Integration of Remote Sensing and In Situ Biodiversity Observation into a Fully Interoperable Monitoring and Data Framework

Očekávaný výsledek:Očekává se, že výsledky projektu přispějí ke všem těmto očekávaným výsledkům:prosazování důkladného a politicky relevantního posouzení ekosystémů, činností v oblasti plánování ochrany a obnovy přírody a predikce trendů v oblasti biologické rozmanitosti na základě údajů vhodných pro daný účel, čímž se podpoří cíle EU v oblasti biologické rozmanitosti a klimatu;posílení kapacity výzkumných pracovníků, odborníků z praxe a činitelů s rozhodovací pravomocí s cílem zlepšit postupy monitorování biologické rozmanitosti a řešit nedostatky ve znalostech prostřednictvím integrace údajů a pozorování napříč senzory a platformami, od údajů založených na omicích (genomických, transkriptomických, metabolomických), různých údajů in situ až po údaje z družicového pozorování Země;lepší použitelnost datových souborů in situ jako zdrojů pro školení a validaci pro statistické, strojové učení a pokročilé přístupy založené na umělé inteligenci na podporu aplikací, jako je klasifikace stanovišť, mapování ekosystémů a predikce trendů v oblasti biologické rozmanitosti. Oblast působnosti:Dosažení cílů strategie EU v oblasti biologické rozmanitosti do roku 2030, celosvětového rámce pro biologickou rozmanitost z Kchun-mingu a Montrealu a posouzení pokroku při plnění jejich stanovených cílů vyžaduje soudržné, integrované a dlouhodobé přístupy k monitorování založené na datových systémech FAIR (Findable, Accessible, Interoperable and Re-usable). Mnoho stávajících sběrů údajů in situ (tj. genomická posouzení, pozemní odběr vzorků, pozorování pomocí dronů a pozorování ve vzduchu) nebylo navrženo s ohledem na integraci družicového dálkového průzkumu Země (tj. pro validaci a kalibraci, integrované datové produkty nebo statistické škálování informací) a postrádá strukturu, rozhraní a metadata potřebná pro podporu pokročilé analýzy, včetně umělé inteligence. Údaje FAIR o druzích a ekosystémech rovněž pomohou zajistit, aby ochrana biologické rozmanitosti byla hlavním rysem jiných odvětví, jako je zemědělství, doprava, energetika nebo biohospodářství. Je zapotřebí systémových, harmonizovaných nebo standardizovaných údajů o biologické rozmanitosti na zemském povrchu s cílem podpořit aplikace umělé inteligence od genomu po vesmír a získat naše znalosti o stavu a trendech stanovišť, druhů, ekosystémů a o příčinách úbytku.V zájmu řešení těchto výzev by návrhy měly:rozvíjet a ověřovat vhodné vícesmyslové systémy integrace údajů o biologické rozmanitosti s cílem umožnit harmonizaci údajů založených na omicích a in situ a jejich integraci s údaji dálkového průzkumu z kosmických nebo suborbitálních platforem, jakož i sociálně-ekologickými a klimatickými údaji pro lepší posuzování stavu a degradace ekosystémů a prediktivní modelování trendů v oblasti biologické rozmanitosti v mezinárodním, regionálním a evropském měřítku;rozvíjet konkrétní technické schopnosti schopné reagovat na různé případy použití napříč suchozemskými, sladkovodními a mořskými ekosystémy v členských státech a přidružených zemích. Za tímto účelem by návrhy měly identifikovat a upřednostňovat kritické nedostatky ve znalostech o biologické rozmanitosti a jejich potřeby v oblasti údajů se zaměřením na prediktivní analýzu a využívání umělé inteligence a řešit je navržením přístupů k integraci údajů, které podporují vědecké a politické potřeby, včetně cílů a úkolů v oblasti ochrany biologické rozmanitosti, obnovy a udržitelného využívání, jakož i dalších souvisejících politických cílů;vypracovat demonstrační a ověřovací případy se zaměřením na konkrétní ekosystémy v rámci typologie ekosystémů EU [1] a stanoviště, včetně ekotonů [2], která jsou označena jako ekosystémy pod tlakem nebo jako priority obnovy. Návrhy by měly zohledňovat socioekonomické tlaky a činnosti s dopadem na ekosystémy, včetně využívání půdy a moří a emisí znečišťujících látek (např. zemědělství, akvakultura, urbanizace, využívání zdrojů a postupy řízení). Pro aplikace EO by měly být relevantní demonstrační případy, jako je mapování ekosystémů a stanovišť podporované umělou inteligencí, zajišťující interoperabilitu s evropskými a globálními rámci, jako je globální typologie ekosystémů, jakož i EUNIS, a sladěné s požadavky na podávání zpráv podle směrnice o stanovištích, směrnice o ptácích, rámcové směrnice o strategii pro mořské prostředí a nařízení EU o obnově přírody;poskytovat údaje FAIR, harmonizační pracovní postupy a protokoly zpracování podporující integraci údajů z genomu do vesmíru a ověřovat používání generovaných souborů údajů na základě zjištěných potřeb analýzy. Návrhy by měly propojit údaje z pozorování s nově vznikajícími socioekonomickými, klimatickými, zemědělskými, lesnickými, rybářskými a environmentálními údaji a s příslušnými datovými infrastrukturami, případně včetně evropského cloudu pro otevřenou vědu (EOSC) a evropských společných datových prostorů a SAGE [3];přispívat ke konsensu a provádění společných definic sběru údajů, metadat a protokolů zpracování, kvality údajů a harmonizace norem umožňujících integraci pozorování „z genomů do vesmíru“. Návrhy by měly vyčlenit zdroje na spolupráci se stávajícími iniciativami, jako jsou rámce pro shromažďování údajů in situ (např. GBIF, OBIS, LUCAS). Společné výzkumné středisko (JRC) se může připojit k vybranému konsorciu v souvislosti s účinnou koordinací se znalostním centrem ES pro biologickou rozmanitost (KCBD) a jeho vědeckou službou, jakož i začleněním údajů in situ z programů Evropské komise pro monitorování biologické rozmanitosti, jako jsou LUCAS, konkrétně travní porosty LUCAS, a EMBAL (Evropské monitorování biologické rozmanitosti v zemědělské krajině). Návrhy mohou zohlednit služby nabízené evropskými výzkumnými infrastrukturami [4]. Toto téma je součástí klastru biologické rozmanitosti v rámci iniciativy ES-ESA Earth System Science Initiative (ESSI). Návrhy by měly počítat s dostatečným prostředkem pro účinnou koordinaci s projekty vybranými v rámci programu ESA FuturEO.[1] „Typologie ekosystémů EU“ je kla