Engl. Akronym für Advanced Along Track Scanning Radiometer; ein abbildendes multispektrales Strahlungsmessgerät auf ENVISAT-1 zur Präzisionsmessung der Temperaturen von Meeres-, Land- und Wolkenoberflächen, der Wolkenbedeckung, von Aerosol, des atmosphärischen Gehalts an gasförmigem und flüssigem Wasser sowie von Vegetation. Mit AATSR kann beispielsweise die Meeresoberflächentemperatur mit einer Genauigkeit von 0,1 Grad gemessen werden.Mit Hilfe des AATSR soll die Kontinuität der Daten von ATSR-1/2 gewährleistet werden. Es sichert so einen einmaligen Datenbestand der Oberflächentemperatur des Meeres über einen Zeitraum von mehr als zehn Jahren.
Die Meeresoberflächentemperatur (SST) gilt als eine der stabilsten geographischen Schlüsselvariablen, die den Zustand des atmosphärischen Systems der Erde kennzeichnen, wenn sie auf globaler Ebene bestimmt werden. Die exakte Ermittlung geringfügiger Schwankungen der Meeresoberflächentemperatur liefert einen Hinweis auf recht bedeutende Änderungen des Wärmeaustauschs zwischen Ozean und Atmosphäre. Dies gilt besonders für die Tropen.

Für die Messung von Landflächen und Wolken wird im sichtbaren Bereich zusätzlich ein FPA, eine spezielle Anordnung von Strahlungssensoren, eingesetzt. Dieser liefert Hinweise auf

Aus diesen Parametern lassen sich anhand von bekannten Verhältnissen, die unter Berücksichtigung der zusätzlichen Informationen durch den AATSR-Modus mit zwei Blickwinkeln abgeändert wurden, globale Vegetationsindizes ableiten. Die sichtbaren Kanäle dienen auch zur Bestimmung von Wolkenparametern wie etwa der Unterscheidung zwischen Wasser und Eis sowie der Verteilung der Partikelgröße.
Das Prinzip, Verzerrungen durch atmosphärische Einwirkungen bei der Messung der Wasseroberflächentemperatur zu kompensieren, indem das Meer aus zwei Blickwinkeln betrachtet wird, ist die Grundlage der Familie der (A)ATSR-Instrumente.
AATSR tastet in Flugrichtung einen 500 Kilometer breiten Streifen senkrecht unter dem Satelliten mit einer geometrischen Auflösung von 1 x 1 Kilometer ab.
Auftraggeber für dieses Instrument, das unter Leitung von Astrium gebaut wurde, ist das British National Space Centre (BNSC).

Weitere Informationen: ESA Missions Earth Observation - The AATSR Instrument

Engl. imaging spectrometer; Klasse abbildender Sensoren mit hohem spektralem Informationsgehalt. Sie können in bis zu weit über hundert verschiedenen Spektralbändern gleichzeitig aufnehmen. Ein abbildendes Spektrometer verbindet die Aufnahme von Bilddaten mit der Messung der spektralen Zusammensetzung der Strahlung.
Abbildende Spektrometer arbeiten ohne mechanische Scaneinheit. Statt dessen wird auf einem zweidimensionalen Detektorarray (meist CCD) die Rauminformation in "Cross-Track"-Richtung auf einer Dimension des Arrays und die spektrale Information auf der zweiten Dimension des Arrays abgebildet; die Rauminformation in Flugrichtung entsteht durch die Bewegung des Satelliten.
Bisher werden die meisten abbildenden Spektrometer von Flugzeugen aus eingesetzt. Pionier im All war der seit 1996 betriebene Modulare Optoelektronische Scanner (MOS) des DLR. Es folgten SeaWIFS, MODIS (beides eigentlich Radiometer mit mechanischem Scanspiegel, im Amerikanischen aber meist als 'imaging spectrometer' bezeichnet) und MERIS auf ENVISAT.

Typischer Aufbau eines abbildenden Spektrometers Quelle: http://www.dfd.dlr.de/education/glossar/abb_sp.htm

Engl. imaging laser scanner, aktiver Sensor, der als Höhenmessgerät (Altimeter) dient und gleichzeitig ein Geländebild erzeugt.

Unerwünschter Störeffekt bei der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen. Abschattung entsteht durch Hindernisse im Freien (Berge, Gebäude, Wände, Bauwerke aller Art), die die freie Ausbreitung und den Empfang auf direktem Weg, insbesondere hochfrequenter Wellen, verhindern. Dies führt zu variierenden Signalpegeln über eine bestimmte Entfernung im Bereich des Schattens.

Engl. (atmospheric) absorption; in der Physik die Abschwächung einer Teilchen- oder Wellenstrahlung beim Eindringen in Materie. Bei dieser Wechselwirkung zwischen Strahlung und Materie werden Photonen von Molekülen, Atomhüllen oder Kernen abgefangen. Die Energie der absorbierten Strahlung wird dabei in andere Formen, z.B. in Wärme, umgewandelt. Bei der Absorption von Licht gehen die Moleküle der durchstrahlten Materie zum Teil in angeregte Energiezustände über. Dabei werden, abhängig vom Material, stets nur bestimmte Wellenlängen absorbiert. Flüssigkeiten und Festkörper absorbieren die Strahlung in großen Wellenlängenbereichen. Gase können im Gegensatz dazu nur in bestimmten, charakteristischen Wellenlängen absorbieren (Absorptionslinien und Absorptionsbanden).
Das absorbierende Medium kann seinerseits Strahlung aussenden, aber erst nachdem eine Energieumwandlung stattgefunden hat und meist in einer anderen Richtung. Durch diesen Prozess verliert die Strahlung an Intensität.
Absorption geschieht zum Beispiel in der Erdatmosphäre (atmosphärische Extinktion), in Hüllen um Sterne (bei Protosternen und bestimmten Typen von entwickelten Sternen mit starker Staubproduktion) und durch Gas- und Molekülwolken im interstellaren (interstellare Extinktion) oder intergalaktischen Raum (Entstehung des Lyman-Alpha Waldes). Auch kältere, äussere Schichten von Sternen, insbesondere der Sonne absorbieren Photonen aus tieferen und heisseren Schichten, wodurch das charakteristische stellare Absorbtionslinienspektrum entsteht.

In der Fernerkundung bezieht sich der Begriff Absorption auf das Aufnehmen von elektromagnetischer Energie durch Material der Atmosphäre oder der Oberfläche. Die atmosphärischen Gase absorbieren selektiv in Abhängigkeit von der Wellenlänge. Wegen der Absorption erreicht Strahlung die Erdoberfläche nicht oder nur in erheblich reduziertem Maße. Die Spektralbereiche, die ungehindert die Atmosphäre durchdringen, werden atmosphärische Fenster genannt. Diese Wellenlängenbereiche werden in der Fernerkundung verwendet.
Die Absorption wirkt als Störgröße. Allerdings sind bei der Auswertung von Fernerkundungsdaten für atmosphärische Fragen gerade diese Absorptionsprozesse entscheidend.

Absorption der Sonnenstrahlung in der Atmosphäre Quelle: http://earth.usc.edu/~geol150/weather/tempdistribution.html

Der Strahlungsumsatz an der Erdoberfläche ist ebenfalls gekennzeichnet durch spezifische, stofflich bestimmte Absorptionsprozesse, die z.T. durch sehr schmalbandige Absorptionsbanden bestimmt sein können. Die Variation der Absorptionszusammenhänge/-muster hilft, zwischen verschiedenen Materialien zu unterscheiden.

Spezielle Wellenlängenbereiche des elektromagnetischen Spektrums, in denen die Strahlungsenergie durch spezifische stofflich-substantielle Eigenschaften von in der Atmosphäre enthaltenen Gasen markant absorbiert wird. Im Bereich dieser Wellenlängenintervalle ist daher die Atmosphäre für Strahlung gar nicht oder nur schwach durchlässig. Außerhalb der Absorptionsbanden kann die solare und die terrestrische Strahlung im Bereich der atmosphärischen Fenster fast ungehindert die Erdatmosphäre passieren.
Wichtige Absorptionsbanden in der Atmosphäre sind vor allem die 6,3 µm-Wasserdampfbande, die 15 µm- und 4,3 µm-Kohlendioxidbanden sowie die 9,6 µm-Ozonbande, welche in Infrarotspektren deutlich hervortreten (Strahlungsabsorption). Die Absorptionsbanden anderer Spurengase sind in der Atmosphäre deutlich schwächer wegen deren geringerer Konzentration (z.B. Methan, Distickstoffoxid). Da die Linien in Absorptionsbanden relativ nahe beieinander liegen, können diese in Spektren nur bei entsprechend hoher spektraler Auflösung getrennt werden.
Insbesondere für die Detektierung von Gesteinen und Mineralen eignen sich sehr schmalbandige Absorptionsbanden im Bereich des SWIR.

Engl. absorptance; wellenlängenabhängiges Verhältnis des von einem Medium absorbierten zum einfallenden Strahlungsfluss. Im Speziellen ist damit das wellenlängenabhängige Verhältnis des von einer Oberfläche absorbierten Strahlungsflusses zu dem eines Schwarzen Körpers mit derselben Temperatur gemeint.

Häufig syn. zu Absorptionskonstante verwendet; dimensionslose Größe für das Absorptionsvermögen eines Mediums. Je grösser der Absorptionskoeffizient, desto effektiver wird Strahlung vom Medium aufgenommen. Der Absorptionskoeffizient hängt stark von physikalischen Grössen wie der Wellenlänge der Strahlung, der Temperatur, Dichte, Aggregatszustand des Mediums usw. ab.

Anteil der Strahlungsenergie, den Materie aus der auf sie treffenden Strahlung aufnimmt. Das Absorptionsvermögen ist abhängig von der Beschaffenheit (Farbe, Material, Oberfläche etc.) des Stoffes und der Wellenlänge der auftreffenden Strahlung.

Geographische Länge, bei der ein Satellit den Äquator in N-S-Richtung quert.

s. Scanner

Engl. swath width; der Bereich, den ein Satellit mit einer Antenne oder einem abbildenden System auf dem Erdboden beim Überflug überstreicht.

Engl. Abkürzung für Accelerometer; Nutzlast auf Champ und künftig auf der SWARM-Mission. Dieser hochauflösende Beschleunigungsmesser misst alle nicht durch das Schwerefeld der Erde verursachten Kräfte (Beschleunigungen), hauptsächlich Atmosphärenreibung und Strahlungsdruck der Sonne. Sie gelten als Störkräfte bei der Messung des Gravitationsfeldes der Erde.

Engl. Akronym für Atmosphere and Climate Explorer; Mission der ESA zur Messung von Schwankungen und Änderungen der atmosphärischen Temperatur und Wasserdampfverteilung. Die Mission leistet einen Beitrag zur Überwachung des Klimawandels und zur Verbesserung von Wettervorhersagen. Es sind 4 Satelliten vorgesehen, die in zwei Zweiergruppen auf der gleichen Bahnebene, aber in verschiedener Höhe (650 km / 850 km) die Erde umkreisen. Jeder dieser Satelliten wird einen L-Band-Empfänger für GPS/Galileo-Peilungen und einen X-K-Band-Mehrfrequenzsender bzw. -empfänger für Messungen von Satellit-zu-Satellit-Verbindungen mitführen.
Der geographische Erfassungsbereich der Mission muss gewährleisten, dass die gemessenen Profile weltweit einheitlich verteilt sind. Die vorgeschlagene Konstellation von vier Satelliten wird pro Monat rd. 7.000 Feuchtigkeits- und Temperaturmessungen ermöglichen, eine Ausbeute, die für die Klimaüberwachung geeignet ist. Außerdem sollen pro Tag rd. 5.000 Refraktionsmessungen durch Okkultation der GPS/Galileo-Funksignale durchgeführt und in Wettervorhersagesysteme integriert werden.

Quelle: http://www.esa.int/export/esaCP/ESAD0SG18/C_Austria_0.html

Weitere Informationen: ACE+ - Atmosphere and Climate Explorer

Engl. Akronym für Active Cavity Radiometer Irradiance Monitor III Satellite; 1999 gestarteter Satellit der NASA zur Untersuchung der Sonnenstrahlung (Gesamtstrahlung und Solarkonstante) mit Hilfe des Instruments ACRIM III. ACRIMSAT befindet sich auf einer 716 km hohen, sonnensynchronen Umlaufbahn mit einer Neigung von 98,13°. Diese Art der Erdumlaufbahn hat den Vorteil, dass der Satellit nie in den Erdschatten eintritt und so rund um die Uhr die Sonne beobachten kann.
Von der Sonne, dem Zentrum unseres Sonnensystems, geht die Energie aus, die auf der Erde Winde entstehen lässt, für Strömungen in den Meeren sorgt, das Land erwärmt und somit für das globale Wetter verantwortlich ist. Wissenschaftler, die sich mit globalen Klimaveränderungen beschäftigen, sind der Auffassung, dass nur kleine Schwankungen während einiger Jahrzehnte in der Energiabstrahlung der Sonne, auch Total Solar Irradiance (TSI) genannt, eine Rolle in Klimawechseln spielten könnten. Durch das Messen dieser gesamten Menge an Energie, die von der Sonne her die Erde erreicht und in die Erdatmosphäre eintritt, sollen bessere Modelle des Klimasystems unserer Erde möglich werden. Um Klimamodelle entwickeln zu können, werden Messdaten zweier verschiedener Messungen benötigt:

• ACRIMSAT (NASA JPL)
• ACRIMSAT (NASA Earth Observatory)

Syn. Cross-Track Scanning, Whiskbroom Scanning; Fernerkundungssystem, das ein zweidimensionales Image des darunterliegenden Bodens aufbaut, indem von einer Seite zur anderen und in einer Richtung im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Flugzeugs oder des Satelliten gescannt wird. Die gescannten Querstreifen werden in eine Abfolge von räumlichen Elementen (ground resolution cell) untergliedert, welche durch ihre Größe die räumliche Auflösung eines Bildes repräsentieren. Die von jedem Element ausgehende elektromagnetische Strahlung wird nacheinander entlang des Querstreifens aufgenommen.
Dies wird erreicht durch die Verwendung eines oszillierenden Spiegels, der die elektromagnetische Strahlung auf die Sensorgeräte richtet. Jedem Element ist im Sensor ein mikroelektronischer Detektor zugeordnet, der die Messung als Einzelwert für einen Bildpunkt ausdrückt.
Der Thematic Mapper Sensor an Bord der Landsat-Satellitengruppe verwendet diese Scanningmethode.

Across-Track Scanner Quelle: http://www.fas.org/irp/imint/docs/rst/Intro/Part2_5a.html

Rot, Grün und Blau (RGB) werden additive Farben genannt, da Weiß erzeugt wird, wenn alle drei Farben kombiniert werden. Wird farbiges Licht zusammengeführt, so erscheint das Ergebnis immer heller. Additive Farben werden beispielsweise für Monitore und Scanner benutzt.

