Unser Projekt wird auf einem Git-Server gehostet und steht jedem unter der MIT-Lizenz zur Verfügung.
Wir hosten unsere Projekt unter: https://gitea.iotxs.de/Urban-Climate
Intelligente Datenerhebung und -verarbeitung
Unsere Software erfasst Daten, die von kostengünstigen Wetterstationen und Bodenfeuchtesensoren gesammelt werden. Diese Sensoren messen fortlaufend Umweltparameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Niederschlag und Bodenfeuchte und übertragen sie über ein energiesparendes LoRaWAN-Netzwerk an unseren zentralen Server. Dort werden die Daten gesammelt, aufbereitet und mit weiteren Geodaten angereichert.
Mit einer ständig wachsenden Datenbasis entwickelt unser Team einen dynamischen Klimaatlas, der die Wetterbedingungen auf regionaler Ebene detailliert darstellt und analysiert. Dieser Klimaatlas bietet nicht nur Informationen über die aktuellen Klimaverhältnisse, sondern ermöglicht durch KI-gestützte Analysefunktionen auch die Prognose von Hitze- und Trockenheitshotspots – selbst in Regionen ohne direkte Wetterdatenerfassung.
Künstliche Intelligenz zur Vorhersage von Wärmeinseln
Ein Schwerpunkt unserer Softwareentwicklung liegt auf der Integration von Künstlicher Intelligenz (KI) zur Vorhersage von Hitzeinseln. Basierend auf den gesammelten Messdaten trainieren wir eine KI, die in der Lage ist, Umweltmuster zu erkennen und diese auf ähnliche Regionen zu übertragen. Langfristig wollen wir damit auch Städte unterstützen, die über keine eigene Wettermesstechnik verfügen. Die KI lernt dabei anhand historischer und aktueller Daten sowie städtebaulicher Merkmale wie Gebäude- und Vegetationsdichte, typische Wärme- und Trockenheitszonen zu identifizieren. So können präventive Maßnahmen ergriffen und städtische Grünflächen gezielt bewässert werden, um die Lebensqualität zu erhalten und Ressourcen zu schonen.
Praktische Anwendung der Software in Bildung und Umweltschutz
Unsere Softwareplattform wird von verschiedenen Altersgruppen und Institutionen genutzt, die aktiv am Projekt „Urban-Climate“ teilnehmen. Kinder in Grundschulen lernen durch einfache Visualisierungen und Sensordaten, wie sie Wasser ressourcenschonend verwenden können. In weiterführenden Schulen programmieren Schülerinnen und Schüler einfache Anwendungen zur Datenerfassung und -auswertung und sammeln Erfahrungen im Bereich Datenanalyse und Sensortechnik.
Auch die Bürgerinitiative Viernheim und Funkamateure des FACW e.V. unterstützen das Projekt aktiv durch den Aufbau und die Wartung der Wetterstationen und Sensoren. Studierende der Hochschule Mannheim tragen zur Entwicklung und Verbesserung der Software bei, indem sie Hardware und Software für das Projekt designen und optimieren.
Vernetzung und Community-Zugang zu unseren Daten
Um die Arbeit mit den erhobenen Daten möglichst transparent zu gestalten, nutzen wir JupyterHub als Plattform zur Datenvisualisierung und -verarbeitung. Mit JupyterHub können unsere Projektbeteiligten auf umfangreiche Analysen zugreifen, Heat Maps erstellen und die Datenbasis gezielt für Forschungs- und Lernzwecke einsetzen. So werden Umweltdaten zugänglich, und die Community kann sich aktiv an der Entwicklung und Optimierung der Software beteiligen.
Zusätzlich zum webbasierten Zugang zu den Projektdaten bieten wir regelmäßig Workshops und Fortbildungen an. Lehrkräfte, Schülerinnen und Schüler, Studierende und Bürgerinnen und Bürger haben damit die Möglichkeit, durch unser Projekt nicht nur wertvolles Wissen über das städtische Klima zu gewinnen, sondern auch die notwendigen Softwarekenntnisse zu erwerben, um die Daten selbstständig auszuwerten und sinnvoll zu nutzen.
Im Projekt „Urban-Climate“ steht die Nutzung moderner Softwarelösungen im Fokus, um aktuelle Wetterdaten und Bodenfeuchtedaten zu sammeln, zu analysieren und daraus wertvolle Klima- und Umweltinformationen für Städte und Gemeinden zu generieren. Unsere Softwareplattform verbindet die erhobenen Umweltdaten mit intelligenten Analysefunktionen, die es uns ermöglichen, die Auswirkungen des Klimawandels direkt in der urbanen Umgebung sichtbar zu machen.