Aktive Fernerkundung#
Was ist aktive Fernerkundung?#
Aktive Fernerkundung nutzt Sensoren, die selbst Strahlung aussenden und die Reflexion dieser Strahlung von der Erdoberfläche messen. Beispiele für aktive Sensoren sind Radarsysteme und Lidar (Light Detection and Ranging). Vorteile der aktiven Fernerkundung gegenüber der passiven Fernerkundung:
Unabhängigkeit von Lichtquellen: Aktive Sensoren können unabhängig von Tageszeit und Wetterbedingungen arbeiten, da sie ihre eigene Strahlung aussenden12.
Durchdringung von Wolken und Vegetation: Radarsysteme können durch Wolken, Nebel und sogar dichte Vegetation hindurch „sehen“, was in der passiven Fernerkundung oft nicht möglich ist12.
Vielfältige Anwendungen: Sie werden in vielen Bereichen eingesetzt, darunter Ozeanographie, Glaziologie, Geologie und Hydrologie3.
Spektrale Eigenschaften#
Radar oder Lidar
SRTM (Shuttle Radar Topography Mission)#
Die SRTM-Mission, durchgeführt im Jahr 2000, nutzte ein modifiziertes Radarsystem an Bord des Space Shuttle Endeavour, um topografische Daten von fast 80 % der Erdoberfläche zu sammeln. Die Mission lieferte die ersten nahezu globalen digitalen Höhenmodelle (DEMs) mit einer räumlichen Auflösung von 30 m. Die SRTM-Daten sind besonders nützlich für Anwendungen in der Geowissenschaft, Hydrologie und Umweltüberwachung.
25 Jahre SRTM: Eine Space-Shuttle-Mission revolutionierte die Erdbeobachtung
German Aerospace Center, DLR @ DLR on Youtube.
Weitere Radar Missionen#
TanDEM-X TerraSAR-X#
Die TanDEM-X-Mission (TerraSAR-X add-on for Digital Elevation Measurement) hatte das Hauptziel, ein hochgenaues, dreidimensionales Abbild der Erde (DEM) zu erstellen. Hierzu wurden zwei nahezu baugleiche Satelliten, TerraSAR-X und TanDEM-X, in enger Formation in etwa 500 Kilometern Höhe eingesetzt. Diese Satelliten erfassten die Erdoberfläche mit Radargeräten aus unterschiedlichen Blickwinkeln, was die Erstellung präziser Höhenmodelle ermöglichte.
Ergebnisse der Mission:
Erstellung eines globalen digitalen Höhenmodells (DEM) mit einer hohen Messpunktdichte von 12 Metern und einer vertikalen Genauigkeit von besser als 2 Metern.
Vollständige Vermessung der Landoberfläche der Erde (150 Millionen Quadratkilometer) zwischen 2011 und 2015.
Bereitstellung homogener und konsistenter Daten, die für viele kommerzielle Anwendungen und wissenschaftliche Fragestellungen genutzt werden können.
Sentinel-1#
Die Sentinel-1-Mission ist Teil des europäischen Copernicus-Programms und umfasst eine Konstellation von Radarsatelliten, die von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) betrieben werden12.
Ziele der Sentinel-1-Mission:
Globale Überwachung: Bereitstellung kontinuierlicher und hochauflösender Radarbilder zur Überwachung der Land- und Meeresoberflächen.
Katastrophenmanagement: Unterstützung bei der Reaktion auf Naturkatastrophen wie Überschwemmungen, Erdbeben und Erdrutsche.
Umweltüberwachung: Beobachtung von Umweltveränderungen, einschließlich der Überwachung von Meereis, Waldbränden und Ölverschmutzungen.
Wirtschaftliche Anwendungen: Unterstützung von Anwendungen in der Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Stadtplanung.
Hochauflösende Daten: Bereitstellung von Radarbildern mit einer Auflösung von bis zu 5 Metern und einer Schwadbreite von bis zu 400 Kilometern.
Regelmäßige Abdeckung: Die Satelliten bieten eine Wiederholrate von 6 bis 12 Tagen, je nach Anzahl der eingesetzten Satelliten.
Breite Anwendung: Die Daten werden weltweit für wissenschaftliche Forschung, Umweltüberwachung und kommerzielle Zwecke genutzt.