Additive Farben Jede additive Farbe hat eine gewisse Anzahl von Farbpartikeln aus Rot, Grün und Blau. Die Zusammensetzung der verschiendenen Grundfarben erzeugt dann die additive Farbe. Die Farbtöne werden durch Zahlen zwischen 0 (00) und 255 (FF) bestimmt. Java verwendet die Dezimaldarstellung. HTML Farben setzen sich aus den umgewandelten Zahlen des Hexadezimalcodes (00) bis (FF) zusammen. Da alle drei Grundfarben enthalten sind, benötigt man 6 Hexadezimalwerte. Für größere Darstellung auf Grafik klicken Quelle (Grafik): http://www.webmaster-crashkurs.de/css-und-farbe.htm

Ein optisches Modell (Lichtfarben), bei dem durch das Hinzufügen neuer Spektralbereiche Mischfarben entstehen, wodurch man die Strahlungssumme der einzelnen Primärfarben erhält. Durch additive Farbmischung kann die Veränderungen zwischen zwei Satelliten-bildaufnahmen des gleichen Raumes, z.B. vom Satelliten LANDSAT, veranschaulicht werden. Zunächst wird mittels einer Hauptkom-ponentenanalyse aus dem mehrkanaligen LANDSAT-Bild ein Grauwertbild berechnet, welches den maximalen Informationsgehalt aus allen sieben LANDSAT-Kanälen bündelt. Den beiden Grauwertbildern der entsprechenden Aufnahmezeitpunkte wird dann ein Farbkanal der drei Grundfarben Rot, Grün oder Blau zugeordnet. Einer der drei Farbkanäle bleibt unbelegt. Haben keine Veränderungen zwischen den beiden Aufnahmezeitpunkten stattgefunden, sind die Intensitäten der Hauptkomponenten identisch. Nach den Gesetzen der additiven Farbmischung entstehen aus den beiden Grundfarben hellere Mischfarben. So wird beispielsweise aus Grün und Rot Gelb. Alle gelben Flächen können somit mit keinen bzw. geringen Veränderungen assoziiert werden, während sich Veränderungen in unterschiedlichen Intensitäten der Hauptkomponenten und der ihnen zugeordneten Farbkanäle darstellen werden. Siehe auch Subtraktive Farbmischung

Engl. Akronym für Advanced Earth Observing Satellite, syn. Midori-II, japanisch みどり-II; japanischer Satellit mit 8 Sensoren zur Beobachtung von Ozeanfarben und Temperaturen, Ozon, Landoberfläche als Nachfolger der vorzeitig beendeten ADEOS-I-Mission. Der Satellit wurde mit einer H-IIA-Rakete vom Tanegashima Raumfahrtzentrum in der Präfektur Kagoshima im Dezember 2002 in seine Umlaufbahn geschossen. Die Höhe des Perigäums beträgt 803 km, die des Apogäum 820 km, die Inklination 98,7°.
Die zwei Hauptsensoren sind ein Radiometer (AMSR) und der Global Imager (GLI). Weitere Instrumente sind: Improved Limb Atmospheric Spectrometer-II, SeaWinds, Polarization and Direction of the Earth Reflectance, Data Collection System.
Ein Sonnensturm im Oktober 2003 zerstörte die Sonnenkollektoren und mit ihnen den 630 Mio $ teuren Satelliten.

ADEOS-II sollte Beiträge liefern zur Untersuchung

• der Wasser- und Energiekreisläufe von Atmosphäre, Ozean und Land
• des Kohlenstoffkreislaufes
• der Mechanismen der globalen Umweltveränderungen und
• des globalen Klimawandels.

Praktischen Nutzen versprach man sich z.B. für die Meteorologie und das Fischereiwesen.

ADEOS-II bei der Trennung von der Trägerrakete Quelle: NASDA

Weitere Informationen:

• ADEOS-II Satellite (ILRS)

Engl. Akronym für Atmospheric Dynamics Mission, kombiniert mit dem Namen des griech. Windgottes; Bezeichnung für eine 2012 mit einer Rockot-Trägerrakete startende und auf drei Jahre angelegte Satellitenmission der ESA (Earth Explorer Core Mission), die globale Daten zur dreidimensionalen Darstellung von Windfeldern liefern soll. Die Messungen dienen der genaueren Kenntnis der Windenergie und der atmosphärischen Zirkulationsmuster einschließlich des weltweiten Transports von Energie, Wasser, Aerosol und Chemikalien. Man erhofft sich weitere Erkenntnisse über Phänomene wie El Niño/Southern Oscillation. Daneben sollen die Daten helfen, Klimavariabilität zu quantifizieren und zur Validierung und Verbesserung von Klimamodellen beitragen.
Der Satellit trägt als einziges Instrument einen aktiven Doppler-Windlidar (ALADIN, Atmospheric Laser Doppler Lidar Instrument). Es sendet kurze Lichtpulse im nahen UV (355 nm) aus, dessen Rückstreuung ein Spiegelteleskop von 1,5 m Durchmesser registriert. Aus den Laufzeiten der in der Atmosphäre reflektierten Strahlung und ihrer Dopplerverschiebung erhält man Hinweise auf die Feuchtigkeitsverteilung, Strömungs- und Windverhältnisse in der Atmosphäre in unterschiedlichen Höhen. Die horizontale Ortsauflösung ist besser als 50 km.
ADM-Aeolus wird sich in 408 km Höhe auf einer sonnensynchronen Umlaufbahn mit 96,99° Neigung befinden. Der Wiederholzyklus wird 7 Tage betragen.

Der ADM-Aeolus-Satellit Quelle: http://www.esa.int/export/esaLP/ESAES62VMOC_aeolus_0.html

Weitere Informationen:

• ADM-Aeolus, ESA's Wind Mission (ESA)
• ADM-Aeolus-Startseite (ESA)

Instrument an Bord des NASA-Satelliten Earth Observing-1 (EO-1). Es ist das erste Erdbeobachtungsinstrument, das im Rahmen des New Millennium Program (NMP) zum Einsatz kam. ALI setzt neuartige Weitwinkeloptiken ein und ein kombiniertes multipektral-panchromatisches Spektrometer. ALI wurde als Prototyp für die Landsat-Nachfolgemission konzipiert und befindet sich auf EO-1 im Formationsflug mit den Satelliten Landsat 7 und Terra.

Krakatau (Indonesien), beobachtet mit dem Instrument ALI auf EO-1

Because the satellite can think for itself, the system can accept a target request as late as five hours before the satellite flies over the target compared to 2-3 days required for most other sensors. The on-board scheduler prioritizes requests based on what they are for (ranked by theme) and the weather. The software uses predictions of cloudiness from the National Oceanic and Atmospheric Administration, so if a site is too cloudy, the next least-cloudy target will get priority. “It’s a customer-driven method of running a mission,” says Mandl. Anyone from an archeologist to a disaster response agency can request images. “Flying a mission with a customizable user experience is one of EO-1’s greatest achievements.” Sometimes the “customers” targeting EO-1 are other satellites. As part of SensorWeb, EO-1 automatically acquires images that are triggered by other satellites. For example, EO-1 monitors 100 volcanoes. When the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) on NASA’s Terra or Aqua satellites detects a hot spot at any of them, EO-1 automatically acquires an image on its next overpass. Hyperion can then record the temperature and position of lava flows, while ALI tracks ash plumes. If the onboard software detects a hot spot in the Hyperion measurement, the on-board systems automatically re-schedule another acquisition of that target at the next opportunity. The images are distributed to local officials. The SensorWeb system is a pathfinder to help build international satellite collaborations, particularly for disaster response. Quelle:http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EO1Tenth/page5.php Zum Vergrößern auf Grafik klicken

Weitere Informationen:

• Advanced Land Imager (NASA)
• The EO-1 Mission and the Advanced Land Imager (LINCOLN LABORATORY JOURNAL)

s. ADM-Aeolus

Von giech.: άέριος (aerios) „in der Luft befindlich, hoch“ und -logie; diese "Höhenwetterkunde" erforscht als Teilgebiet der Meteorologie die freie Atmosphäre bis in 50 km Höhe mit physikalischen Methoden und technischen Hilfsmitteln. Beispielsweise tragen Wetterballone die Messinstrumente (Radiosonden) in die Atmosphäre, ein mitgeführter Sender überträgt laufend die Messdaten zur Erde. Aerologische Aufstiege mittels Radiosonden werden in der Regel zweimal täglich durchgeführt und messen Luftdruck, Temperatur, Feuchtigkeit und Wind bis in durchschnittlich 30 km Höhe. Meist werden noch zwei weitere Aufstiege ohne Messgeräte durchgeführt, die nur Winddaten (aus der Radarpeilung) liefern. Weltweit gibt es ca. 500 aerologische Aufstiegsstationen. Diese besonders für die Luftfahrt wichtigen Daten werden durch Flugzeugmessungen und durch Fernmessungen von Wettersatelliten aus ergänzt. Der Zustand der freien Atmosphäre kann auch vom Erdboden aus mittels Windprofilern gemessen werden.
Die Daten werden verschlüsselt und das weltumspannende Netz der WMO für die Verbreitung von Wetterdaten GTS (Global Telecommunica­tion System) eingespeist. Da diese Daten in einem wichtigen Zusammenhang mit den Wettervorgängen auch am Boden stehen, stellen aerologische Daten eine wesentliche Grundlage für die Wettervorhersage dar. Ferner ergeben sich aus diesen Daten wesentliche Erkenntnisse für das Klima der freien Atmosphäre.

Eine Fläche konstanten Potentials, das heißt konstanter potentieller Energie in einem Potentialfeld. Diese Fläche steht stets senkrecht zu den Feldlinien.
Beim Schwerepotential ist die Äquipotentialfläche eine Fläche, deren Punkte alle dasselbe Schwerepotential haben. Die Schwerebe-schleunigung ist der Gradient (der Anstieg) des Schwerepotentials. Daher ist auf einer Äquipotentialfläche der Schwere die Schwerebeschleunigung nicht konstant. An den Polen ist die Schwerebeschleunigung größer als am Äquator. Manche Höhensysteme verwenden diese Potentialflächen der Erde zur Höhendefinition. Das Geoid ist eine Äquipotentialfläche des Schwerefelds der Erde (Geopotential).

Verfahren der Fernerkundung aus geringer Flughöhe für geophysikalische Zwecke. Der Begriff fasst alle geophysikalischen Methoden zusammen, die auf Flächenflugzeugen, Hubschraubern, Luftschiffen oder Ballonen eingesetzt werden. Dabei überstreicht das geophysikalische Anwendungsspektrum ein weites Feld. Zu den ersten Methoden, die auf Flugzeugen eingesetzt wurden, zählt die Aeromagnetometrie (oft verkürzt als Aeromagnetik bezeichnet). Damit lässt sich über verschiedene Reduktionen und Korrekturen zum Beispiel das magnetische Feld der Erdkruste bestimmen.
Artverwandt damit sind die Aeroelektromagnetik-Verfahren, die sowohl auf Flächenflugzeugen wie auf Hubschraubern eingesetzt werden können. Sie dienen dazu, Leitfähigkeitsstrukturen in den obersten Schichten der Erde zu kartieren. Daraus kann unter anderem abgeleitet werden, ob dort wasserführende Schichten, Kohleflöze, Salzstöcke und dergleichen vorhanden sind. Daneben wurden speziell verschiedene Aeroradar-Verfahren entwickelt, die zum Beispiel Eisdicken und die innere Schichtung des Eises vermessen oder die obersten Bodenschichtungen erkunden können.
In den letzten Jahren sind besonders große Entwicklungssprünge in der Aerogravimetrie zu verzeichnen. Mit dieser Methode können Schwerefeldanomalien in der Erdkruste ermittelt werden, die Aufschluss über ihren inneren Aufbau geben. Zusätzlich kann von Flugzeugen aus mittels der Aeroradiometrie in bodennahen Flügen das Spektrum und die Intensität der natürlichen Strahlung aus dem Boden erfasst werden.

Weitere Informationen: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe

Passive gravimetrische Erkundung aus der Luft mit hypersensitiven Federwaagen zur Entdeckung von Anomalien des Erdschwerefeldes, die auf Salzdome, Intrusionen, Erzlager usw. hinweisen können. Mit der Satellitengravimetrie lässt sich das Erdschwerefeld einheitlich, aber mit reduzierter Auflösung aufgrund der Höhe der Satellitenbahn erfassen. Mit gravimetrischen Messungen an der Erdoberfläche kann dagegen die Erdschwere mit hoher Auflösung, jedoch mit inhomogener Meßpunktverteilung verursacht durch Umgebungsbedingungen beobachtet  werden.Die Aerogravimetrie vom Flugzeug aus schließt die Lücke zwischen terrestrischen und satellitengestützten Messungen .

Weitere Informationen: Geoforschungszentrum Potsdam

Passive magnetometrische Erkundung aus der Luft durch Interaktionen des geomagnetischen Feldes mit einer protonenreichen Flüssigkeit zur Exploration von Erzlagerstätten.

Bei der Aerophotogrammetrie werden - im Gegensatz zur terrestrischen Photogrammetrie - Luftbilder ausgewertet. Normalerweise ist es nicht möglich während des Bildfluges die Parameter der äußeren Orientierung mit ausreichender Genauigkeit zu bestimmen, d.h. sie müssen hinterher mithilfe von Passpunkten indirekt bestimmt werden.

Aerosole sind (meteorologisch gesehen) Bestandteile von Beimengungen der Atmosphäre als in ihr schwebende feste oder flüssige Teilchen im Grössenbereich zwischen 10^-4 µm und 10 µm. Wolkentröpfchen, Eiskristalle oder fallende Niederschläge zählen nicht zu den Aerosolen.Sichtbar werden Aerosole als Dunst, der die Atmosphäre trübt. In einer trüben Atmosphäre werden größere Strahlungsanteile absorbiert und reflektiert. Damit greifen Aerosole in den Energiehaushalt der Atmosphäre ein. Ihre Wirkung erstreckt sich sowohl auf den solaren Strahlungsanteil, was wir an der Trübung wahrnehmen können, wie auch auf die von der Erde ausgehenden Strahlungsströme. Insgesamt überwiegen die Einflüsse auf die solare Strahlung (Sonnenstrahlung).
Aerosole können auf direktem Wege in die Atmosphäre gelangen (Industrielle Partikelemission, Winderosion, Vulkanausbrüche u.a.) oder aus der Umwandlung von Gaspartikeln entstehen. Rauch und sehr feiner Staub besteht aus festen in Luft suspendierten Teilchen. Vulkanausbrüche können besonders hohe Aerosolkonzentrationen verursachen, die für eine deutlich geringere solare Einstrahlung und damit für eine Abkühlung der Erdatmosphäre sorgen.

Aerosolgehalt nach TOMS-Messungen	Aerosolgehalt nach AVHRR-Messungen
Die TOMS-Daten links zeigen den Aerosolgehalt über Land und Ozeanen, die AVHRR-Daten den Aerosolgehalt über den Ozeanen. Gebiete mit hoher Konzentration erscheinen rot. Auffällig sind die Aerosolwolken westlich Afrikas, sowie jene über und südlich der Arabischen Halbinsel. Quelle: http://terra.nasa.gov/Brochure/Sect_2-1.html

Die Bedeutung von Aerosolen ergibt sich daraus, dass sie

1. als Kondensationskerne wirken,
2. die Strahlung absorbieren oder streuen und so den Strahlungshaushalt oder die Optik der Atmosphäre verändern,
3. an ihren Oberflächen chemische Prozesse ablaufen, welche die Zusammensetzung der Atmosphäre verändern und
4. dass sie schädigende Wirkung haben können.

Aerosole spielen eine wesentliche Rolle in der Strahlungsbilanz der Atmosphäre, da die optischen Eigenschaften Albedo und Durchlässigkeit beeinflusst werden. Aerosole können an ihrer Oberfläche aber auch durch sogenannte heterogene chemische Reaktionen die Chemie der Atmosphäre beeinflussen.

Weitere Informationen: Aerosols: More Than Meets the Eye (NASA)

Engl. Akronym für Aeronomy of Ice in the Mesosphere; NASA-Satellit zur Beobachtung der leuchtenden Nachtwolken. Dabei steht die Entstehung und Veränderung dieser höchsten Wolken im Mittelpunkt der Forschungen. AIM wurde am 25. April 2007 um 20:26 UTC mit einer Pegasus-XL gestartet und umkreist die Erde in einem polaren Orbit.
Nach dem Start erhielt der Satellit die zusätzliche Bezeichnung Explorer 90.

