Hauptmechanismen der Fernerkundung: Satelliten, Sensoren und Bildgebungstechniken

Hauptmechanismen der Fernerkundung

Orbit-Satelliten

Diese bestehen aus zwei Haupttypen:

• Geostationärer Orbit: Die Bewegung ist mit der Erdrotation synchronisiert, sodass der Satellit immer dieselbe Fläche abdeckt. Er operiert in großer Höhe und eignet sich zur Untersuchung globaler Phänomene.
• Polarer Orbit: Eine Kreisbahn senkrecht zum Äquator. Er erfasst verschiedene Bereiche in geringerer Höhe, deckt somit kleinere Gebiete, aber mit mehr Details, ab.

Multispektrale Abtastsensoren

Dies sind die häufigsten Sensoren. Sie funktionieren als Scanner, indem sie die reflektierte sichtbare und infrarote Strahlung von Objekten verfolgen und diese anschließend für jedes erfasste Segment sammeln.

Mikrowellensensoren

Es gibt zwei Arten:

• Passiv oder Mikrowellen-Radiometer: Sehr nützlich für die Erkennung der Bewegung von Eisbergen und die Kartierung des Ausmaßes des Polareises, da die Mikrowellenemission mit abnehmender Oberflächentemperatur zunimmt.
• Aktiv oder Radar: Sie emittieren Mikrowellen und sammeln und bewerten deren Rückstrahlung.

Die resultierenden Bilder neigen dazu, leicht verzerrt zu sein und zeigen verschiedene Grautöne, können aber nachträglich eingefärbt werden. Generell reflektiert eine glattere Oberfläche mehr Strahlung und liefert somit weniger Signal an den Sensor, wodurch sie dunkel oder schwarz erscheint.

Trockene und raue Oberflächen reflektieren weniger Strahlung und erscheinen auf dem Bild heller oder weißer.

Stereoskopische Bilder

Diese werden von Flugzeugen oder Satelliten mithilfe von Multi-Band-Bildern und Radarsensoren gleichzeitig aufgenommen. Dies ist bekannt als Luftbildfotogrammetrie und wird durch ein Paar von Fotos mit unterschiedlichen Einfallswinkeln und Überlappungen erzeugt, die durch ein Stereoskop betrachtet werden, um ein Gefühl für die Reliefdarstellung zu vermitteln.

Radarmetrie

Sie erstellt eine topografische Darstellung des Bodens mithilfe von farbigen Streifen in regelmäßigen Abständen.

Anaglyphenbilder

Diese entstehen durch die Überlagerung von zwei Bildern desselben Bereichs, einem roten und einem blauen. Werden sie mit einer speziellen Brille betrachtet, erzeugen sie ein Gefühl der Reliefdarstellung.

Lidar-Sensoren

Sie emittieren einen Puls aus Laser-, sichtbaren oder infraroten Wellen gegen Luftschadstoffe und Staub. Diese werden gestreut und kehren zum Sensor zurück. Lidar wird zur Erkennung der Luftverschmutzung eingesetzt und kann verschiedene gasförmige Schadstoffe anhand der Zeit zwischen der Puls-Emission und dem Rückkehrsignal sowie der Signalstärke unterscheiden.