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Kapitel B: Einführung in die Fernerkundung 20 Kapitel B: Einführung in die Fernerkundung Inhalt Seite 1 Technische Grundlagen der Fernerkundung 21 1.1 Einführung 22 1.2 Physikalische Grundlagen und Aufnahmesysteme 22 1.3 Umlaufbahnen der Satelliten 23 1.4 Technische Ausstattung der Erdbeobachtungssatelliten 24 2 Das Prinzip Fernerkundung 31 2.1 Sehen mit künstlichen Augen – methodische Überlegungen zum neuen Medium 32 2.2 Zur Bilddarstellung 32 2.3 Zur Bildbearbeitung 33 2.4 Zur Bildinterpretation 35 3 Arbeitsfelder der Fernerkundung 39 3.1 Einleitung 40 3.2 Fallbeispiel: Fernerkundungssysteme in der Meteorologie 40 3.3 Fallbeispiel: Überwachung von Naturkatastrophen mit räumlich hoch auflösenden Daten 43 3.4 Fallbeispiel: Umweltmonitoring mit spektral auflösenden Daten 45 3.5 Fallbeispiel: Digitale Landnutzungsqualifikation 51

Remote Sensing6

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Kapitel B: Einführung in die Fernerkundung 20

Kapitel B: Einführung in die Fernerkundung

Inhalt Seite 1 Technische Grundlagen der Fernerkundung 21

1.1 Einführung 22

1.2 Physikalische Grundlagen und Aufnahmesysteme 22

1.3 Umlaufbahnen der Satelliten 23

1.4 Technische Ausstattung der Erdbeobachtungssatelliten 24

2 Das Prinzip Fernerkundung 31 2.1 Sehen mit künstlichen Augen – methodische Überlegungen

zum neuen Medium 32

2.2 Zur Bilddarstellung 32

2.3 Zur Bildbearbeitung 33

2.4 Zur Bildinterpretation 35

3 Arbeitsfelder der Fernerkundung 39

3.1 Einleitung 40

3.2 Fallbeispiel: Fernerkundungssysteme in der Meteorologie 40

3.3 Fallbeispiel: Überwachung von Naturkatastrophen mit räumlich hoch auflösenden Daten 43

3.4 Fallbeispiel: Umweltmonitoring mit spektral auflösenden Daten 45

3.5 Fallbeispiel: Digitale Landnutzungsqualifikation 51

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Technische Grundlagen der Fernerkundung 21

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Kapitel B: Einführung in die Fernerkundung 22

1.1 Einführung Unter den geographischen Hilfsmitteln gibt es sicherlich keines, welches in den vergangenen 30 Jahren ei-ne schnellere Entwicklung erfahren hat als die Fernerkundung. Besonders der Einsatz von Erderkundungs-satelliten hat allen Geowissenschaftlern und insbesondere auch den Geographen neue und faszinierende Beobachtungsmöglichkeiten eröffnet, die sogar als „dritte Entdeckung der Erde“ bezeichnet wurden. Fernerkundung ist keine Wissenschaft, sondern ein modernes Hilfsmittel, eine technische Errungen-schaft, die von einer Vielzahl wissenschaftlicher Disziplinen zur Lösung bisher unbeantworteter Fra-gestellungen eingesetzt wird. In den seltensten Fällen ist die Fernerkundung das alleinige Arbeitsver-fahren, in der Regel ergänzt sie andere geländebezogene Hilfsmittel und Untersuchungen vor Ort. Fernerkundung ist das Beobachten, Kartieren und Interpretieren von Erscheinungen in der Atmosphä-re, auf der Erdoberfläche oder auch auf der Oberfläche anderer Himmelskörper, ohne diese Gebiete zu betreten. Die Fernerkundung ist direkt mit der Technologie des Fliegens und dem Einsatz von Flug-körpern verbunden. Eine rasante Entwicklung nahm die Fernerkundung in den siebziger Jahren durch den systematischen Einsatz von Erderkundungssatelliten und die weltweite Zugänglichkeit der daraus hervorgehenden Da-ten. 1972 wurde von den USA der erste für die Erdbeobachtung gebaute Satellit Landsat 1 in eine Um-laufbahn gebracht. Dessen digitalen Kameras erfassen die von der Erde reflektierte Strahlung im opti-schen und infraroten Bereich. Die Landsat-Serie mit ihren sieben Satellitengenerationen war das erste, auf kontinuierliche Datenaufnahme angelegte Erdbeobachtungsprogramm. Eine ähnliche langfristige Datenverfügbarkeit gewährt bisher nur noch das französische SPOT-Programm (ab 1986). Seit 1991 wird die Erdoberfläche auch von Radarsatelliten wie ERS-1 und ERS-2 abgetastet. Diese Sensoren senden und empfangen als aktives System Mikrowellen, die unabhängig von Bewölkung und Beleuch-tungsverhältnissen – also auch nachts – arbeiten. In neuesten Missionen, wie dem 2002 gestarteten eu-ropäischen ENVISAT, werden verschiedene Sensoren auf einer Plattform genutzt, um in ihrer Syner-gie verschiedene Phänomene bezüglich Atmosphäre, Ozean, Land und Eis erfassen zu können. 1.2 Physikalische Grundlagen und Aufnahmesysteme