Zum Vergrößern auf Grafiken klicken.Quelle:http://aim.hamptonu.edu/mission/index.html	AIM Satellite AIM has provided the most detailed picture of NH clouds ever collected: The clouds appear every day, are widespread and are highly variable on hourly to daily time scales. PMC brightness varies over horizontal scales of a few kilometers, and because of the AIM high horizontal resolution, we now know that over small regions the clouds are ten times brighter than measured by previous space-based instruments. A previously suspected population of very small ice particles was measured that is believed to be responsible for strong radar echoes from the summertime mesosphere. Mesospheric ice occurs in one continuous layer extending from below the main peak at 83 km up to around 90 km. Mesospheric cloud structures, resolved for the first time by the CIPS imager, exhibit complex features present in normal tropospheric clouds.
	CIPS Das Cloud Imaging and Particle Size Experiment ist ein komplexes Kamerasystem, das die Wolken fotografieren soll. Das Instrument wurde vom Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) der University of Colorado gebaut und verfügt über vier Kameras. Es können Panoramabilder mit 120° mal 80° angefertigt werden. Außerdem wird der Kontrast der Fotos durch ein Filter für ultraviolettes Licht verstärkt.
	SOFIE Das Solar Occultation for Ice Experiment verfügt über verschiedene Sensoren. So soll die Temperatur der Wolken gemessen werden. Mit SOFIE soll die Beschaffenheit der Wolken erforscht werden. Dazu gehört, die Menge des gefrorenen Wasserdampfes zu ermitteln. Zusätzlich kann SOFIE Gase definieren, wodurch die Chemie dieser Wolken erklärt werden soll. Gebaut wurde das System von der Utah State University.
	CDE Das Cosmic Dust Experiment wurde wie das CIPS-Gerät vom LASP gebaut und soll, wie Stardust, kleine Meteoritenpartikel auffangen, die in die Erdatmosphäre gelangt sind. Dies ist wichtig, da vermutet wird, dass dieser Staub für die Entstehung oder Veränderung der hohen Wolken von Bedeutung ist. Auf dem Satelliten ist CDE so befestigt, dass es von der Erde weg gerichtet ist.

Weitere Informationen:

• AIM - Startseite (NASA)
• AIM - Startseite (Center for Atmospheric Sciences, Hampton University, Hampton, VA 23668)
• AIM - Press Kit (NASA)
• Atmospheric Optics - High Atmosphere (atoptics, U.K.)

Engl. Akronym für Atmospheric Infrared Sounder; sondierender Sensor an Bord von Aqua zur Erstellung von Temperaturprofilen und zur Messung von flüssigem und gasförmigem Wasser in der Atmosphäre.

3D-Struktur des Hurricane Isabel Die 3D-Struktur von Isabel wurde mit Hilfe von AIRS-Daten visualisiert. Die thermische Struktur des Tropi-schen Wirbelsturms wird durch drei Flächen gleicher Temperatur (isotherme Flächen) veranschaulicht. Die Temperatur jeder Fläche wird durch ihre Farbe repräsentiert: Rot als wärmste Temperatur mit 17 °C, orange im Gefrierbereich mit 0 °C und gelb für die kältesten Temperaturen mit -23 °C. Die drei Ebenen weißen als markanteste Erscheinung einen Buckel auf, der der aufsteigenden Luft innerhalb der Gewitter von Isabel entspricht. Zu größerer Darstellung auf Grafik klicken. Quelle: http://earthobservatory.nasa.gov/Newsroom/NewImages/images.php3?img_id=16323

Weitere Informationen:

• AIRS/AMSU/HSB Brochure (NASA)
• AIRS - Startseite (NASA JPL)

Die umfassendste Zusammenstellung von Akronymen und Abkürzungen bietet Kramer (Earth Observation History of Technology Introduction) in englischer Sprache. Sie ist hier dem Anhang beigefügt. Für evtl. aktualisierte Versionen empfiehlt sich ein Blick in eoportal.org:

• Appendix B - Acronyms and Abbreviations
• http://www.eoportal.org/documents/kramer/Acronym.pdf

Künstlicher Satellit mit Sendevorrichtungen für Licht oder eine andere, für Zwecke der Satellitengeodäsie geeignete elektromagnetische Strahlung.

Ein Sensor, der seine eigene Quelle an elektromagnetischer Strahlung hat; er sendet eine Serie von Signalen zum Zielobjekt aus und registriert das Echo. Ein SAR-Instrument, ein Lidar, ein Radar-Altimeter usw. sind Beispiele für aktive Sensoren.

Ein Fernerkundungssystem, das seine eigene elektromagnetische Strahlung aussendet, um eine Objekt aufzuspüren, um ein Gebiet zu beobachten oder die Atmosphäre zu untersuchen. Das Signal wird am beobachteten Objekt bzw. in der Atmosphäre verändert, und das System empfängt die von dort reflektierte Strahlung. Aus dem Unterschied zwischen gesendetem und empfangenem Signal können geophysikalische Größen abgeleitet werden. Radar- und Lidarsysteme sind aktive Systeme.

Aktive Fernerkundungsverfahren unterscheiden sich in der Aufnahmetechnik sowie in der Geometrie und im Informationsgehalt des von ihnen gelieferten Bildes. Bei aktiven Fernerkundungsverfahren wird die Intensität der zurückgestreuten elektromagnetischen Strahlung zu deren Erkennung und Unterscheidung gemessen. Hierbei wird das zu erkundende Objekt oder die Oberfläche von einem Sender aus mit Mikrowellen oder Strahlung anderer Wellenlängenbereiche bestrahlt und deren Rückstreuung über eine Antenne empfangen. Die Strahlungsbedingungen sind gut definiert und reproduzierbar. Es können auch Wellenlängenbereiche genutzt werden, die in der Solarstrahlung nur geringe Intensitäten haben (z.B. Mikrowellenbereich). Aktive Fernerkundungsverfahren operieren im Gegensatz zu passiven (Fernerkundungs)Systemen unabhängig von den natürlichen Bestrahlungsverhältnissen und sind zum größten Teil wetterunabhängig und daher besonders für die Anwendung in tropischen Bereichen geeignet. Aktive Fernerkundungsverfahren können flugzeug- und satellitengetragen operieren. Häufige Anwendungsgebiete sind z.B. Ozeanographie (Wellenmuster, Meereisbedeckung, Ölverschmutzungen), Glaziologie, Geologie (Tektonik), Hydrologie (Bodenfeuchte, Hochwasser, Schneebedeckung) und die Meteorologie. Für Landnutzungs- und Vegetationsklassifikationen gewinnen sie vor allem in Gebieten mit hoher Bewölkung an Bedeutung. In jüngerer Zeit werden neben den Radarsystemen vor allem Lasersysteme zur Erzeugung hochauflösender digitaler Geländemodelle immer wichtiger.

Alternative Bezeichnung für Radarsystem.

Für Schallwellen empfindlicher Sensor, z.B. Sonar zur Ermittlung der Meeresbodengestalt oder akustische Impedanz-Messverfahren zum Aufspüren von Chemikalien am Meeresboden.

Engl. Akronym für Atmospheric Laser Doppler Lidar Instrument; Bezeichnung für das für direkte Windmessungen ausgelegte Lidar an Bord von ADM-Aeolus. Zusätzlich kann es Informationen über die Höhe von Wolkenobergrenzen, die vertikale Wolkenverteilung, Aerosoleigenschaften und Windvariabilität liefern.

Engl. albedo; generell die Bezeichnung für das Reflexionsvermögen (Rückstrahlvermögen) eines Körpers, bzw. einer Oberfläche. Sie beschreibt den prozentualen Anteil an diffus reflektierter Strahlung beim Auftreffen auf eine nicht selbst leuchtende und nicht spiegelnde Fläche. Häufig werden auch Werte zwischen 0 und 1 verwendet. Ein Wert von 0 bedeutet keine Rückstrahlung, 1 perfekte Rückstrahlung. Die Albedo kann sich auf das ganze Spektrum oder nur auf das sichtbare Licht beziehen.

Die Albedo eines Körpers bestimmt auch sein Temperaturverhalten. Körper mit hoher Albedo reflektieren gut, absorbieren aber schlecht. Temperaturänderungen sind dabei klein und langsam. Körper mit geringer Albedo sind schlechte Reflektoren und absorbieren gut, ihre Temperatur ändert sich schnell und stark, z.B. durch Bestrahlung mit Sonnenlicht.

Die durchschnittliche planetarische Albedo der Erde liegt bei ca. 0,31, was bedeutet, dass ungefähr 31 % des einkommenden Sonnenlichts in das Weltall zurückgestrahlt wird.

Die Albedo ist abhängig von der Art und Beschaffenheit der bestrahlten Fläche sowie vom Spektralbereich der eintreffenden Strahlung. Insbesondere unterscheidet sich die Albedo einer Oberfläche für kurz- und langwellige Strahlung erheblich.

Der Begriff Albedo wird i.a. für einen breiten Wellenlängenbereich verwendet, während der Begriff Reflektivität für monochromatische Strahlung bevorzugt wird. Albedo wird in verschiedenen Zusammenhängen mit unterschiedlichen Bedeutungen verwendet:
In der Fernerkundung wird mit dem Begriff Albedo meist das Reflexionsvermögen der Erdoberfläche bzw. einer bestimmten Oberfläche beschrieben. In diesem Zusammenhang wird oft von spektraler Albedo gesprochen, wenn Werte für unterschiedliche Wellenlängen bekannt sind. Albedo bezeichnet oft aber auch das Reflexionsvermögen des Systems Erde/Atmosphäre (oder eines anderen nicht selbst leuchtenden Himmelskörpers) als Ganzes.

Der MODIS-Sensor an Bord des Satelliten Terra sammelt die detailliertesten und genauesten Messungen, die jemals zu den weltweiten Albedowerten gemacht wurden. Der MODIS hilft den Wissenschaftlern beim Verständnis des Einflusses unterschiedlicher Oberflächen-beschaffenheit auf einerseits kurzfristige Wettermuster und andererseits auf langfristige Klimatrends.

Darstellung der globalen Albedo mit Hilfe des MODIS-Sensors

Die Farben heben die Albedo über den Landflächen hervor. Auf einer Skala von 0 bis 0,4 stehen die roten Flächen für die reflexionsstärksten Gebiete; gelb und grün sind mittlere Werte; blau und violett symbolisieren relativ dunkle Oberflächen. Weiß repräsentiert Gebiete, für die keine Daten verfügbar sind. Für die Ozeanflächen wurden keine Albedowerte erhoben. Das Bild ist eine Kompositdarstellung mit den Werten einer 16-Tage-Periode (7.-22.4.2002) Quelle: http://visibleearth.nasa.gov/view_rec.php?vev1id=17910

Genau festgelegtes Ablaufschema für oft wiederkehrende Vorgänge, das nach einer endlichen Anzahl von Arbeitsschritten zu einem eindeutigen Ergebnis führt. Jeder Algorithmus zeichnet sich dadurch aus, dass er absolut reproduzierbar ist. Das bedeutet, unter immer gleichen Voraussetzungen bzw. Eingangsbedingungen muss ein bestimmter Algorithmus stets dasselbe Ergebnis liefern. In der Mathematik treten Algorithmen häufig als sehr leistungsfähige Hilfsmittel zur Lösung komplizierter Probleme auf.

Algorithmen sind grundlegende Elemente im Bereich der Computer. Jedes Computerprogramm enthält aufgrund der Definition des Begriffs Programm mindestens einen Algorithmus. Es lassen sich allerdings innerhalb eines Programms beliebig viele Algorithmen miteinander verknüpfen und ineinander verschachteln. Dabei kann zuletzt das Programm als funktionale Einheit durchaus als ein Algorithmus bezeichnet werden, selbst wenn mehrere einzelne Algorithmen als Untergruppen enthalten sind. Über Algorithmen bzw. Programme lassen sich Vorgänge, die häufig und in immer gleicher Form oder einer bekannten Anzahl von Abwandlungen auftreten, zur Vereinfachung der Handhabung für den Anwender und damit zu dessen Vorteil automatisieren.

In der Fernerkundung helfen Algorithmen z.B. bei der Erstellung von atmosphärischen Temperatur- und Feuchteprofilen aus Datensätzen über Strahlungsbeobachtung, die mit Hilfe von sondierenden Satellitensensoren ermittelt wurden. So werden aus den Quelldaten niedrigerer Stufe Datenprodukte auf höherer Stufe.

Siehe Advanced Land Imager

Treppenförmige Strukturen, die z.B. durch Diskretisierung gegenüber dem Bildschirm-Koordinatensystem geneigter Geraden entstehen.

Sensor, der auch bei der Anwesenheit von Wolken und Niederschlag operieren kann.

Fernerkundungssysteme, die ein zweidimensionales Bild des Bodens aufbauen, indem sie rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Flugzeuges oder Satelliten scannen. Dies wird erreicht durch die Verwendung einer linearen Anordnung vieler Detektoren (CCDs), die jede Scanlinie zur selben Zeit aufnimmt. Es ist auch bekannt als Pushbroom scanning. Die Sensoren an Bord von SPOT arbeiten auf diese Weise. Der Begriff wird gleichermaßen für optische, als auch für Radarsysteme verwendet.
Along-track Scanner können hohe spektrale Auflösungen besitzen, in Abhängigkeit von der Anzahl der CCDs. Jedes CCD kann in einem anderen Spektralband sehen, folglich lässt sich durch die Erhöhung der Anzahl der Sensorelemente die spektrale Auflösung erhöhen. Probleme können sich ergeben, wenn jedes CCD kalibriert werden muss. Die Vorteile von CCDs liegen in ihrem geringen Gewicht, ihrer starren Position, ihrem geringen Stromverbrauch, ihrer Verlässlichkeit und langen Lebensdauer.

Along-Track Scanning A: Along Track- oder Azimut-Dimension Quelle: http://www.ccrs.nrcan.gc.ca/ccrs/learn/terms/glossary/glossary_e.html

Engl. Akronym für Advanced Land Observing Satellite, japanischer Erdbeobachtungssatellit als Nachfolger für JERS-1 mit im Januar 2006 vom Tanegashima Space Center im Süden Japans erfolgtem Start. ALOS befindet sich auf einer sonnensynchronen Umlaufbahn mit 98,16° Neigung in 692 km Höhe. Die Umlaufdauer beträgt knapp 99 Minuten, der Wiederholzyklus 3 Tage.

Instrumente auf ALOS:

• Panchromatic Remote Sensing Instrument for Stereo Mapping (PRISM); panchromatisches Radiometer mit einer räumlichen Auflösung von 2,5 m zur Erstellung digitaler Höhenmodelle
• Advanced Visible and Near Infrared Radiometer Type 2 (AVNIR-2); im sichtbaren Bereich und im nahen Infrarot arbeitendes Radiometer zur genauen Beobachtung der Landbedeckung
• Phased Array Type L-Band Synthetic Aperture Radar (PALSAR); aktiver Mikrowellensensor zur ganztägigen und wetterunabhängigen Beobachtung der Landflächen

Aufgaben von ALOS:

• Erstellung von Karten und digitalen Geländemodellen Japans und anderen Staaten mit Schwerpunkt im asiatisch-pazifischen Raum
• regionale Erdbeobachtung zur Unterstützung von "Nachhaltiger Entwicklung" (Planungsfragen, Land- und Forstwirtschaft)
• weltweites Katastrophenmonitoring
• Erhebung von Daten über natürliche Ressourcen

Weitere Informationen:

• ALOS (JAXA)
• DLR News Archiv 2006

Syn. Höhenmesser, Gerät zur Messung der Höhe über einer bestimmten Oberfläche. Mit Aneroidbarometern, deren Luftdruckskala in Längeneinheiten umbeziffert ist, kann die Höhe über einer Fläche konstanten Luftdrucks gemessen und direkt angegeben werden.

