R2.1 Erdbeobachtung

Der Fachausschuss

Die Erdbeobachtung beschäftigt sich mit der Aufnahme der Erdoberfläche, schließt aber auch die Verarbeitung und Analyse der empfangenen Daten ein. Das übergeordnete Ziel ist die Erfassung von räumlichen Strukturen sowie die Ableitung von Prozessen auf der Erdoberfläche. Dabei werden sowohl aktive als auch passive Sensortechniken verwendet. Räumlich ist die Erdbeobachtung aufgeteilt in die Erfassung der Landflächen, der Ozeane und der Atmosphäre.

Der Hauptthemenbereich des Fachausschusses R2.1 Erdbeobachtung liegt in der Diskussion von Einsatzmöglichkeiten heutiger und künftiger Sensoren unter besonderer Berücksichtigung der synergetischen Nutzung aktiver und passiver Systeme.

Aktuelle Themen

Es gibt zwei Möglichkeiten die Erdbeobachtung zu unterteilen: aufgrund der Sensortechnik (aktive und passive Erdbeobachtung) oder aufgrund der Anwendungsbereiche (Landflächen, Ozeane, Atmosphäre).

Aktive und passive Systeme

Bei aktiven Systemen erzeugt der Sensor ein elektromagnetisches Signal und sendet es in Richtung Erdoberfläche, wo es gestreut bzw. reflektiert wird. Der zum Aufnahmesystem hin gestreute/reflektierte Anteil und die Laufzeit des Signals werden vom Sensor registriert. Durch die Vorwärtsbewegung des Sensorträgers entsteht eine zeilenweise Bildaufzeichnung der Erdoberfläche.

Passive Ausnahmesysteme erfassen die von der Erdoberfläche reflektierte Strahlung der Sonne oder die von der Erdoberfläche emittierte elektromagnetische Strahlung mithilfe eines optischen Aufnahmesystems. Die einfallende Strahlung wird über eine, je nach Sensor festgelegte Fläche an der Erdoberfläche integriert, in ein messbares elektrisches Signal umgewandelt und gespeichert. Dabei teilen optische Bauelemente (Spiegel, Gitter und Prismen) die einfallende Strahlung in verschiedene Wellenlängenbereiche (sichtbares Licht bis thermales Infrarot) auf. Je nach Aufnahmesystem erfolgt die Aufnahme zeilenweise oder in einem Array, mit einer Gruppe von Sensoren.

Ob ein aktiver oder passiver Sensor zu Einsatz kommt richtet sich nach der Aufgabenstellung des Erdbeobachtungssatelliten. Die Anforderung an die räumliche, zeitliche und spektrale Auflösung bzw. Frequenz entscheidet darüber, welcher Sensor verwendet werden muss.

Anwendungsbereiche

Eine klassische Anwendung passiver Sensoren ist die flächenhafte Erfassung der Landnutzung/Landbedeckung im Rahmen einer Landnutzungsklassifikation. Diese können als Grundlage in der Raumplanung, zur Beobachtung eines Landschaftswandels oder für hydrologische und ökologische Modellrechnungen dienen.

Ein wichtiges Beispiel für den Einsatz von flächenhafter Erdbeobachtung ist die Ableitung der Topographie aus Satelliten- und Luftbilddaten. So können aus Luft- und Satellitenbildern topographische Karten entstehen, die zum Beispiel, in der Mobilfunktechnik sowie zur Hochwasserabschätzung eingesetzt werden.

Literatur und Links

Literatur

  • Davis, F., D. Quattrochi, M. Ridd, N. Lam, S. Walsh, J. Michaelson, J. Franklin, D. Stow, C. Johanssen, and C. Johnston (1991): Environmental Analysis Using Integrated GIS and Remotely Sensed Data. Some Research Needs and Priorities, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing. Vol. 57, No. 6, pp. 689-697
  • Goward, S. and D. Williams (1997): Landsat and Earth System Science. Development of Terrestrial Monitoring, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing. Vol. 63, No. 7, pp. 887-900.

Links

Kontakt

Dr. rer. nat. Roswitha Grümann

Dr. rer. nat. Roswitha Grümann
Stellvertr. Leitung

DLR
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