1.2.1 Die elektromagnetische Strahlung Alle Fernerkundungssysteme beruhen auf der Ausnutzung elektromagnetischer Strahlung sowie der Sonnenstrahlung (Ausnahme: Radarsensoren). Elektromagnetische Strahlung breitet sich mit einer konstanten Geschwindigkeit – der Lichtgeschwindigkeit – von 300.000 km/s geradlinig aus. Die In-tensität dieser Strahlung ändert sich sinusförmig. Es besteht eine direkte Beziehung zwischen der Wel-lenlänge λ und der Frequenz f, der Zahl der Schwingungen in einer Zeiteinheit. Die Grundgleichung elektromagnetischer Strahlung lautet:

fFreqenzcwindigkeitLichtgesch

eWellenläng =λ

Zur Kennzeichnung der Strahlung wird im Bereich kurzwelliger Strahlung die Wellenlänge herange-zogen, die meist in Mikrometern (1 μm = 10-6 m) oder Nanometern (1 nm = 10-9m) gemessen wird, während langwellige Strahlung wie z. B. Radiowellen durch die Frequenz charakterisiert wird, die in Hertz (1 Hz = 1 Schwingung/s) gemessen wird. Die Sonne ist die wichtigste Quelle elektromagnetischer Strahlung und sendet Strahlung aller Wellen-längen aus. Allerdings wird durch die Erdatmosphäre ein großer Teil der Sonnenstrahlung gestreut oder absorbiert, so dass nur ein geringer Teil die Erdoberfläche erreicht (B 1 / Arbeitsblatt 1 / M 3). Dieser Anteil liegt hauptsächlich im Bereich des sichtbaren Lichts zwischen 0,4 und 0,7 μm, in dem die Sonne ihre stärkste Ausstrahlung besitzt, sowie im Bereich des nahen oder solaren Infrarot zwi-schen 0,7 und 1,3 μm sowie des mittleren Infrarot zwischen 1,3 und 3 µm. Aber nicht nur die Sonne ist eine Quelle elektromagnetischer Strahlung, sondern jeder Körper mit ei-ner Temperatur über dem absoluten Nullpunkt (0 K = - 273oC). Die Strahlungsenergie eines Körpers ist direkt proportional zur vierten Potenz seiner Temperatur (S ~ T4). Jeder Körper besitzt je nach sei-