In Flugzeugen und auf Satelliten werden Altimeter eingesetzt, die nach dem Laser-, Lidar- und Radarprinzip arbeiten, um die Höhe über der physikalischen Erdoberfläche (Land, Meer, Eis) zu bestimmen. Bei Lidar- und Laseraltimetern werden stark gebündelte Lichtimpulse ausgesandt und die Laufzeit bis zum Empfang des reflektierten Impulses gemessen. Die halbe Laufzeit wird dann in Längeneinheiten konvertiert. Radaraltimeter arbeiten in der gleichen Weise, nutzen jedoch Mikrowellenfrequenzen (Satellitenaltimetrie).

Syn. Altimetriemission; Altimetrieprogramm mit Hilfe von Satelliten, die mit einem Altimeter ausgerüstet sind. Nach ersten Experimenten vom Raumlabor Skylab aus wurde die Satellitenaltimetrie durch GEOS-3, Seasat und Geosat zu einem operationellen Fernerkundungsverfahren mit einer Messgenauigkeit bis in den Subdezimeterbereich entwickelt. Mit ERS-1, ERS-2 und Topex/Poseidon konnte die Messgenauigkeit schließlich auf wenige cm verbessert werden. Eine entsprechend genaue Bahnbestimmung der Satelliten erfolgt durch Dopplerverfahren, Laser-Entfernungsmessungen oder moderne Mikrowellensysteme wie DORIS oder GPS. Radiometer an Bord der Satelliten liefern Abschätzungen der troposphärischen Laufzeitkorrektur. Das Topex-Altimeter arbeitet erstmals mit zwei Frequenzen, um die ionosphärische Laufzeitkorrektur in situ abzuschätzen. Die räumliche Auflösung von Altimetermissionen wird durch den Abstand benachbarter Bahnspuren bestimmt. Die zeitliche Auflösung ergibt sich aus dem Wiederholzyklus, d.h. einer festgelegten Anzahl von Tagen, nach denen die Bahnspur erneut überflogen wird. Die Bahnmechanik eines Satelliten schließt hohe räumliche Auflösung und hohe zeitliche Auflösung gegenseitig aus.

Durch den simultanen Betrieb von ERS-1 (später ERS-2) und Topex/Poseidon konnten Synergien genutzt werden und der Meeresspiegel und seine Variabilität mit einer Genauigkeit von wenigen cm bei sehr hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung überwacht werden. Spezielle, sogenannte "geodätische" Missionsphasen von Geosat und ERS-1 mit sehr geringem Abstand der Bahnspuren erlaubten eine präzise Kartierung des mittleren Meerespiegels, die Ableitung von hochauflösenden Schwereanomalien und die Entdeckung bisher unbekannter Strukturen des Meeresbodens. Die Satellitenaltimetrie hat zu erheblichen Fortschritten in Geodäsie, Ozeanographie und Geophysik geführt. Nachfolgeemissionen, wie z.B. GFO (Geosat Follow-On), Envisat (Nachfolge von ERS-1/2) und Jason (Nachfolge von Topex/Poseidon), sichern eine Fernerkundung des Meeresspiegels durch Satellitenaltimetrie.

Technik zur Bestimmung von Höhen über einer bestimmten Oberfläche meist der physikalischen Erdoberfläche. Entsprechende Altimeter werden in Flugzeugen oder auf Satelliten eingesetzt. Bei kleinräumigen Anwendungen und stark wechselnder Topographie werden Höhenprofile vor allem mit flugzeuggestützten Laseraltimetern ermittelt. Großräumige bis globale Bestimmung der Höhen über dem Meeresspiegel setzt satellitengestützte Radaraltimetrie ein. Sie misst die Zeit, die ein Radarstrahl benötigt, um die Strecke von der Satellitenantenne zur Erdoberfläche und zurück zum Empfangsmodul des Satelliten zurückzulegen. Kombiniert mit genauen Positionsdaten liefert Altimetrie beispielsweise Angaben zur Höhe des Meeresspiegels, über die signifikante Wellenhöhe und den Betrag der Windgeschwindigkeit.

Prinzip der Radaraltimetrie Zu vertiefender Erläuterung (engl.) hier klicken Quelle: http://www-aviso.cls.fr/images/alti/methode_uk.jpg

Weitere Informationen:

• Altimetrie (Enrico Fiedler und Bernd Marzok, TU Berlin)
• 15 Years of Progress in Radar Altimetry (Abstracts eines Symposiums von ESA und CNES in Venedig, 2006)
• Surface of the Earth - a computer-generated image of color-shaded relief (z.T. abgeleitet aus Satellitenaltimetrie-Daten)
• NOAA - Laboratory for Satellite Altimetry
• AVIS - How Altimetry works
• GFZ-Potsdam - Section 1.2
• Auswertung von ERS/Envisat-Altimeter-Daten

Engl. Akronym für Active Microwave Instrument; aktiver C-Band-Radarsensor auf den Erderkundungssatelliten ERS-1 und ERS-2. AMI kann in mehreren Modi betrieben werden: als Scatterometer zur Messung von Windfeldern, im Wave-Mode zur Messung der Wellenhöhe auf der Meeresoberfläche und als abbildender SAR-Sensor mit einer räumlichen Auflösung von etwa 30 m.

AMI Quicklook des Raums Bonn Quelle: http://www.dfd.dlr.de/.../ami.htm	Multitemporales ERS-1/ERS-2 Bild des Golf von Gaeta (Italien) Gut zu erkennen ist in der Bildmitte der Vesuv und Neapel Quelle: http://www.dfd.dlr.de/education/glossar/ami.htm	Bandbreiten von Sensoren verschiedener Missionen Quelle: http://www.dfd.dlr.de/education/glossar/ami.htm
Zum Vergrößern Bilder anklicken!

Die Menschenrechtsorganisation Amnesty International macht sich die neueste Satellitentechnik zunutze, um gegen den Genozid in der sudanesischen Krisenregion Darfur vorzugehen. Auf die Internetseite "eyesondarfur.org" werden aktuelle Satellitenaufnahmen eingestellt. Internetnutzer werden aufgerufen, ein Auge auf die Vorgänge in der Konfliktregion zu haben. Ziel ist es, den Druck auf die Regierung in Khartum zu erhöhen, damit eine Blauhelmtruppe in der Unruheregion stationiert werden kann.
Das Projekt ist das erste überhaupt, in dem Menschenrechtsgruppen Satellitenbilder zum Schutz bedrohter Völker einsetzen. So werden die Bilder der zwölf besonders gefährdeten Dörfer ständig aktualisiert. Zudem zeigt die Internetseite auch Archivbilder aus den zurückliegenden Jahren, die die Zerstörung und Vertreibung der schwarzafrikanischen Bevölkerung dokumentieren.
Die Aufnahmen auf der Webseite stammen von kommerziellen Satelliten. Unterstützt wird das Projekt von Wissenschaftlern der American Association for the Advancement of Sciences (AAAS).

Weitere Informationen:

• PRESS RELEASE (AI)
• EyesOnDarfur (AI)

Maximale Auslenkung einer Welle aus der Ruhelage

Engl. Akronym für Advanced Microwave Scanning Radiometer; japanischer Sensor an Bord von ADEOS-II. Verschiedene geophysikalische Parameter, besonders solche mit Wasserbezug, können mit AMSR-Daten bestimmt werden. Zusätzlich zu bisher schon üblichen Parametern wie Wasserdampf, Niederschlag, Windgeschwindigkeit in Meeresoberflächennähe, treten Parameter, z.B. Meeresoberflächentemperatur, Bodenfeuchte, die man mit Hilfe neuer Frequenzkanäle ermitteln will.

Weitere Informationen:

• AMSR-E Mission Brochure (NASA/NASDA)
• AMSR/AMSR-E (JAXA)

Engl. Akronym für Advanced Microwave Sounding Unit; passive Mikrowellen-Sensoren in den Television Infrared Observation Satellites (TIROS) der NOAA und dem europäischen Meteorological Operational (MetOp) Satellite, beides polarumlaufende Wettersatelliten.
AMSU-A misst die Strahlung einer Szene im Mikrowellenbereich. Die Daten dieses Instruments werden in Kombination mit denen des High Resolution Infrared Radiation Sounders verwendet, um globale Temperatur- und Feuchtigkeitsprofile der Atmosphäre von der Erdoberfläche bis zur oberen Stratosphäre (2 hP-Niveau, ca. 48 km) zu erstellen.
AMSU-B ist ausgelegt für die Erstellung von vertikalen Wasserdampfprofilen von der Erdoberfläche bis in die Höhe des 200 hP-Niveau (ca. 12 km Höhe).

Weitere Informationen:

• AIRS/AMSU/HSB Brochure (NASA)
• NASA - AMSU-A

Reliefartig erhabener, räumlicher Eindruck beim beidäugigen Betrachten eines Anaglyphenbildes. Der Begriff wird auch synonym zu Anaglyphenbild verwendet.

Engl. anaglyph image; ein Stereobild, das aus zwei Halbbildern besteht, die in verschiedenen, optisch trennbaren Farben auf den gleichen Bildträger überlagert projiziert, gezeichnet, kopiert oder gedruckt sind. Die rechte Komponente wird z.B. in roter Farbe dargestellt und über die linke Komponente gelegt, die in einer anderen Farbe (üblicherweise hellgrün) angezeigt wird. Beim Betrachten mit einer ebenfalls farblich gefilterten und separierten Brille verschmelzen die beiden Bilder und geben somit einen Stereoeindruck wider. Dies kann sowohl analog mittels Bildern als auch digital am Bildschirm geschehen.

Rot-Grün- und Rot-Blau-Brillen zur Betrachtung von Anaglyphendarstellungen Abb.: Pinnacles am Crater Lake (Rot-Grün-Brille verwenden) Zum Vergrößern Grafik anklicken Quelle: http://www.swisseduc.ch/stromboli/perm/cl/pinnacles-de.html

Anaglyphenbilder selbst herstellen:

• 3d-brillen.de (Vertrieb)
• 3d-special.de (G.W. Emrich)
• Anaglyphe und anamorphe Bildbearbeitung (DLR)

Stereoskopie mit Hilfe eines Anaglyphenbildes und einer Farbfilterbrille (Anaglyphenbrille). Die Bildtrennung entsteht durch farbliche Ausfilterung spektraler Bereiche.

1. Form der Datendarstellung und -verarbeitung, bei der die Daten nicht digital (d.h. durch Ziffern) repräsentiert, sondern durch stetige physikalische Größen, z.B. geometrische, mechanische und elektronische Größen, nachgebildet sind. Ein Beispiel ist die Darstellung von Objekten in Bildern durch unterschiedliche Schwärzung der photographischen Schicht.
2. Bezeichnung für alle Daten, die nicht in rechnergerechter Form vorliegen. Begriff wird z.B. im Zusammmenhang mit Karten und Dokumenten verwendet, die erst noch durch Digitalisierung in rechnerverarbeitbare Form gebracht werden müssen.

Sammelbegriff für alle photogrammetrischen Verfahren der optischen, geometrischen oder radiometrischen Umbildung, bei denen die Halbtöne des Bildes (meist) durchgehend erhalten bleiben, wie z.B. Kopie, Vergrößerung, Entzerrung, aber auch (bes. bei der Fernerkundung) zur Aufbereitung von Multispektralbild oder (additiven) Farbmischung mit Hilfe von Farbmischprojektoren.

Aufnahme- und Auswerteverfahren, welches durchweg die Bildinformation in photographischer Form enthält und mit analogen Mitteln (optisch, optisch-mechanisch, mechanisch) aus analogen Bildern eine Objektdarstellung, meist als graphisches Ergebnis, ermittelt.

Die photographische Aufnahme von Luft- und Satellitenbildern beruht auf dem Prinzip der Photographie: Durch ein Objektiv wird das aufzunehmende Objekt für meist nur kurze Zeit auf eine lichtempfindliche photographische Schicht als Informationsträger projiziert, die dadurch so verändert wird, dass durch den photographischen Prozess ein dauerhaftes Bild entsteht.

Engl. analog image; Bild, bestehend aus einer orts- und wertkontinuierlichen, in physikalischen Größen definierten Bildfunktion (z.B. Grauwert im photographischen Bild). Ein farbiges analoges Bild ist durch drei Bildfunktionen (z.B. für die Grundfarben Rot, Grün, Blau) beschrieben. (nach DIN 18716-2)

Auf dem Bildschirm wird dem menschlichen Auge eine Sequenz von Bildern so rasch zugeführt, dass eine kontinuierliche Bewegung vorgetäuscht wird.

1. Die Abweichung von Temperatur oder Niederschlag in einer gegebenen Region zu einem bestimmten Zeitabschnitt vom normalen Wert.
2. Die Winkeldistanz eines Erdsatelliten (oder Planeten) von seinem erdnächsten (sonnennächsten) Punkt, betrachtet von der Mitte der Erde (Sonne).

Anlage zum Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellen. Bei einem abbildenden Radar sendet sie die elektromagnetische Strahlung aus, die zur Abbildung dient, und empfängt die vom Gelände reflektierten Anteile.

Softwaregestütztes Randglättungsverfahren zur Vermeidung treppenstufenartiger Versetzungen bei Linien (Aliasing) infolge der graphischen Ausgabe auf raster- bzw. pixelbasierten Ausgabegeräten. In Abhängigkeit von der Auflösung des jeweiligen Gerätes werden die genannten Verzerrungen bei der Darstellung von Kurven oder Schrägen erzeugt, da diese nicht exakt durch die entsprechenden Pixel abgebildet werden können. Mit Hilfe verschiedener Routinen können die Verzerrungsbereiche hinsichtlich Farbe, Kontrast und Helligkeit ausgeglichen werden.

Engl. Akronym für Absorbed Photosynthetically Active Radiation; Sonnenenergie im Bereich von 400 - 700 nm, die von der grünen Pflanzendecke durch photosynthetische Prozesse verbraucht wird.

1. Öffnung, die den Lichteinfall auf die Optik eines Instruments ermöglicht.
2. In der Optik das Maß für die Leistung eines optischen Systems und für die Bildhelligkeit. Im Prinzip wird die Apertur bestimmt durch die Öffnung einer Linse, durch die Licht einfallen kann.
3. Die zur Ausstrahlungsrichtung eines Radarsystems senkrechte Fläche, durch die der Hauptteil der Strahlung tritt. Sie kennzeichnet die azimutale Auflösung eines Radar eines Radarsystems. Man unterscheidet:
   - die reale Apertur, wenn die azimutale Auflösung durch die wirkliche Antennenlänge bestimmt ist,
   - die synthetische Apertur, wenn die azimutale Auflösung durch eine virtuelle (synthetische) Apertur bestimmt ist.

Der Punkt seiner elliptischen Umlaufbahn, an dem ein Planet am weitesten von der Sonne entfernt ist. (Ggs.: Perihel)

Engl. apogee; auf einer elliptischen Umlaufbahn der Punkt, an dem ein Satellit am weitesten von der Erde entfernt ist. Zieht man von dieser Entfernung den Erdradius ab, so erhält man die Maximalhöhe der Satellitenbahn über der Erdoberfläche. (Ggs. Perigäum)

Apogäum und Perigäum eines Satellitenorbit Quelle: http://www.mercat.com/QUEST/images/kepler2.gif

Punkt auf dem elliptischen Orbit eines Raumschiffes, an dem dieses am weitesten von dem Körper entfernt ist, den es umläuft. Ist dieser Körper die Erde, wird der Begriff Apogäum verwendet, im Falle der Sonne der Begriff Aphel. (Ggs. Perizentrum)

Die zwei Punkt einer elliptischen Bahn, die am nächsten und am fernsten vom Schwerpunkt liegen. Die Verbindungslinie heisst Apsidenlinie. Die Apsiden der Erdbahn heissen Perihel (am nächsten bei der Sonne) und Aphel (sonnenfernster Punkt).

