt stöd för klimatanpassningen och har nyttjats av Sverige i samband med stormar, bränder och översvämningar. Copernicus klimattjänst använder miljö- och klimatövervakning från satellit och andra mätinstrument tillsammans med modeller av jordens atmosfär, hav, land, sötvatten och isar. Klimattjänsten kommer att stödja arbetet med minskad klimatpåverkan och speciellt klimatanpassning inom ett antal sektorer, däribland vattenförvaltning, planering för kustområden, jord- och skogsbruk, transport, energi, hälsa, naturmiljö och ekosystem, infrastruktur, riskminskning och katastrofer. EU:s jordobservationsprogram Copernicus erbjuder alltså en snabbt växande mängd data som kan stödja arbetet med klimatanpassning på olika sätt inom många områden. Rapporten förmedlar en kort och lättförståelig översikt över Copernicus och illustrerar användningen av programmet inom klimatanpassning med några enkla exempel. Mängden av data från Copernicus för klimatanpassningen kommer att öka och åtkomsten av data från Copernicus kommer samtidigt att förenklas. Detta kommer att förbättra förutsättningarna för användningen av Copernicus inom klimatanpassningen ytterligare. För att nå en ökad användning behövs dock även kunskapshöjande insatser, liksom kommunikationsåtgärder med goda exempel i linje med de behov och utmaningar som användare inom klimatanpassning möter. Det behövs även kompetensutveckling så att dagens användare, från myndigheter till forskning och näringsliv, kan dra nytta av Copernicus data och tjänster på ett enkelt sätt.The European Earth Observation initiative Copernicus is a world-leading userdriven programme for the collection and dissemination of data on the Earth's environment, climate and security (Copernicus 2017). Data collection is largely carried out using satellites. Copernicus data are processed and provided freely and openly. This data policy also includes data delivered in the form of useradapted services. Copernicus currently has six thematic services that meet data and information needs in the areas of climate, marine, land and freshwater, atmosphere, emergency management and security. The services can be adapted to local and regional needs. One important area of use of Copernicus data is climate change adaptation. Copernicus has a long-term planning horizon. This is a prerequisite for the reliable detection and assessment of environmental changes, which then can underpin informed decisions. In order to create societal benefits, the programme's data and services need to be widely used. This report helps users in the field of climate change adaptation discover Copernicus and provides some concrete examples of how the programme can support Swedish work on climate change adaptation. Sweden is covered several times a week by satellites that observe the marine, terrestrial and atmospheric environment. The European space organizations ESA and EUMETSAT have the mandate of the European Commission to collect, store and provide satellite data from Copernicus as a basis for a wide range of applications, research and data-driven innovation. All data on Swedish territory are transferred automatically from ESA to the Swedish platform Swea, run by the Swedish National Space Board (Swedish National Space Board 2017). Swea is a satellite data portal containing a web interface and an open application programming interface (API). It is possible to search for and download data from Sentinel satellites (Sentinel 1-3) and the US Landsat satellites free of charge. Data in Swea are geo-corrected according to Swedish reference systems, elevation models and map projections, facilitating use and processing of satellite images in various geographic information systems and image processing programs applied by Swedish users. The European Commission is also preparing its own central data infrastructure – Copernicus Data and Information Access Services (DIAS). DIAS will ensure fast and secure access to data as well as access to computational capacity to process large amounts of data. Satellite images from Copernicus provide comprehensive and continuous information about the state of the environment, infrastructure and urban areas. This makes it possible to detect and follow long-term trends and changes in terrestrial or aquatic environments. An example of this is the large forest fire in Västmanland in 2014 when the Swedish Civil Contingencies Agency (MSB) took advantage of the Copernicus Emergency Management Service to get tailormade scenarios and interpretations on the fire area. Another example is drought where satellite images can identify changes in vegetation, but also in areas that dry out due to changes in water levels. Copernicus also provides information about water properties such as temperature, algal blooms, chlorophyll, suspended matter and humus which can support the assessment of water quality. The national land cover data project (NMD) coordinated by the Swedish Environmental Protection Agency (Swedish EPA) aims at creating and managing information about the landscape and how it changes (Swedish EPA 2017a). Data from this project will be nationwide, updated every five years and hence be comparable. NMD will support climate change adaptation in various societal sectors on issues such as nature protection and conservation, urban environments and fire risks. Several Copernicus thematic services provide data and information of relevance to climate change adaptation. The Copernicus Land Monitoring Service hosts, among other, data on European land cover as well as high-resolution data on permanent water bodies, wetlands, forests and impervious surfaces. Main application areas for the Copernicus Marine Environmental Monitoring Service are maritime safety, observation of coastal and marine environments, planning support, marine resources and support to weather prediction, seasonal forecasts and climate observations. The Copernicus Atmosphere Monitoring Service offers daily and delayed-mode computations of atmospheric composition, air quality and atmospheric pollen contents. The combination of heat waves and poor air quality can cause major health problems, especially in urban environments. The Copernicus Emergency Management Service uses satellite images as its main data source and has worldwide coverage. In the event of a crisis, MSB can activate the service. The Emergency Management Service is an important tool for climate change adaptation and has been used by Sweden in response to storms, fires and floods. The Copernicus Climate Change Service uses environment and climate observations from satellite and in-situ measurements combined with models of the Earth's atmosphere, sea, land, freshwater and ice. The Copernicus Climate Change Service will support work on climate change mitigation and in particular climate change adaptation in many sectors, including water management, coastal planning, agriculture and forestry, transport, energy, health, nature and ecosystems, infrastructure, risk reduction and disasters. The EU Earth Observation programme Copernicus thus offers a rapidly expanding amount of data that can support climate change adaptation in many ways and in many areas. This report provides a brief and easy-to-understand overview of Copernicus and illustrates the use of Copernicus in climate change adaptation by some simple examples. The amount of Copernicus data in support of climate change adaptation will increase further. At the same time, access to and handling of Copernicus data will improve. This will in turn improve the opportunities for the use of Copernicus in climate change adaptation. However, in order to achieve a more widespread use of Copernicus data there is a need for complementary efforts on knowledge building, communication and good examples that focus on the specific needs and challenges encountered by climate change adaptation users. There is also a need for skills development so that today's users, from government to research and business, easily can benefit from Copernicus data and services