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ner Temperatur eine bestimmte Strahlungsenergie und eine charakteristische dominante Wellenlänge (B 1/ Arbeitsblatt A 1/ M 4). In der Fernerkundung ist der von der Erdoberfläche reflektierte Anteil der Sonnenstrahlung nutzbar. Außerdem steht diejenige Strahlung zur Verfügung, welche die Erdoberfläche infolge ihrer Tempera-tur als so genannte Wärmestrahlung (thermales Infrarot zwischen 3 und 1000 μm) emittiert. Bei einer mittleren Oberflächentemperatur von 17o C (290 K) liegt das Maximum dieser Strahlung bei 10 μm. Wir können diese Wärmestrahlung nicht sehen, aber mit Hilfe von Detektoren kann die Strahlungsin-tensität gemessen und in eine Skala von Grautönen umgesetzt werden. 1.2.2 Passive und aktive Aufnahmesysteme Satelliten, die mit ihren Sensoren lediglich die von der Erde reflektierte Strahlung oder die Wärme-strahlung registrieren, nennt man passive Systeme. Unterschiedlich geartete Oberflächen wie z. B. Wasser, Schnee, Sand- oder Lehmböden, unterschiedliche Vegetationsbedeckung oder bebaute Gebie-te reflektieren die Strahlung in Abhängigkeit vom gewählten Wellenlängenbereich stärker oder schwä-cher. Wie Satelliten mit ihren „künstlichen Augen“ sehen oder genauer, in welchen Spektralbereichen Sensoren Informationen über Wasser, Vegetation, Böden usw. empfangen, ist ausführlich im Kapitel 2 „Das Prinzip Fernerkundung“ beschrieben. Am Bildschirm in der Empfangsstation wiederum kann man die Daten verschiedener Aufnahmekanäle der Satelliten dann miteinander kombinieren und verschiedene Flächen gegeneinander abgrenzen. Aktive Aufnahmesysteme wie der europäische Erderkundungssatellit ERS-1 sind mit einem Radar ausgestattet, das aktiv Mikrowellen (λ > 1 mm) aussendet und die Rückstrahlung wieder empfängt. Vorteilhaft ist bei diesen Systemen, dass Mikrowellen die Erdoberfläche auch nachts oder durch eine dichte Wolkendecke abbilden können. Der Informationsgehalt von Radardaten ist jedoch ein völlig anderer als bei optischen Daten, da hier vor allem die Rauhigkeit der Erdoberfläche, die elektrische Leitfähigkeit und der Feuchtegehalt eine Rolle spielen. Je nach Wellenlänge dringen die Strahlen un-terschiedlich tief in die Erdoberfläche ein. Ein großes Anwendungsgebiet von Radardaten ist die Er-fassung von Wellengang, Windfeldern über dem Ozean und Meereisstrukturen. 1.3 Umlaufbahnen der Satelliten Satelliten verhalten sich in ihrer Bewegung wie natürliche Himmelskörper, sie sind den Gravitationskräf-ten ausgesetzt und umkreisen die Erde in bestimmten Umlaufbahnen. Der Radius der Umlaufbahn steht dabei in genauem Bezug zur Geschwindigkeit des Satelliten. Das Newtonsche Gravitationsgesetz besagt, dass die Geschwindigkeit eines Himmelskörpers umgekehrt proportional zur Quadratwurzel seiner Ent-fernung vom Gravitationszentrum ist. Die Bahngeschwindigkeit der Satelliten nimmt so mit zunehmen-der Höhe, die zwischen 500 km und 36.000 km liegt, ab. In Erdnähe kreisen vor allem der Erdbeobach-tung dienende Satelliten, während in größerer Entfernung der Wetterbeobachtung und Telekommunika-tion dienende Satelliten positioniert werden. Je nach Art des Umlaufs in Bezug zur Erdachse unterschei-det man geostationäre, geneigte und fast-polare Umlaufbahnen (B 1/ Arbeitsblatt A 2/ M 5). Auf geostationären Umlaufbahnen bewegen sich die Satelliten in östlicher Richtung in 36.000 km Hö-he über dem Äquator. Ihre Umlaufbahn ist dann mit der Rotation der Erde um ihre Achse „synchroni-siert“, so dass die Satelliten scheinbar über einem Punkt der Erde stillstehen und mit ihren Aufnahme-systemen die halbe Erdkugel erfassen. Bekanntestes Beispiel im Bereich der Fernerkundung sind die METEOSAT-Wettersatelliten, deren Daten wir allabendlich in den Wetterberichten der Fernsehanstal-ten betrachten oder mit einer schuleigenen Empfangsanlage selbst halbstündlich aufzeichnen können.