Engl. Akronym für Automatic Picture Transmission; Verfahren zur Übertragung der analogen Bilder der NOAA-Wettersatelliten. Es wird bei künftigen Satelliten nicht mehr zum Einsatz kommen, da dann nur noch digitale Übertragungen erfolgen.

Im Rahmen von ESE und EOS eingesetzter Satellit der NASA zur Ermittlung von genauen ozeanographischen und atmosphärischen Messdaten mit dem Ziel eines besseren Verständnisses des Erdklimas und seiner Änderungen. Seine Sensoren messen während der auf 6 Jahre angelegten Mission Bewölkung, Niederschlag, Lufttemperatur, Luftfeuchte, Schneebedeckung, Meereseis und Meeresoberflächen-temperatur. Auf einer niedrigen, sonnensynchronen Umlaufbahn (705 km) mit 98,2 Grad Neigung überquert Aqua den Äquator jeden Tag zur selben Zeit. Die Umlaufzeit beträgt 98,8 Minuten, der Wiederholzyklus 16 Tage. Aqua ist Teil des A-Trains.
Aqua trägt folgende Sensoren:

• AMSR-E (Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS)
• AIRS (Atmospheric Infrared Sounder)
• AMSU-A (Advanced Microwave Sounding Unit-A)
• CERES (Cloud's and the Earth's Radiant Energy System)
• HSB (Humidity Sounder for Brazil) und als Hauptinstrument
• MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer).

Aqua-Satellit Quelle: http://earthobservatory.nasa.gov

Sea Surface Temperatures Rising in the Gulf of Mexico

Sea surface temperatures in the Gulf of Mexico rise due to natural summer warming. These warm surface temperatures are a contributing factor to favorable conditions that can lead to the formation of tropical storms and hurricanes in the Gulf of Mexico and off the East Coast of the United States. In general, hurricanes tend to form over warm ocean water whose temperature is 82 degrees Fahrenheit (approximately 27.7 degrees Celsius) or higher. These areas are depicted in yellow, orange, and red. This blended microwave- and infrared-wavelength data was taken by the AMSR-E and MODIS instruments aboard the Aqua satellite, and the TMI instrument aboard the TRMM satellite. Quelle: http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a000000/a003500/a003532/index.html

Weitere Informationen:

• Aqua Brochure (NASA GSFC)
• Science Writer's Guide to Aqua (NASA)
• The Water Cycle (NASA)
• Aqua - Startseite (NASA)
• Aqua - Startseite (NASA GSFC)

Syn. SAC-D (span. Satelite de Aplicaciones Cientificas-D, dt. Satellit für wissenschaftliche Anwendungen-D); eine am 10. Juni 2011 von Vandenberg Air Force Base mit einer Delta II 7320-10 gestartete argentinisch-amerikanische Satellitenmission zur Messung des Salzgehalts der Meeresoberfläche (Sea Surface Salinity, SSS), dessen Variabilität für die Klimabeobachtung von großer Bedeutung ist. Der Name Aquarius für die Mission entstammt der Bezeichnung für das Hauptinstrument des Satelliten. Insgesamt trägt der Satellit 7 Instrumente zur Umweltbeobachtung sowie ein Technologie-Demonstrationspaket.

Quelle: http://essp.gsfc.nasa.gov/aquarius/index.htm

AQUARIUS (Skizze) Links: Artist's concept of the Aquarius/SAC-D spacecraft, a collaboration between NASA and Argentina's space agency, with participation from Brazil, Canada, France and Italy. Rechts: Scientists will set their sights on taking an unprecedented variety of measurements around one of the saltiest spots in the Atlantic Ocean as part of the Salinity Processes in the Upper Ocean Regional Study (SPURS) experiment, in concert with NASA's Aquarius mission. SPURS will use existing Argo floats and instruments on commercial cargo ships in addition to surface drifters, moored buoys, torpedo-like gliders, an autonomous submersible, and instruments based on a research ship to build a detailed, three-dimensional view of the ocean processes affecting salinity.

Quelle: NASA - Zu größerer Darstellung auf Grafik klicken

Der Satellit wird für voraussichtlich 5 Jahre im Orbit verbleiben, wobei das Hauptinstrument nur drei Jahre arbeiten wird.
Die Kenntnis der SSS und ihrer Dynamik ist wesentlich für das Verständnis der Meeresströmungen und der Austauschprozesse der Ozeane mit der Atmosphäre, z.B. auch des globalen Wasserkreislaufs. Als Folge der spärlichen in situ SSS-Beprobung der Meere ist der wissenschaftliche Fortschritt eingeschränkt. Die globale Sicht soll durch Aquarius ermöglicht werden. Aquarius wird die Prozesse beobachten und modellieren, die Salinitätsschwankungen mit Veränderungen der Ozeanzirkulation und des Klimas verbinden.
Für die hohen Breiten werden Informationen über mögliche Veränderungen im Wärmetransport der Meeresströmungen erwartet, für die Tropen Informationen über Vorgänge, die Monsune und El Niño/Southern Oscillation beeinflussen können.
Aquarius trägt ein Radiometer und ein Scatterometer. Die Bodenkalibrierung erfolgt über in situ-Sensoren auf Bojen oder Schiffen.

Weitere Informationen:

• Aquarius / SAC-D Mission overview (NASA / CONAE)
• Aquarius - Startseite (NASA GSFC)
• The Global Water Cycle (Woods Hole Oceanographic Institution)

Kostenloses Programm der Fa. ESRI zur Darstellung, Abfrage und Auswertung von Geodaten.

Weitere Informationen und Download: ArcExplorer (ESRI)

Engl. Akronym für Array for Realtime Geostrophic Oceanography; internationales Programm zur Erforschung der Ozeane mit Hilfe von autonomen, profilierenden Tiefendriftkörpern. Bis zum Jahr 2005 sollen 3.000 dieser sog. Floats eingesetzt werden. Der Name ARGO wurde gewählt, um die enge Beziehung des globalen Tauchssondennetzes mit der Altimetermission Jason zu betonen.

Die schlanken, gelb lackierten Messsonden aus Aluminium sind i.d.R. 1,80 m hoch und wiegen ca. 35 kg; an ihrer Spitze sitzt eine 50 cm lange Funkantenne. Daneben birgt ein 30 cm langer rüsselförmiger Behälter das wichtigste Bauteil mit den hoch empfindlichen Messgeräten. Die Floats verfügen über keinen eigenen Antrieb, sondern treiben bis zu fünf Jahre lang mit den Meeresströmungen.
Die Tauchtiefe wird reguliert über die Volumenänderung einer externen Gummiblase. Die meiste Zeit bleiben die Sonden 1.000 Meter unter dem Wasserspiegel. Einmal alle zehn Tage sinken sie computergesteuert auf 2.000 Meter ab. Von dort unten steigen sie anschließend langsam auf und messen etwa alle 20 m die Wassertemperatur und den Salzgehalt. Ehe die Messsonde von der Wasseroberfläche (Verweildauer 4-8 h) wieder auf ihre Position in 1.000 Meter absinkt, funkt sie die Daten an einen Satelliten (ARGOS-System).

ARGO Float (Aufriss) Quelle: http://www.marinebuzz.com/2007/12/18/argo-floats-magical-free-floating-robots-at-sea

ARGO Float (Tauch-/Messzyklus) Quelle: http://www.noaa.gov/features/climate/index.html

In Kombination mit Peilungen der Telemetriesatelliten kann aus diesen Daten ein dreidimensionales Bild der Strömungen errechnet werden.
Kurzfristig lassen sich die Strömungsdaten zur Erstellung von Seewetterberichten nutzen, der Vorhersagen für ein bis zwei Monate ermöglicht. Schiffsführer könnten danach die Route auswählen, auf der die Strömung optimal zu nutzen ist. Auch die Stärke eines Hurrikans oder Taifuns lässt sich so frühzeitig abschätzen.
Daneben ermöglichen die Floats auch mittel- und längerfristige Vorhersagen. Die Daten werden in Ozeanmodelle und in gekoppelte Vorhersagemodelle integriert, sie dienen der Datenassimilation und dem Austesten von dynamischen Modellen.
Mittelfristig kann man z.B. anhand der Strömungsdaten aus dem südlichen Atlantik feststellen, ob in Südafrika für das nächste Halbjahr mit trockenerem oder feuchterem Wetter zu rechnen ist. Farmer haben so die Möglichkeit, rechtzeitig die an die Witterung angepassten Pflanzen auszuwählen. Langfristig ermöglichen die Meeresdaten Aussagen über die globale Erwärmung oder Abkühlung der Ozeane und damit verbundene weltweite Klimaveränderungen.

ARGO schließt eine Lücke der Ozeanbeobachtung: Während seit einiger Zeit die Meeresoberfläche mit Satellitensystemen wie TOPEX/POSEIDON (Altimetrie) global und synoptisch beobachtet wird, fehlen flächendeckende Informationen über die Tiefen. Bisherige Beobachtungen waren punktuell bzw. folgten den Schiffsrouten.

Die Aussetzung von ARGO Floats begann im Jahr 2000. Das ARGO-Netz ist Bestandteil folgender internationaler Programme:

• Global Climate Observing System/Global Ocean Observing System (GCOS/GOOS)
• Climate Variability and Predictability Experiment (CLIVAR)
• Global Ocean Data Assimilation Experiment (GODAE).

Das ARGO-Messnetz - Stand vom 22. Januar 2012 Quelle: http://www-argo.ucsd.edu/index.html

Weitere Informationen: ARGO - Startseite

Satellitengestütztes System, um Position und Messdaten nicht ortsfester Objekte abzufragen. Beispielsweise erhalten Zugvögel kleine Sender, um ihre Flugrouten zu verfolgen. Das Rettungssystem COSPAS-SARSAT ist eine Spezialanwendung von Argos.

Die Transmitter (engl. platform transmitter terminals, PTT), senden eine Trägerfrequenz von 401,65 MHz, auf der sie eine Nachricht von 32 Bytes aufmodulieren. Die Übertragungszeit beträgt 360-920 ms, die Pausen zwischen der Wiederholung des Signals 45-200 s. Die Positionsermittlung erfolgt nach dem Dopplerverfahren. Satelliten empfangen das Signal und leiten es an eine Bodenstation weiter. Aus der Doppler-Frequenzverschiebung ergibt sich die Entfernung von der Signalquelle zum Satelliten. Der Empfang durch mehrere Satelliten und den Vergleich mit Höhenprofilen des Erdbodens führt zu einer eindeutigen Positionsbestimmung mit einer Genauigkeit besser als 150 m.

Zur Zeit empfangen sechs NOAA-Satelliten die Argos-Signale. Die Satelliten umkreisen die Erde auf einer polaren Flugbahn in 850 km Höhe. Ihr Footprint (dt. Fußabdruck, erfasster Bereich auf dem Boden) hat einen Durchmesser von ca. 5.000 km. Sie überfliegen den Äquator ca. 6–7 Mal am Tag, die Polarregion ca. 14 Mal, so dass eine Ortung spätestens nach vier Stunden erfolgt.

Die NOAA (USA), NASA (USA) und CNES nahmen Argos 1978 gemeinsam in Betrieb. Betreiber des Hauptkontrollzentrums in Toulouse ist CLS unter Beteiligung von CNES, das zweite Kontrollzentrum befindet sich in Largo, Maryland (USA). Neben den drei Hauptempfangsstationen – Wallops Island (Virginia, USA), Fairbanks (Alaska, USA) und Lannion (Frankreich) – unterhält Argos mehr als zehn regionale Zentren, verteilt auf allen Kontinenten.

EUMETSAT stattete den Satelliten Metop-A mit Argos-Transpondern der dritten Generation aus. Sie erhöhen die Signalempfindlichkeit um ca. 3dB, die Datenübertragungsrate auf 4,8 kbps, die Bandbreite von 80 kHz auf 110 kHz und erlauben, nicht nur Daten von den PTT zu empfangen, sondern auch dorthin zu übertragen. Bereits der japanische Satellit ADEOS-II verfügte über diese Möglichkeiten bis zu seinem Ausfall im Oktober 2003.

Während bei den GNSS-Systemen wie GPS der Empfänger auf der Erde seine Position aus der Beobachtung der Satelliten berechnet, ist der Weg bei der Dopplermethode umgekehrt. Ein kleiner Sender schickt ein Signal zu Satelliten, die daraus seine Position bestimmen und über ein Kommunikationsnetz (Telefon, Internet) an mögliche Empfänger weiterleitet. Die Methode erlaubt den Bau kleiner preiswerter Sender. Sie wiegen weniger als 20 g und haben eine Betriebsdauer von einem Jahr und mehr. Für viele Anwendungen ist die Ortsauflösung von weniger als 200 m ausreichend. Auch ist die Kapazität, anders als bei GNSS, begrenzt.

Die Wanderungen von Zugvögeln, Tierherden oder Wassertieren lassen sich verfolgen, genauso wie die Bewegungen von Schiffen oder auch einzelnen Containern. Bojen geben Auskunft über die Oberflächenströmungen der Meere und teilen ortsaufgelöst Wetterdaten wie Temperatur oder Windgeschwindigkeit mit.

PTT, deren Positionen auf der Erde exakt ausgemessen wurden, dienen als Referenzstationen zur Bahnbestimmung der Satelliten. Das System DORIS misst die Flughöhe des Satelliten mit einem Fehler von weniger als 1 cm.

Weitere Informationen: ARGOS System (CLS America)

Engl. Akronym für Remote Data Collection System (Argos: im griech. Mythos ein vieläugiger Riese); Telemetrie-Kommunikationspaket zur Weiterleitung der Daten von Messbojen und anderen weit verteilten automatischen Messeinrichtungen. Das ARGOS-DCS an Bord der polarumlaufenden NOAA-Satelliten kann zusätzlich die Position mobiler Messplattformen orten. Auch die geostationären Satelliten (METEOSAT, GOES) haben ein DCS an Bord, im Falle METEOSATs entfällt jedoch der Zusatz ARGOS.

Weitere Informationen: ARGOS (NOAA NESDIS)

Baureihe von Raketen der ESA, die im Rahmen der europäischen Raumfahrt zum Transport von Nutzlasten eingesetzt werden. Abschussbasis ist der Weltraumbahnhof in Kourou (Französisch-Guayana).

Ariane Entwicklungsreihe Quelle: http://asimov.esrin.esa.it/export/esaCP/index.html

Weitere Informationen:

• Made for Space - Ariane 4 (DLR-Broschüre)
• Ariane 5 im globalen Wettbewerb (W.W Koschel, DLR Lampoldshausen; Vorlesungsfolien)
• Europe's Launchers (ESA)
• Arianespace

Arianespace mit Hauptsitz in Courcouronnes (südl. Paris) wurde 1980 als erstes kommerzielles Raumtransportunternehmen gegründet und ist derzeit für Bau, Betrieb und Vermarktung der europäischen Trägerrakete Ariane 5 zuständig. Ihre Startbasis ist der europäische Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana. Künftig übernimmt Arianespace auch Betrieb und Vermarktung der von Kourou aus startenden Sojus- und Vega-Trägerraketen. Haupt-Anteilseigner von Arianespace ist der europäische Luft- und Raumfahrtkonzern EADS, der etwa 28 % des Unternehmens hält.

Arianespace ist Marktführer für den Transport von Satelliten auf geostationäre Umlaufbahnen. Insgesamt transportierte die Gesellschaft mit Ariane-Raketen über 298 Satelliten ins All (Stand 1/2011).

Mit dem letzten Start der äußerst zuverlässigen Ariane 4 endete am 15. Februar 2003 vorerst der Siegeszug der europäischen Trägerraketen. Die Nachfolgerin Ariane 5 hat nach mehreren Fehlstarts Probleme, ähnliches Vertrauen bei den Kunden zu gewinnen, wie dies mit der Ariane 4 gelang.

Aus diesem Grund wird in näherer Zukunft das Angebot an Trägerraketen erweitert. Zum einen soll die Rakete Vega Nutzlasten bis 1,5 Tonnen in erdnahe Orbits transportieren können und damit den Satellitenmarkt der kleinen Satelliten abdecken. Zum anderen wird das Trägerangebot zusätzlich um die russische Sojus-Rakete erweitert die ca. 3,5 Tonnen von Kourou aus in den Geotransfer-Orbit transportieren kann. Diese soll damit primär den Markt der mittelgroßen Nutzlasten abdecken, der bis zum Jahr 2003 äußerst erfolgreich von der Ariane 4 mitbesetzt wurde. Die Sojus wird in einer neuen Version ab 2011 unbemannt von Kourou aus starten. Bisher startete die Sojus nur von russischen Weltraumbahnhöfen aus.

Aktuelle und künftige Trägersysteme von Arianespace
Ariane 5 - Flug 155 beim Start in Kourou Quelle: http://docs.arianespace.com/image_library/ images_sub_index.html	Sojus - Start der Starsem Globalstar Mission in Baikonur Quelle: http://66.33.199.225/image_library/ images_sub_index.html	Vega - Grafische Darstellung vom Aufstieg der neuen Trägerrakete für kleinere Lasten Quelle: http://66.33.199.225/image_library/ images_sub_index.html

Weitere Informationen: Arianespace

Engl. Akronym für Advanced Synthetic Aperture Radar; ASAR ist ein fortschrittlicher aktiver C-Band Radarsensor (5.331 GHz) auf dem Satelliten ENVISAT. ASAR setzt die mit AMI auf den ERS-Satelliten begonnene Serie abbildender Radargeräte fort. Im Gegensatz zu AMI ermöglicht ASAR durch seine aktive Antenne elektronische Strahlschwenkung und sehr grosse beobachtbare Streifenbreiten von bis zu 400 km mit einer räumlichen Auflösung von 30 bis 100 m. Damit ist ASAR sowohl für lokale als auch globale Beobachtung geeignet. Zusätzlich kann (nahezu) simultan in vertikaler und horizontaler Polarisation beobachtet werden. Hauptsächliche Beobachtungsziele sind u.a. Ozeanwellen (Charakteristika), Meereseis und dessen Ausbreitung, Meeresverschmutzung durch Öl, Schnee- und Eisbedeckung, Oberflächentopographie, Landbedeckung (Klassifikation) und deren Entwicklung.

Hawaii - Hotspot im Pazifik Quelle: http://earth.eo.esa.int/cgi-bin/satimgsql.pl?show_url=1900&startframe=0

This Envisat radar image features six of Hawaii’s eight major volcanic islands. Visible from right to left are the Big Island of Hawaii, Kahoolawe, Maui, Lanai, Molokai and Oahu. In addition to two other major islands, there are also 124 islets. The islands stretch more than 2575 km across the mid-Pacific Ocean and lie some 2367 km north of the equator. Unlike other U.S. states, Hawaii is not located within the North American continent but rather some 4000 km southwest of it. All of the islands are projecting peaks of volcanic mountains that formed millions of years ago when fiery basalt rock erupted through a crack in the ocean floor. Having formed above a magma hotspot in the Pacific plate, Hawaii has some of the world’s largest active and inactive volcanoes. Reaching 4200 m, Mauna Kea (top centre on the Big Island of Hawaii) is Hawaii’s tallest volcano. The heights of mountains are generally measured from sea level; however, Mauna Kea rises more than 10 203 m (9 km) from sea floor to summit, so if counted from base to peak it is actually the tallest mountain on Earth. Mauna Loa, located beneath Mauna Kea, is the planet’s largest volcano by mass (some 40 000 cu km). Having erupted more than 33 times since its first documented eruption in 1843, it is also one of the most active volcanoes on the planet. Its most recent eruption occurred in 1984. Due to the high eruption rate of Mauna Loa, scientists continuously monitor the volcano for signs of unrest. Satellite radar, such as the Advanced Synthetic Aperture Radar (ASAR) aboard Envisat, allows scientists to track small changes in the Earth’s movement that improves their ability to predict volcanic eruptions. SAR Interferometry involves mathematically combining different radar images, acquired as near as possible from the same point in space at different times, to create digital elevation models and reveal otherwise undetectable changes occurring between image acquisitions. Kilauea, located on the southeastern part of the island around the red and pink areas, is another of the Earth’s most active volcanoes. The current eruption episode began in 1983 and has been ongoing ever since. According to local legend Kilauea is home of Pele, the Hawaiian goddess of volcanoes, and eruptions take place when she is angry. This image was created by combining three Envisat ASAR acquisitions (27 March 2006, 16 April 2007 and 21 January 2008) taken over the same area. The colours in the image result from variations in the surface that occurred between acquisitions.

Weitere Informationen: ESA Missions - Earth Observation: ENVISAT Instruments

Engl. Akronym für Advanced Scatterometer; Bezeichnung für das Windscatterometer (aktives Mikrowellengerät) auf dem europäischen polarumlaufenden Wettersatelliten MetOp. Es dient der Bestimmung der Meeresoberflächenrauhigkeit. Aus den gewonnenen Daten sind die Windfelder an der Meeresoberfläche ableitbar.

Engl. Akronym für Atmospheric Science Data Center; am Langley Research Center in Hampton, Virginia angesiedeltes Datenzentrum für Atmosphärenwissenschaften mit der Aufgabe, Daten von NASA-Satelliten zu verarbeiten, archivieren und zu verteilen. Die Daten beziehen sich auf Wolken, Aerosole, den Strahlungshaushalt und die Troposphärenchemie.

Weitere Informationen: Atmospheric Science Data Center (NASA)

Ital. Akronym für Agenzia Spaziale Italiana, italienische Raumfahrtagentur.

Weitere Informationen:

• ASI - Homepage
• Agency Summary - ASI (CEOS EO Handbook 2011)

Engl. Akronym für Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer; ASTER ist ein in Japan gebautes Instrument zur bildhaften Darstellung von Landoberflächentemperatur, Orographie, Emissionsvermögen und Reflektionsverhalten. ASTER ist auf dem amerikanischen Terra-Satelliten, als einem Teil des Erdbeobachtungssystems (EOS) der NASA installiert. Das Instrument zeichnet hochaufgelöste Bilddaten in 14 Kanälen auf, sowie schwarz-weiße Stereobilder. Die drei Subsysteme von ASTER arbeiten im Multispektralbereich mit Auflösungen von 15, 30 und 90 m.

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Diese nordgerichtete 3-D-Ansicht vom Tal des Todes (Kal.) wurde erzeugt, indem man eine Nachtaufnahme mit Aster-Daten aus dem thermischen Infrarot über topographische Grunddaten des US Geological Survey legte. Die Asterdaten wurden am 7. April 2000 mit den multispektralen Kanälen aufgenommen. Sie decken eine Fläche von 60 x 80 km ab. Die Bänder 13, 12 und 10 sind rot, bzw. grün und blau dargestellt. Die Daten wurden digital bearbeitet, um die Unterschiede der Oberflächenmaterialien stärker zu betonen. Salzablagerungen (Karbonate, Sulfate, Chloride) im Talboden erscheinen in Variationen von gelb, grün, purpur und rosa. Die Panamint Mtns. im Westen und die Black Mtns. im Osten bestehen aus Kalkgestein, Sandstein, Schiefer und Metamorphiten. In den leuchtend roten Bereichen herrscht das Mineral Quarz vor, z.B. in den Sandsteinen; in grünen Gebiete überwiegt Kalk. Im unteren Teil des Bildes liegt Badwater, der tiefste Punkt in Nordamerika. Quelle: http://asterweb.jpl.nasa.gov/gallery/gallery.htm?name=D

Diese Aster-Bilder stellen jeweils eine Fläche von 6 x 9 km in Railroad Valley, NV, dar. Sie wurden am 17. August 2001 aufgenommen. Das obere Bild zeigt Felder mit Karusellbewässerung und gesunder, in Rot dargestellter Vegetation. Das mittlere Bild beinhaltet den Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), ein Maß für die Intensität der Vegetation. Nach dem Farbenschlüssel besteht die höchste Vegetationsdichte im Farbbereich von rot, orange, gelb, grün, blau, purpur wohingegen schwarz für die geringste Vegetationsdichte steht. Das untere Bild wurde mit dem thermischen Infrarot-Kanal erzeugt, wobei die wärmeren Farben weiß, die kälteren schwarz erscheinen. Im Thermalbild erscheinen die nördlichsten und die westlichsten Felder deutlich kälter in ihren norwestlichen Bereichen, obwohl in den Bildern aus dem sichtbaren Bereich und des NDVI erkennbar sind. Dies kann auf das Vorhandensein von überschüssigem Wasser zurückzuführen sein, was Ernteschäden bedingen kann. Die Kombination von Informationen aus unterschiedlichen Bändern ist ein wichtiges Hilfsmittel zur Erkennung von Bestandsschäden und für die eventuelle Einleitung von Pflegemaßnahmen. Quelle: http://asterweb.jpl.nasa.gov/gallery-detail.asp?name=RV

Weitere Informationen:

• ASTER Brochure (NASA)
• Crop Circles in Kansas
• Prospecting from Orbit (NASA Earth Observatory)

Eine vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) geplante Kompaktsatellitenmission. Ziel ist es, Asteroiden aufzuspüren, deren Bahnen sich vollständig innerhalb des Erdorbits befinden, so genannte "Inner Earth Objects" (IEOs). Dazu wird ein Satellitensystem konzipiert, das in einem niedrigen Erdorbit ausgesetzt wird und mit einer optischen Nutzlast ausgestattet ist.

Erdnahe Asteroiden stellen ein Kollisionsrisiko für unseren Planeten dar. Das DLR sieht sich mit einer solchen Mission als Teil internationaler Anstrengungen zur Gefahrenabwehr. Damit sollen gleichzeitig unser Wissen über Asteroiden, über ihre Anzahl und Größenverteilung verbessert sowie die Prozesse im inneren Sonnensystem besser verstanden werden. Ausgehend von aktuellen Modellrechnungen gibt es Grund zu der Annahme, dass sich mehr als 1000 Objekte mit einem Durchmesser größer als 100 Metern innerhalb der Erdbahn befinden. Sie können durch Gravitationsstörungen bei nahen Vorbeiflügen, vor allem an der Venus, zu Erdbahn-Kreuzern werden. Wegen der ungünstigen Beobachtungsbedingungen mit Teleskopen auf der Erde sind bis heute aber nur neun dieser IEOs gefunden worden. Solche Objekte zeigen sich ähnlich wie Merkur und Venus nur kurz vor Sonnenaufgang beziehungsweise kurz nach Sonnenuntergang am Himmel.
Vom Weltraum aus ist es hingegen möglich, in einem Winkelbereich bis nahe an die Sonne zu beobachten, da keine Störungen durch Streulicht in der Atmosphäre auftreten. Somit können auch lichtschwache Objekte durch den Einsatz von Satelliten entdeckt werden. Bei geeigneter Bahnwahl ist außerdem eine "rund um die Uhr"-Beobachtung möglich.
Die Nutzlast der AsteroidFinder-Mission besteht aus einem kleinen Teleskop, installiert auf einer BIRD-Plattform, die vom DLR in Berlin entwickelt wurde. Das Fernrohr sucht kontinuierlich ein ringförmiges Gebiet zwischen 30 und 60 Grad Elongation zur Sonne ab. Alle Asteroiden, die sich in diesem Feld befinden, werden durch ihre scheinbaren Bewegungen gegenüber den Hintergrundsternen in aufeinander folgenden Aufnahmen erkannt. Die Bahn der Objekte wird durch ihre Verfolgung über einen längeren Zeitraum ermittelt. Als Missionsdauer sind gegenwärtig zwei Jahre mit möglicher Verlängerung geplant.
Die AsteroidFinder-Mission soll einen entscheidenden Beitrag zur Entdeckung von IEOs leisten und damit auch den von der UNO koordinierten Zielen zur Gefahrenabwendung für die Erde Rechnung tragen. Damit ergänzt die Mission bestehende weltweite Monitoring-Programme.

s. EADS Astrium

Bezeichnung für den ab Januar 2011 zum Geschäftsbereich Geoinformation der Astrium Services zusammengeführten Astrium-Tochtergesellschaften Spot Image und Infoterra, Spezialisten für satellitengestützte Fernerkundung und Dienstleistungen. Der Geschäftsbereich Geoinformation unter der Marke Astrium deckt damit eine vollständig konsolidierte Produkt- und Dienstleistungspalette ab, die die gesamte Wertschöpfungskette der Geoinformation von Satellitendaten bis hin zu hochwertigen Geoinformationslösungen umfasst.
Die Geoinformationslösungen des integrierten Geschäftsbereiches umfassen:

• optische und radargestützte Erdbeobachtung. Auf Basis eines einzigartigen Zugangs zu zahlreichen Erdbeobachtungssatelliten wird der Astrium Services Geschäftsbereich Geoinformation auch künftig innovative Kombinationen aus optischen und radargestützten Satellitendaten fördern;
• höherwertige Produkte wie 3D-Stadtsimulationen und digitale Höhenmodelle (DHM). Der Zugang zu globalen, hochgenauen DHM-Plattformen, unabhängig von Oberflächenbeschaffenheit und Wetterbedingungen, ist ein weiteres Beispiel für eine herausragende Lösung, die nur Astrium Services bieten kann;
• marktorientierter Geoinformationsdienstleistungen für Märkte wie Verteidigung und Sicherheit, Agrarwirtschaft, Öl & Gas, Stadt- und Raumplanung, Versicherungen und Umwelt;
• umfassende Expertise zur Lieferung komplexer, projektbasierter Geoinformationslösungen; aktuelle Beispiele sind die Entwicklung eines Landverwaltungs- und -besteuerungssystems in Mauritius und die Realisierung einer nationalen Dateninfrastruktur für Serbien.

Weitere Informationen: Astrium Geoinformationsdienste

Einer von drei Unternehmensbereichen von Astrium, das selbst eine hundertprozentige Tochter von EADS ist. Der zweite Unternehmensbereich ist Astrium Space Transportation (ST), der dritte Astrium Services.

Astrium Services (vormals EADS SPACE Services), Tochterunternehmen des Luft- und Raumfahrtkonzerns EADS, ist ein Komplettanbieter für jede Art von Satelliten-Dienstleistungen. Zu seinen Geschäftsbereichen gehören Telekommunikationsdienste, Geoinformationsdienste über seine Tochtergesellschaften Spot Image und Infoterra und Sichere Satellitenkommunikationssysteme für den militärischen Bereich.

Organisationseinheit der EADS und dabei europäischer Spezialist für den zivilen und militärischen Raumtransport sowie für die bemannte Raumfahrt. Space Transportation entwickelt und baut die Trägerrakete Ariane 5, das Weltraumlabor Columbus, das unbemannte Versorgungsfahrzeug ATV (Automated Transfer Vehicle) für die Internationale Raumstation ISS, Wiedereintrittssysteme, Antriebssysteme sowie Ausrüstung für raumfahrtspezifische Anwendungen.
Als Ergänzung des Ariane 5-Programms für den Transport schwerer Lasten ist Astrium Hauptanteilseigner von Starsem (Soyus-Trägerraketen) und Eurockot Launch Services (Rockot-Trägerraketen), deren Trägersysteme optimal für den Transport kleinerer Nutzlasten geeignet sind.
EADS Astrium ist auch Hauptauftragnehmer für die ballistischen Raketensysteme der französischen Nuklearstreitkräfte. Das Unternehmen ist aktuell für Entwicklung und Bau der U-Boot-gestützten Raketensysteme M45 und M51 sowie für deren Einsatzsysteme und Wartung verantwortlich.
Rund 4400 Mitarbeiter sind für Space Transportation in Frankreich (Les Mureaux bei Paris, Aquitaine bei Bordeaux) und in Deutschland (Ottobrunn bei München, Lampoldshausen bei Heilbronn, in Immenstaad bei Friedrichshafen und Bremen) tätig.