Die für die Erderkundung wichtigste Umlaufbahn ist die polare oder fast-polare Bahn, bei der der Satellit von Pol zu Pol fliegt. Eine am Nordpol leicht nach Osten geneigte Bahn führt dazu, dass der Satellit son-nensynchron fliegt, d. h., jedes Gebiet der Erde wird etwa zur gleichen Sonnenzeit überflogen. Die be-kanntesten Satelliten auf diesen fast-polaren Umlaufbahnen sind die LANDSAT-Satelliten 1-5, die in ei-

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Kapitel B: Einführung in die Fernerkundung 24

ner Höhe zwischen 700 km und 900 km circa 100 Minuten für eine Erdumkreisung benötigen und hier-bei isolierte Streifen von 185 km Breite aufnehmen können (B 1/ Arbeitsblatt A 2/ M 6). Geneigte Umlaufbahnen werden bei geringerer Flughöhe eingenommen und vor allem von bemannten Flugobjekten wie z. B. bei den Apollo-, Space-Shuttle- und den ehemaligen Sojus-Flügen benutzt. Für eine systematische Erdbeobachtung sind diese geneigten Flugbahnen jedoch nicht geeignet, da sie kei-ne vollständige Überdeckung der Erde ermöglichen. 1.4 Technische Ausstattung der Erdbeobachtungssatelliten Satelliten sehen mit Hilfe von Sensoren, die ähnlich dem menschlichen Auge reflektiertes Licht auf-nehmen. Im Unterschied zum menschlichen Auge können sie jedoch ein größeres Spektrum elektro-magnetischer Strahlung aufnehmen, das von Röntgenstrahlen bis zu Mikrowellen reicht. Die verschie-denen Satelliten sind mit einem oder mehreren Sensoren ausgerüstet, die Strahlung aus einem be-stimmten Bereich des Spektrums empfangen können, den sog. Kanälen. Ein Kanal ist eine Photodiode, die die Rückstrahlung der Erde in einem ausgewählten Spektralbereich, z. B. nur Grün im sichtbaren Bereich oder Infrarot oder das gesamte Spektrum der sichtbaren Farben (panchromatisch), empfängt. Material 7 (B 1/ Arbeitsblatt A 3/ M 7) zeigt das gesamte elektromagnetische Spektrum, die Durch-lässigkeit der Erdatmosphäre (atmosphärische Fenster) und gibt an, in welchen Spektralbereichen eine Reihe wichtiger Satelliten sehen können. Informationen über Sensorensysteme verschiedener Satelli-ten sowie die Bildgröße und Bildauflösung (Bildpunkt = „Pixel“) der einzelnen Satellitenaufnahmen sind in einer Tabelle (B 1/ Arbeitsblatt A 4/ M 8) zusammengefasst. Sie sind grundlegend für die Bildbearbeitung (siehe Kapitel 2.3) und Bildinterpretation (siehe Kapitel 2.4). Die multispektralen Satelliten der LANDSAT-Familie (Landerkundungs-Satellit) und der französi-sche SPOT-Satellit (Système Probatoire d’Observation de la Terre) gehören zu den meist genutzten Erderkundungssatelliten. Sie umkreisen die Erde auf einer polaren oder fast polaren Umlaufbahn in 700 bis 900 km Höhe. Sie scannen mit ihren hochempfindlichen Sensoren die Erdoberfläche zeilen-weise ab und überfliegen dabei in einem bestimmten Zeitintervall alle Gebiete der Erde. Am Beispiel des Scanners Thematic Mapper (TM), der auf allen LANDSAT-Satelliten installiert ist, lässt sich das Prinzip der Abtastung der Erdoberfläche erklären (Folie F 1). Ein oszillierender Abtastspiegel erfasst quer zur Flugrichtung die von der Erde reflektierte Strahlung und die emittierte Wärmestrahlung. Die einfallende Strahlung wird spektral zerlegt und für jedes spektrale Band (Kanal) auf sechs elektroni-sche Detektoren verteilt, die die Strahlung in elektrische Signale umsetzen. Jede der sieben Abtastzei-len am Boden hat eine Breite von 79 m und eine Länge von 185 km. Die geometrische Auflösung die-ses LANDSAT-Systems beträgt 79 m x 56 m, ihr entspricht ein Bildpunkt (Pixel) im endgültigen Bild. Für jedes Pixel funkt der Satellit für jeden Spektralbereich den gemessenen Intensitätswert der Strah-lung zur Erde. Das endgültige Bild, die sogenannte LANDSAT-Szene, stellt üblicherweise eine Fläche von 185 km x 185 km dar (M 9). In den seit 1982 und 1984 im Orbit befindlichen LANDSAT-Satelliten 4 und 5 wurde ein neues Sensorsystem eingebaut, das eine Bodenauflösung von 30 m x 30 m erreicht. Der große Vorteil des Thematic Mapper (TM) ist aber die verbesserte spektrale Auflösung in sieben schmalbandige Spektralbereiche, die eine genaue Zuordnung von Gesteinsarten, Böden und Vegetationsarten ermöglicht (B 2/ Arbeitsblatt A 5/ M 10). Das französische Satellitenprogramm SPOT verwendet dagegen eine neue Aufnahmetechnik, die sich von den LANDSAT-Systemen grundsätzlich unterscheidet. Die SPOT-Satelliten sind mit zwei bau-gleichen opto-elektronischen HRV-Systemen (Haute Résolution Visible) ausgerüstet, die entweder in einem panchromatischen Breitbandmodus für den Wellenlängenbereich 0,51-0,73 μm oder in einem multispektralen Modus für drei Spektralbereiche (0,50-0,50 μm / 0,61-0,68 μm / 0,79-0,89 μm) die Erdoberfläche abtasten.