Weitere Informationen: EADS Space Transportation

Engl. Akronym für Atmospheric Lidar; ein Rückstreulidar für EarthCARE, einer in Entwicklung befindliche meteorologische Mission von ESA und NASDA mit Start um 2012. Der vom Lidar in die Atmosphäre gesandte Laserstrahl wird von den dort vorhandenen Molekülen und Partikeln rückgestreut. Das zurückkehrende Licht wird von einem opto-elektronischen Empfänger aufgenommen und in elektrische Signale umgewandelt, welche letzlich Informationen über Dichte und Verteilung der vorhandenen Atmosphärenbestandteile liefern.

Weitere Informationen: ATLID: The Technology Development Programme for ESA’s Satellite-borne Atmospheric Lidar (ESTEC)

Engl. Akronym für Atmospheric Trace Molecules Observed by Spectroscopy; im Infrarotbereich arbeitendes Spektrometer zur Erkundung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre. Das Instrument wurde in den neunziger Jahren viermal im Space Shuttle eingesetzt.

Die überwiegend gasförmige Hülle, von der die Erde sowie andere Himmelskörper umgeben sind, und die durch die Schwerkraft (Gravitation) dieser Körper festgehalten wird.

Existenz und Beschaffenheit der Erdatmosphäre haben wesentliche Auswirkungen auf die Fernerkundung. Die elektromagnetische Strahlung, die in der Fernerkundung als Informationsträger dient, muß auf ihrem Weg von der Strahlungsquelle zum Objekt und vom Objekt zum Sensor die Atmosphäre durchlaufen. Deshalb kommen für die Fernerkundung nur Wellenlängenbereiche in Betracht, in denen die Atmosphäre für die elektromagnetische Strahlung weitgehend durchlässig ist. Diese Spektralbereiche werden gemeinhin als atmosphärische Fenster bezeichnet.

Elektromagnetische Strahlung der Sonne unterliegt in der Atmosphäre teilweise einer Absorption und Streuung. Nur ein Teil erreicht die Geländeoberfläche als direkte Sonneneinstrahlung. Streuung hat großen Einfluss auf die räumliche Verteilung der Strahlung (ohne Energieverlust), Absorption verringert die verfügbare Energie und erwärmt die Atmosphäre. Beide Effekte sind wellenlängenabhängig.

Der atmosphärische Einfluss auf die kurzwellige Strahlung geht überwiegend auf die Streuung und Absorption von Luftmolekülen, Aerosolpartikeln, Wolkentröpfchen und Eiskristallen zurück. Hingegen wird die langwellige Strahlung durch Wasserdampf (H₂O) und strahlungsaktive Gase(CO₂), O₃, N₂O, CH₄) verändert.

Die in der Atmosphäre gestreute Strahlung pflanzt sich teilweise nach unten fort und bestrahlt als Himmelsstrahlung die Geländeoberfläche. Direkte Sonneneinstrahlung und diffuse Himmelsstrahlung werden zusammen Globalstrahlung genannt. Ein Teil der von der Sonne einfallenden Strahlung wird aber auch von der Atmosphäre nach oben in Richtung zum Sensor hin gestreut und überlagert sich als Luftlicht der von der Geländeoberfläche reflektierten Strahlung und verringert dadurch den Kontrast der Fernerkundungsbilder. Zum Beispiel wird durch Dunst oft der Kontrast von Fernerkundungsdaten beeinträchtigt.

Die Phänomene Streuung und Absorption werden durch die Atmosphärenbestandteile verursacht. Die Dichte der Atmosphäre nimmt mit der Höhe ab. Der Einfluß der absorbierenden Moleküle in der Atmosphäre ist deshalb höhenabhängig.

• Die permanenten Gase Stickstoff, Sauerstoff und Edelgase (z.B. Argon) kommen in allen Höhen bis 8 km zu etwa gleichen Anteilen vor und absorbieren relativ wenig; Ausnahme: O₂ Absorption bei l = 760 nm.
• Wasserdampf nimmt bis in eine Höhe von 2,5 km exponentiell ab. Es besteht eine ausgeprägte Absorption im Infrarot und nahen Mikrowellenbereich. Darin liegt die Hauptursache für die Beschränkung der Fernerkundung auf die atmosphärischen Fenster.
• Kohlendioxid verzeichnet Bereiche starker Absorption im Infrarot.
• Ozon kommt v.a. in Höhen zwischen 15 und 30 km vor und besitzt eine deutliche Absorption bei l = 9,5 µm mitten im atmosphärischen Fenster des thermischen Infrarot.
• Aerosole; Teilchen von 0,01 bis 100 µm Durchmesser kommen als Dunst, Staub, Nebel und Wolken v.a. in niedrigen Höhen in stark wechselnder Konzentration vor und verursachen vornehmlich die Streuung der Strahlung.

Die Streumechanismen in der Atmosphäre sind untergliedert in:

• Rayleigh-Streuung; dabei liegt die Teilchengröße weit unterhalb der Wellenlänge. Die Wellenlängenabhängigkeit bedeutet, daß kurzwellige Strahlung bedeutend stärker gestreut wird als langwellige. Die bevorzugte Streuung kurzer Wellenlängen ist der Grund für das Blau des Himmels, für das Abendrot und für das Alpenglühen. Die Rayleigh-Streuung findet vor allem an den Molekülen der permanenten Gase der Atmosphäre statt, ist in dieser Form also immer gegeben. Die horizontale Sichtweite bei reiner Molekülstreuung liegt bei 340 km.
• Mie-Streuung; die Teilchengröße entspricht ungefähr der Wellenlänge. Sie tritt an Aerosolen auf und kann je nach Atmosphären-zustand sehr unterschiedlich sein.
• Nichtselektive Streuung; sie findet an Teilchen statt, die groß im Vergleich zur Wellenlänge sind. Diese Streuung ist unabhängig von der Wellenlänge. Sie findet in Nebel und Wolken statt.

In der Praxis kommt es zu einer kombinierten Wirkung aller Streumechanismen.

Weitere Informationen:

• Der Aufbau der Atmosphäre (DWD)
• Spione für atmosphärische Schadstoffe und Treibhausgase: neue Satelliteninstrumente ermöglichen globalen Blick (Thomas Wagner, MPI für Chemie Mainz)
• Research Satellites for the Atmospheric Sciences (NASA Earth Observatory)

Beeinflussung des Fernerkundungssignals in der Atmosphäre durch Absorption und Streuung. Diese Prozesse wirken kontrastmindernd. Mit Hilfe der Atmosphärenkorrektur können diese Effekte reduziert werden.

Die Extinktion der Strahlung (Absorption und Streuung) von Sonne und Gestirnen beim Durchgang durch die Erdatmosphäre. Die abschwächende Wirkung der Extinktion ist um so stärker, je länger der Lichtweg durch die Atmosphäre ist, d.h. je tiefer das Objekt am Horizont steht. Die Streuung hängt von der Wellenlänge ab in der Weise, dass kurzwelligeres Licht stärker gebrochen wird. Darum erscheinen Objekte nahe am Horizont röter als hoch am Himmel (Sonnenunter- oder -aufgang, Mond dito).

Gezeiten der Atmosphäre, verursacht durch die primären gezeitenerzeugenden Massen von Sonne und Mond; bedeutsamer noch sind die von den Massenverlagerungen der Atmosphäre, z.B. durch thermische Ausdehnung, verursachten direkten und durch Auflasteffekte verursachten indirekten Gezeiteneffekte.

Engl. haze correction, atmospheric correction; die Entfernung von durch Streuung und Absorption in der Atmosphäre bedingten Einflüssen (atmospheric masking) aus dem gemessenen Fernerkundungssignal nach dessen Durchgang durch die Atmosphäre.

Durch den Atmosphäreneinfluss wird die Erdoberfläche nicht nur durch direktes Sonnenlicht bestrahlt, sondern auch durch Streulicht aus der Atmosphäre (Himmelslicht). Die reflektierte oder emittierte Strahlung vom Gelände wird dann erneut durch die Atmosphäre gestreut bevor sie am Sensor ankommt. Das dort empfangene Signal ist deshalb in komplexer Weise verfälscht.

Um genaue Informationen über die Erdoberfläche zu erhalten und optische Fernerkundungsdaten überhaupt erst räumlich und zeitlich vergleichbar zu machen, muss der Einfluss der Atmosphäre korrigiert werden. Die Anwendung einer Atmosphärenkorrektur ist elementar, wenn bio- und geophysikalische Parameter wie Blattflächenindex, Anteil der photosynthetisch aktiven Strahlung, Landnutzung, Emissionsgrad oder Landoberflächentemperatur für die Modellierung und Analyse des Systems Geosphäre-Biosphäre-Atmosphäre operationell abgeleitet werden.

Korrekturmodelle gliedern sich in eine radiometrische Korrektur und einen atmosphärische Einflüsse betreffenden Teil. Der Algorithmus zur atmosphärischen Korrektur der auf den Detektor auftreffenden spektralen Strahldichtewerte setzt die Kenntnis von meteorologischen Größen aus Radiosondenaufstiegen, von horizontaler Sichtweite und optischer Tiefe voraus. Im Zuge einer atmosphärischen Korrektur wird auf Pixelebene vom jeweiligen Grauwert (digital number) ausgegangen, in spektrale Strahldichtewerte und weiter in scheinbare Reflexionsgrade transformiert, um dann mit Hilfe geeigneter Aerosol- und Atmosphärenmodelle letztendlich atmosphärisch korrigierte Grauwerte bereitzustellen.

Wenn Bodeninformationen (ground data) vorliegen, kann die Korrektur verfeinert werden. Flächen, deren Reflexion bekannt ist oder zur Zeit der Datenaufnahme gemessen wurde, werden in den Bilddaten identifiziert. Dann kann man aus dem Vergleich zwischen den gegebenen Werten der Fläche und den Bilddaten eine lokal gültige Atmosphärenkorrektur ableiten.

Die Atmosphärenkorrektur ist vor allem für periodische Beobachtungen (Monitoring) gleicher Gebiete und für die Mosaikierung verschiedener Satellitenbilddaten von Bedeutung.

Weitere Informationen:

• Das automatische Atmosphärenkorrekturverfahren 'Durchblick' (DLR)
• Rechnergestützte Bilddatenanalyse im Umweltmonitoring: Zum Einsatz wissensbasierter Klassifikationen und Veränderungsanalysen mit handelsüblicher Fernerkundungssoftware; Dissertation an der Fakultät für Geowissenschaften der Ruhr-Universität (Chr. Lechtenbörger)

Engl. atmospheric absorption; der Verlust an elektromagnetische Energie beim Durchgang durch Partikel wie Ozon und Wasserdampf in der Atmosphäre infolge Speicherung in der Materie, Umwandlung in andere Energieformen z.B. in Wärme oder Streuung. Das Ausmaß des Verlustes wird von der Partikelgröße und der Wellenlänge der Energie kontrolliert.

Engl. atmospheric counter radiation; die gegen die Erdoberfläche gerichtete langwellige Strahlung der Atmosphäre (Wärmestrahlung im Spektralbereich 3,5 µm bis 100 µm). Sie entsteht durch die langwellige Ausstrahlung der Erde, die insbesondere von den klimawirksamen atmosphärischen Gasen Wasserdampf und Kohlendioxid absorbiert und in Wärme umgewandelt wird. Sie ist ein wichtiger Bestandteil der Energiebilanz an der Erdoberfläche und verursacht den natürlichen atmosphärischen Treibhauseffekt. Sie heißt Gegenstrahlung, da ihre Strahlrichtung entgegengesetzt zur Richtung der Wärmeabstrahlung der Erde verläuft.

Die im Laufe eines Jahres an einem typischen Standort in Mitteleuropa anzutreffende Variationsbreite der Gegenstrahlungsintensität reicht von unter 200 W/m² in klaren Winternächten bis deutlich über 400 W/m² an bedeckten Sommertagen. Über das Jahr und den ganzen Globus gemittelt beträgt die Intensität der Gegenstrahlung etwa 300 W/m². Im Vergleich dazu erreicht die langwellige Abstrahlung der Erdoberfläche im globalen Mittel (unter Annahme einer mittleren Temperatur von ca. 288 K) etwa 373 W/m², so dass der Erdboden im Mittel einem Verlust von etwa 70 W/m² infolge langwelliger Abstrahlung unterliegt.

Globale Energieflüsse in W/m² Global annual mean energy balance for March 2000 to May 2004 (W/m²) 'Gegenstrahlung' ist in dieser Abb. von Trenberth als 'Back Radiation' bezeichnet. Zu größerer Darstellung auf Grafik klicken Quelle: The COMET Program

Engl. boundary layer, syn. planetare Grenzschicht; der an die Erdoberfläche grenzende, untere Teil der Atmosphäre. Die vertikale Erstreckung beträgt, je nach Wind- und Temperaturverhältnissen, zwischen 500 m und 2000 m. Die atmosphärische Grenzschicht ist gekennzeichnet durch starke räumliche und zeitliche Änderungen der meteorologischen Felder, ferner durch starke Vertikalgradienten in Wind-, Temperatur- und Feuchteprofilen auf. Diese Änderungen sind am größten in der Nähe des Erdbodens und an der Obergrenze der atmosphärischen Grenzschicht. Letztere wird durch einen Temperatursprung (Inversion) und eine darüber liegenden stabilen Temperaturschichtung gekennzeichnet.
In der atmosphärischen Grenzschicht finden alle Austauschvorgänge zwischen der darüberliegenden freien Atmosphäre und der Erdoberfläche statt. Dies betrifft z.B. den Energieaustausch zwischen solarer Einstrahlung, langwelliger Ausstrahlung, fühlbarer Wärme und latenter Wärme (Verdunstung) und den Impulsaustausch (Bodenreibung).

Engl. atmospheric scattering; Prozess, bei dem die Ausbreitungsrichtung von elektromagnetischer Strahlung verändert wird. Er wird durch atmosphärische Gase (z.B. Ozon) und Aerosole hervorgerufen und steht in Abhängigkeit zur Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung. Die einfallende solare Strahlung wird auf ihrem Weg durch die Atmosphäre durch Streuungs- und zusätzlich durch Absorptionsprozesse entsprechend der Länge des optischen Weges geschwächt. Die atmosphärische Streuung variiert in den verschiedenen Spektralbereichen und steigt mit abnehmender Wellenlänge. Die Mie-Streuung und die Rayleigh-Streuung sind Formen der atmosphärischen Streuung. Die Atmosphärenkorrektur von Fernerkundungsdaten versucht den Einfluß der atmosphärischen Streuung zu eliminieren.

Spezielles mehrkanaliges Radiometer im Infrarot- und Mikrowellenbereich, das zur passiven Vertikalsondierung, d. h. zur Ableitung von vertikalen Temperatur- und Feuchteprofilen der Atmosphäre dient (z.B. ATOVS). Vom Prinzip her wird die Bandbreite der einzelnen Kanäle auf Absorptionsbanden und vertikale Konzentrationsmaxima von atmosphärischen Gasen und Wasserdampf abgestimmt, wodurch das emittierte bzw. reflektierte Signal je einem eng umgrenzten Höhenbereich zugeordnet werden kann.

Begriff zur Beschreibung eines Abschnittes des elektromagnetischen Spektrums, in dem Strahlung von der Atmosphäre nur schwach absorbiert wird. Innerhalb dieser Frequenzbänder sind Fernerkundungssensoren fähig, Daten über die Erdoberfläche zu erhalten. Die größten dieser Fenster befinden sich im Bereich des sichtbaren Lichts, in dem nur geringe Absorption stattfindet (z.B. durch Ozon) und im Bereich des reflektierten (auch nahen) Infrarots. Strahlen mit kürzeren Wellenlängen, wie das Ultraviolett und der Bereich der sehr kurzwelligen Röntgenstrahlen, werden von der Atmosphäre absorbiert und sind daher für die Fernerkundung weitgehend ungeeignet.