Die meteorologisch-hydrologisch ausgerichteten NOAA-Satelliten erfassen wegen der großen Strei-fenbreite von 2.400 km gegenüber 185 km bei LANDSAT die ganze Erdoberfläche, da jeder Bereich mindestens einmal täglich überflogen wird. Allerdings ist die räumliche Auflösung mit 1.100 m Sei-tenlänge eines Bildpunktes gegenüber 30 m im Vergleich mit LANDSAT wesentlich geringer. Der

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Technische Grundlagen der Fernerkundung 25

vom AVHRR-Sensor (Advanced Very High Resolution Radiometer) abgedeckte Spektralbereich ent-spricht etwa dem von LANDSAT, empfängt aber nur auf fünf Kanälen. Deren Messungen ermögli-chen eine aktuelle und weltweite tägliche Bestimmung der Meeresoberflächentemperaturen, der Eis- und Schneebedeckung und des Vegetationszustandes.

Zu den aktiven Erderkundungssensoren zählen die Radarsatelliten ERS-1 und ERS-2 (European Re-mote Sensing Satellite) der europäischen Weltraumorganisation ESA. Der ERS-1 wurde im Juli 1991 in einen fast polaren sonnensynchronen Umlauf gebracht. Zentrales Instrument ist das "Synthetic Ape-rature Radar" (SAR), das in einem aktiven Radarverfahren mit Mikrowellen im Bereich von 5 GHz die Erde abtastet und aus den reflektierten Echosignalen ein Bild der Erdoberfläche erzeugt. Besonde-re Anwendungsbereiche sind hier das Monitoring tropischer Gebiete mit häufiger Bewölkung – z. B. die Rodungstätigkeit im Regenwald – sowie die Generierung von digitalen Höhenmodellen. Das SAR-Instrument arbeitet in zwei Betriebsarten: Im Bildmodus erstellt es ein Abbild der Erdoberfläche paral-lel zur Flugbahn, im Wellenmodus erfasst es Richtung und Länge von Meereswellen. Die Wellenhöhe wird von einem Radarhöhenmesser aufgezeichnet. Ein weiteres Messinstrument bestimmt die Wind-geschwindigkeit und -richtung. Ein Infrarotsensor misst die Temperaturen an der Meeresoberfläche und an der Wolkenobergrenze sowie den Wasserdampfgehalt der Atmosphäre. Der neue ERS-2 ist zu-sätzlich mit einem „Global Ozone Monitoring Experiment“ (GOME) ausgestattet, das die Menge und Verteilung von Ozon und anderen Spurengasen in der äußeren Atmosphäre misst. Die neuesten Entwicklungen stellen optische Sensoren mit sehr hoher räumlicher oder spektraler Auf-lösung dar. Räumlich hochauflösende Daten unter 5 m offerieren eine optimale Grundlage für Kartie-rungen in Geographischen Informationssystemen (z. B. für die Aktualisierung topographischer Karten) und von Umweltschäden (z. B. Feuer, Rauch, Überflutung, Muren) oder von Wachstumsunterschieden auf Feldern zum verbesserten Einsatz von Düngergaben. Aus spektral hochauflösenden Daten mit sehr vielen, schmalbandigen Kanälen können Stoffzusammensetzungen quantifiziert werden, so z. B. die Zusammensetzung und Konzentration von Mineralen an der Erdoberfläche, der Blattflächenindex von Pflanzen zur Ernteertragsabschätzung sowie der Chlorophyllgehalt von Algen im Wasser. Die umfangreichen Datenströme aus den Sensoren der Satelliten werden zur Erde gesandt und müssen dann in mehreren Stufen aufbereitet und verarbeitet werden. Mit diesen korrigierten Datensätzen kön-nen dann die bekannten Satellitenbilder erzeugt werden. Literatur: • Arbeitskreis Gymnasium und Wirtschaft: Erdbeobachtung. 1995 • Albertz, J.: Grundlagen der Interpretation von Luft- und Satellitenbildern. Wissenschaftliche Buchgesell-

schaft, Darmstadt 1991 • Bludau-Hary, A. u. a. (Hrsg.): Erderkundung leicht gemacht. Justus Perthes Verlag, Gotha 1995 • Hassenpflug, W.: Satellitenbilder im Geographieunterricht. Geographie heute, Heft 137, 1996 • Lillesand, T.M. & Kiefer, R.W.: Remote Sensing and Image Interpretation. Verlag John Wiley & Sons, New

York 2000 • Löffler, E.: Geographie und Fernerkundung. Teubner Studienbücher Geographie, Teubner Verlag, Stuttgart

1994 • Maetzel, R. (Hrsg.): Satellitenbilder im Unterricht, Einführung und Interpretation. Orbit Verlag, Bonn 1989 • o. A.: Fernerkundung, Geographie heute, Heft 235, 2005 • Swain, P.: Remote Sensing: The Quantitative Approach. McGraw-Hill, New York 1978 • Zentralstelle für Computer im Unterricht (Hrsg.): Computergestützte Auswertung von Satellitenbildern. Be-

richt eines Arbeitskreises, Augsburg 1995

Folie F 1 : LANDSAT-Aufnahmetechnik mit Scanner TM Quelle: Bild der Wissenschaft 10/1984, S.53

Page 7: Remote Sensing6

Kapitel B: Einführung in die Fernerkundung 26

B 1 Spektralbereiche A 1

M 3: Das elektromagnetische Spektrum

Quelle: Zentralstelle für Computer im Unterricht 1995, S. 16

M 4: Spektrale Strahlungsbilanz eines Körpers bei verschiedenen Temperaturen

Wellenlänge [µm]

Spek

tral

e sp

ezifi

sche

Aus

stra

hlun

g [W

m-2

µm-1

]

Sichtbare Strahlung

Strahlungskurve eines Schwarzkörpers bei der Temperatur derSonne

Strahlungskurve eines Schwarzkörpers bei der Temperatur einer Glühlampe

Strahlungskurve eines Schwarzkörpers bei der Temperatur der Erde

Wellenlänge [µm]

Spek

tral

e sp

ezifi

sche

Aus

stra

hlun

g [W

m-2

µm-1

]

Sichtbare Strahlung

Strahlungskurve eines Schwarzkörpers bei der Temperatur derSonne

Strahlungskurve eines Schwarzkörpers bei der Temperatur einer Glühlampe

Strahlungskurve eines Schwarzkörpers bei der Temperatur der Erde

Quelle: Lillesand & Kiefer 2000, S. 8 (verändert)

Page 8: Remote Sensing6

Technische Grundlagen der Fernerkundung 27

B 1 Umlaufbahnen A 2

M 5: Satellitenumlaufbahnen

Quelle. Hassenpflug; S. 6 (Text verändert)

M 6: Tägliche Umlaufbahnen von LANDSAT 1-3

Quelle: Lillesand & Kiefer 2000, S. 381

Page 9: Remote Sensing6

Kapitel B: Einführung in die Fernerkundung 28

B 1 Erderkundungssatelliten und Sensoren I A 3

M 7: Aufnahmebereiche der Sensoren wichtiger Erderkundungssatelliten

MERIS ENVISAT ASAR

AATSR

Quelle: nach DLR-Glossar 1995 (verändert)

Page 10: Remote Sensing6

Technische Grundlagen der Fernerkundung 29

B 1 Erderkundungssatelliten und Sensoren II A 4

M 8: Erderkundungssatelliten und ihre Sensorensysteme

Satellit

Sensorsystem

Spektralbereich

(μμmm))

Geometri-sche Auflö-

sung (m)

Scan- breite (km)

Zeit- Inter- vall

Start-jahr

LAND-SAT 4-5 LAND-SAT 7

Thematic Mapper TM Multispektral Scanner MSS Enhanced The-matic Mapper ETM

VIS 0,45 - 0,52 TM 1 0,52 - 0,60 TM 2 0,63 - 0,69 TM 3 NIR 0,72 - 1,30 TM 4 MIR 1,30 - 0,52 TM 5 2,08 - 2,35 TM 7 TIR 10,40 - 12,60 TM 6 VIS 0,50 - 0,60 MSS 4 0,60 - 0,70 MSS 5 NIR 0,70 - 0,89 MSS 6 0,80 - 1,10 MSS 7 VIS 10,40 - 12,60 MSS 8wie TM TIR plus PAN 0, 50 – 0,90

30 x 30 ´´ ´´ ´´ ´´ ´´

120 x 120

76 x 76 ´´ ´´

80 x 80 240 x 240

30 x 30 60 x 60 15 x 15

185 16 Tage 1982

1999

SPOT High Resolution Visible HRV Multispektral Mode

VIS 0,50 - 0,59 Kanal 1 0,61 - 0,68 Kanal 2NIR 0,79 - 0,89 Kanal 3 VIS 0,51 - 0,73 PAN

20 x 20

´´ ´´

10 x10

60 ´´ ´´

117

26 Tage

1986

NOAA 7-15

Advanced Very High Resolution Radiometer AVHRR AVHRR/3

VIS 0,58 - 0,68 Kanal 1 NIR 0,72 - 1,10 Kanal 2MIR 3,55 - 3,93 Kanal 3 IR 10,30 - 11,30 Kanal 4 11,50 - 12,50 Kanal 5MIR 1,58 – 1,64 Kanal 3A

1100 x 1110 2800 6 Std. (jeweils 2 Satelli-

ten

1981

1998

METEO-SAT

VISSR VIS/ NIR 0,40 - 1,10 Kanal 1TIR 10,50 - 12,50 Kanal 2 MIR 5,70 - 7,10 Kanal 3

2500 x 2500 5000 x 5000

´´

ca. 1/3 der

Erd- kugel

geo-

stationär 30 min.

1977

MSG SEVIRI 1122 KKaannäällee 1000 x 1000 ca. 1/3 der Erdkugel

geo-stationär 15 min

2002

IRS-1C IRS-1D

LISS-III Pan

VIS 0,52 - 0,59 0,62 - 0,68 NIR 0,77 - 0,86 1,55 - 1,70 0,50 - 0,75

23 23

23 x 23 70 x 70

5,8 x 5,8

142 142 142 148 70

24 Tage

24 Tage

1995

IKO-NOS

PAN 0,526-0,929 Multi 0,445-0,516 0,506-0,595 0,632-0,698 00,,775577--00,,885533

1 x 1 4 x 4

13 Auf Be-stellung

1999

Page 11: Remote Sensing6

Kapitel B: Einführung in die Fernerkundung 30

Quick-Bird

PAN 0,45-0,90 Multi 0,45-0,52 0,52-0,60 0,63-0,69 00,,7766--00,,9900

0,61 x 0,61 – 0,72 x 0,72

2,44 x 2,44 – 2,88 x 2,88

4

16,5

Auf Be-stellung

2001

IRS P3 MOS-B 13 Kanäle im VIS/NIR zwischen 0,408 – 1,01

523 x 523 200 24 Tage 1996

SeaStar SeaWiFS VIS/NIR 0,402-0,422 0,433-0,453 0,480-0,500 0,500-0,520 0,545-0,565 0,660-0,680 0,745-0,785 0,845-0,885

1100 x 1100 2.800 1 Tag 1997

TERRA Aster VIS/NIR 0,52-0,60 Kanal 1 0,63-0,69 Kanal 2 0,76-0,86 Kanal 3 MIR 6 Kanäle zwischen 1,6 und 2,43 µm TTIIRR 55 KKaannäällee zzwwiisscchheenn 88,,112255 uunndd 1111,,6655 µµmm

15 x 15

30 x 30

90 x 90

60 16 Tage 1999

TERRA / AQUA

MODIS 0,620 – 0,670 0,841 – 0,876 0,459 – 0,479 0,545 – 0,565 1,230 – 1,250 1,628 – 1,652 2,105 – 2,155

12 Kanäle im VIS/NIR zwi-schen 0,405 – 0,965 µm 1 Kanal im MIR bei 1,360 – 1,390 µm 16 Kanäle im TIR zwischen 3,660 und 14,385 µm

250 x 250

500 x 500

1000 x 1000

2.330 1-2 Tage 1999

ENVI-SAT

MERIS 15 Kanäle zwischen 0,4075 und 0,905µm

300 x 300 (full resolu-tion mode)

1200 x 1200 (reduced resolution

mode)

1150 1-3 Tage 2002

EO-1 Hyperion 220 Kanäle zwischen 0,4 und 2,5 µm

30 x 30 7,5 16 2000

Proba CHRIS 19 Kanäle bzw. 62 Kanäle zzwwiisscchheenn 00,,44 uunndd 11,,005500µµmm

25 x 25 50 x 50

13 16 2001

ERS AAMMII CC--BBaanndd 33,,7755--77,,5500 ccmm,, VVVV PPoollaarriissaattiioonn

30 x 30

100 16-18 Tage

1991

Radar-sat

SSAARR CC--BBaanndd 33,,7755--77,,5500 ccmm,, HHHH PPoollaarriissaattiioonn

8 x 8 – 100 x 100

45-500 1-3 Tage 1995

ENVI-SAT

AASSAARR C-Band 3,75-7,50 cm, HHHH,, VVVV,, ccrroossss PPoollaarriissaattiioonn

30 x 30 150 x 150

405 1-3 Tage 2002

Quelle: nach DLR-Glossar 1995 (ergänzt)