Ist die Sonne die wichtigste Quelle einkommender elektromagnetischer Strahlung, so sendet andererseits auch die Erde elektromagnetische Strahlung aus. Diese ist allerdings viel geringer und anders zusammengesetzt als die der Sonne. Der Bereich maximaler Strahlungsenergie der Erde liegt bei 9,7 µm, also im thermischen Infrarot.

Strahlungsenergie und atmosphärische Durchlässigkeit Quelle: http://www.uni-kiel.de/ewf/geographie/forum/unterric/material/einf_fe/

Wellenlängenbereiche (Spektralbereiche) innerhalb derer die Atmosphäre für solare Ein- bzw. terrestrische Ausstrahlung durchlässig ist, treten dort auf, wo die Strahlungsabsorption durch Wasserdampf, Kohlendioxid und Ozon besonders gering ist. Von besonderer Bedeutung sind die beiden Infrarotfenster in den Wellenlängenbereichen 3,4-4,1 µm und 8-13 µm. Häufig werden nur diese beiden Spektralbereiche mit dem Begriff atmosphärische Fenster bezeichnet.
In bestimmten Bereichen des nahen Infrarotspektrums ist die Atmosphäre fast zu 100% durchlässig, so dass die FE hier mit minimaler atmosphärischer Verzerrung arbeiten kann. Das große Fenster im Infraroten wird durch die Ozonbande bei 9,6 mm in zwei Bereiche aufgeteilt (elektromagnetisches Spektrum). Dieses Fenster hat wesentliche Bedeutung für den Treibhauseffekt, denn die Zunahme der Konzentration der klimarelevanten Spurengase verursacht eine spektrale Verengung des Fensters. Damit wird die Abstrahlung des Erdbodens im IR-Bereich behindert.
Der Wellenlängenbereich von 10,5-12,5 µm wird als Wasserdampffenster bezeichnet. Besonders durch dieses Fenster kann die langwellige Ausstrahlung der Erde von Satelliten aus aufgenommen und mithilfe des Planck'schen Strahlungsgesetzes in Oberflächentemperaturen der Erdoberfläche umgerechnet werden.

Atmosphärische Durchlässigkeit Quelle: http://www.uni-kiel.de/ewf/geographie/forum/unterric/material/einf_fe/

Längere Wellenlängen im Mikrowellenbereich werden atmosphärisch kaum gestört. Außerdem können die Mikrowellen Wolken, Nebel, Rauch, Dunst und Schnee durchdringen. Allerdings verursachen starke Regenschauer bei kürzeren Wellenlängen deutliche Störungen.
Die atmosphärischen Fenster spielen in der Fernerkundung eine wichtige Rolle, denn sie werden zur Bestimmung der globalen Verteilung der Erdoberflächentemperatur von Satelliten aus benutzt. Weitere atmosphärische Fenster gibt es außerhalb des solaren und terrestrischen Spektralbereichs, z.B. im Mikrowellen- und im Radiowellenbereich.

Engl. atmospheric noise; Interferenzeffekte der Atmosphäre, sowohl beim Übertragungs- wie auch beim Empfangsweg.

Engl. Akronym für Advanced TIROS Operational Vertical Sounder; Instrumentengruppe mit Soundern im Mikrowellen- und Infrarotbereich auf den Wettersatelliten NOAA-15 und NOAA-16, die genaue vertikale atmosphärische Temperatur- und Feuchteprofile aus bewölkten Gebieten liefern. Von besonderem Interesse sind hier die Frontalzonen, in denen unterschiedliche Luftmassen aneinandergrenzen.

Weitere Informationen: ATOVS (NOAA)

Bezeichnung für den geplanten Formationsflug von 5 amerikanischen und 1 französischen Satelliten zur Erzielung von Synergieeffekten der dann nahezu gleichzeitigen Datenaufnahme. Alle sechs Satelliten werden den Äquator innerhalb weniger Minuten um 13h30 Ortszeit überqueren und werden daher auch als Nachmittags-Konstellation bezeichnet. Dies unterscheidet sie von der Vormittag-Konstellation der aktuellen Missionen Terra, Landsat-7, SAC-C, EO-1.

Der Begriff A-Train ist einer alten Jazzmelodie von Billy Strayhorn entlehnt, die durch Duke Ellingtons Band bekannt wurde. Der Bezug ergibt sich dadurch, dass Aqua den "Zug" anführt und Aura den Schluss bildet.

Weitere Informationen: A-Train Fact Sheet

Engl. Akronym für Along Track Scanning Radiometer; aus zwei Komponenten ( IRR und MWS) bestehendes, abbildendes Instrument auf den ESA-Erdbeobachtungsmissionen ERS-1, ERS-2und als Advanced ATSR (AATSR) auf ENVISAT. IRR ist ein Infrarot-Radiometer, MWS ein zweikanaliger passiver Mikrowellen-Sounder. MWS ist physisch mit dem IRR verbunden, und seine Daten werden vor der Übermittlung an die Bodenstation mit den IRR-Daten vermengt.

Das Radiometer misst Oberflächentemperaturen, insbesondere der Ozeane und der Wolkenoberseiten, mit einer Genauigkeit von 0,3 °C. Die Messungen erfolgen im infraroten und im sichtbaren Bereich und besitzen eine räumliche Auflösung von einem Kilometer. Seine Daten und Bilder sind wesentliche Beiträge zum Verständnis des Weltklimas und dessen Veränderungen.

ATSR-2 für ERS-2 wurde zum Vegetationsmonitoring mit zusätzlichen Kanälen im sichtbaren Bereich erweitert.

El Niño-Beobachtung mit ATSR auf ERS-2 (1996-2003) Animation zum Starten bitte anklicken Das Radiometer misst die oberflächennahen Temperaturen der Ozeane mit hoher Frequenz. Nebenstehende Animation mit den Anomalien der Meerestemperaturen dokumentiert die Entwicklung des ENSO-Phänomens von 1996 bis 2003. Besonders eindrucksvoll ist das Einsetzen der Kelvinwelle im Jahr 1997 (rotbraune Zunge im Pazifik vor Südamerika). Weitere Informationen zu ENSO: http://www.enso.info Quelle: http://earthnet.esrin.esa.it/ers/article_archive/nino.html

Weitere Informationen:

• The ATSR (CCLRC)
• ESA Missions Earth Observation: ERS-ATSR (ESA)

Engl. Akronym für Automated Transfer Vehicle, automatischer Raumtransporter; europäischer Beitrag zur Internationalen Raumstation ISS. Das ATV dient der Versorgung der ISS und übernimmt auch die notwendigen Höhenkorrekturen der Station. Der Prototyp 'Jules Verne' des ATV startete im März 2008 an Bord einer speziellen Ariane 5 von Kourou aus. In den mehreren Monaten, in denen es an die ISS angekoppelt blieb, sorgte das ATV dafür, dass die Station mit so genannten ‘Reboost‘-Manövern wieder angehoben wurde. Am Ende seiner sechsmonatigen Mission nahm das ATV Abfälle auf und verglühte kontrolliert in der Atmosphäre.
Bis 2015 sollen fünf Missionen stattfinden.

Der europäische Weltraumfrachter ATV beim Laser-geleiteten Andocken an die ISS Quelle: http://www.esa.int/esaCP/SEMZR3K26DF_Germany_1.html

Kontrollierter Wiedereintritt eines ATV in die Atmosphäre

After 6 months, the Automated Transfer Vehicle (ATV), loaded with 6.5 tonnes of waste, separates from ISS and fully burns up during a guided and controlled reentry high over the Pacific. In combination with ESA's new Ariane 5, 8.5 m-long ATV will enable Europe to transport cargo to the International Space Station. The 45 m³ pressurized module of the ATV delivers up to 7.2 tonnes of equipment, fuel, food, water and air for the crew. Quelle: http://www.esa.int/esaMI/ATV/SEMWX432VBF_1.html#subhead4

Weitere Informationen: ESA-Special: Mit „Jules Verne“ zur Raumstation (esa)

Engl. resolution; in der Fernerkundung wird von spektraler Auflösung, räumlicher Auflösung, radiometrischer Auflösung und zeitlicher Auflösung gesprochen.
Spektrale Auflösung bezieht sich auf die Wellenlängenbereiche, die ein Sensor gleichzeitig aufnehmen kann, wichtig sind dabei die Anzahl der Spektralkanäle, ihre Breite und ihre Wellenlängenunterschiede.
Das räumliche oder geometrische Auflösungsvermögen bezeichnet die schmalste lineare oder winkelmäßige Trennung zweier Objekte durch einen Sensor, die es erlaubt, ein Objekt gerade noch zu erkennen. Je feiner die räumliche Auflösung, desto schärfer die Bilder.
Die radiometrische Auflösung gibt an, wie gut Helligkeitsunterschiede noch messtechnisch erfassbar sind. Bei einer gängigen 8 Bit-Darstellung ergeben sich insgesamt 256 Grauwerte.
Zudem ist für die Auswertung von Satellitenaufnahmen noch die zeitliche Auflösung entscheidend, also in welchen Zeitabständen ein Sensor ein bestimmtes Gebiet aufnehmen kann. Ein Satellit überfliegt eine Region nur in einem bestimmten wiederkehrenden Zeitintervall, im Falle von LANDSAT sind dies 16 Tage, d.h. alle 16 Tage wird dieselbe Fläche vom Sensor aufgenommen.

Engl. limit of resolution; die Grenze des Auflösungsvermögens. Sie kann mit Hilfe von Testzeichen (Siemensstern, Foucault-Mire, ISO-Testzeichen, DIN-Testfeld usw.) bestimmt werden.

Engl. data aquisition; nach DIN 18716-3 ist "die Aufnahme der Vorgang, bei dem die von der Erdoberfläche ausgehenden und am Sensor ankommende elektromagnetische Strahlung durch den Sensor erfasst und gespeichert wird. Anmerkung: Das Ergebnis des Vorgangs sollte nicht Aufnahme sondern Bild genannt werden".

Breite des Streifens, der von einem Satelliten bei der Erdumkreisung beobachtet wird.

Ein polarumlaufender Satellit bewegt sich auf einer Seite der Erde nach Norden (aufsteigende Bahn) und auf der anderen Seite Richtung Südpol (absteigende Bahn). Wenn die Umlaufbahn sonnensynchron ist, ist die aufsteigende Bahn des Satelliten meist auf der sonnenabgewandten Seite der Erde und die absteigende auf der sonnenzugewandten.

Auf- und absteigende Orbits polarumlaufender Satelliten     Zu größerer Darstellung auf Grafik klicken Quelle: http://www.geoinformation.net/lernmodule/lm06/pdf/pdf_Kap3_Aufnahmesysteme.pdf

Geographische Länge, bei der ein Satellit den Äquator in S-N-Richtung quert.

Engl. eye sensitivity; Eigenschaft des (insbes. menschlichen) Auges, elektromagnetische Strahlung bestimmter Wellenlängen (sichtbares Licht: 350-750 nm) wahrzunehmen und als Helligkeit zu empfinden. Als absolute Augenempfindlichkeit bezeichnet man die Empfindlichkeit, die die Anzahl der Lichtquanten angibt, die zur Reizerzeugung auf der Netzhaut auftreffen müssen. Dagegen ist die spektrale Augenempfindlichkeit V von der Wellenlänge der Strahlung und ihrer Intensität abhängig. Sie besitzt ihr Maximum bei 555 nm (d.h. gelbes Licht erscheint bei gleicher Intensität heller als rotes Licht) und nimmt zum kurzwelligen (blauen) Bereich hin etwas schneller ab als zum langwelligen (roten) Bereich. Wegen der Individualität der Augen ist die Lage des Maximums nicht eindeutig und unterliegt Schwankungen. Beim Übergang vom Tagessehen zum Dämmerungssehen ist das Maximum der Augenempfindlichkeit um ca. 40 nm auf ca. 515 nm aufgrund der unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeit von Zapfen und Stäbchen im Auge verschoben. Als Folge erscheinen die Blautöne in der Dämmerung heller. Da die Rezeptoren zudem ungleich verteilt sind, ist die Farbwahrnehmung abhängig vom Lichtreiz und vom Einfallswinkel mit dem der Beobachter den Lichtreiz sieht.

Wegen der individuell unterschiedlichen Empfindlichkeitseindrücke hat man eine genormte, dem mittleren Empfinden angepasste Augenempfindlichkeitskurve gebildet, die als Referenz für visuelle Modelle dient.

Die Empfindlichkeit des menschlichen Auges Die Empfindlichkeit des menschlichen Auges ist nicht im gesamten Bereich des elektromagnetischen Spektrums gegeben. Es ist nur empfindlich für Wellenlängen im Bereich von 380 und 780nm. Man nennt dies den sichtbaren Bereich oder 'Licht'. Und auch im sichtbaren Bereich reagiert unser Auge unterschiedlich auf verschiedene Wellenlängen. Seine Empfindlichkeit liegt bei Null an beiden Enden des sichtbaren Spektrums und hat sein Maximum bei 555 nm beim Tagessehen (photopisch) und bei 507 nm beim Nachtsehen (skotopisch). Aus diesem Grunde ist es schwierig, Licht zu messen. Die Charakteristik eines Messinstruments muss an die des menschlichen Auges angepasst werden. Hierzu wendet man eine sogenannte V(l)-Korrektur an. Sie führt dazu, dass das Instrument bei 555 nm am empfindlichsten ist und an beiden Enden am wenigsten empfindlich. Quelle: http://www.learn.londonmet.ac.uk/packages/ mulcom/comfort/visual/vision/v_lambda.html

Die Aura-Mission des Earth Observing Systems wurde im Juli 2004 mit einer Delta II-Rakete von Vandenberg, CA. gestartet. Der Satellit mit seinen vier Instrumenten (HIRDLS, MLS (EOS-Aura), OMI, TES) befindet sich auf einer polaren, sonnensynchronen Umlaufbahn. Diese verläuft in 705 km Höhe und besitzt eine Inklination von 98,2° sowie ein Wiederholzyklus von 16 Tagen. Aufgabe der Mission ist die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre und ihrer Dynamik mit besonderem Augenmerk auf die obere Troposphäre und die untere Stratosphäre (5-20 km). Es wird der Gehalt an Ozon, Aerosol und verschiedener Atmosphärenbestandteile mit Schlüsselcharakter gemessen, die alle eine wichtige Rolle für die Atmosphärenchemie, die Luftqualität und das Klima spielen. Das erhoffte bessere Verständnis vom Transport chemischer Substanzen und Luftverunreinigungen erlaubt eine angemessenere Umweltpolitik. Aura ist Teil des A-Trains.

EOS Common Spacecraft mit den Sensoren der Aura-Mission
Quellen: http://eos.gsfc.nasa.gov/proj-aura.html http://aura.gsfc.nasa.gov/mission/formation_flying.html

Weitere Informationen:

• Aura Brochure (NASA)
• Science Writer's Guide to Aura (NASA)
• AURA - Atmospheric Chemistry (NASA)
• AURA Mission (NASA)

Nutzlast auf den Satelliten von NPOESS zur Überwachung des Nordlichtes.

1. Strahlungsabgabe von Oberflächen entsprechend ihrer Temperatur, beschrieben durch das Plancksche Strahlungsgesetz.
2. Energieabgabe der Erdoberfläche und der Atmosphäre an den Weltraum in Form von langwelliger elektromagnetischer Strahlung (W/m²). Die Ausstrahlung kann mit Hilfe des Stefan-Boltzmann-Gesetzes berechnet werden, vorausgesetzt sie verhält sich wie ein schwarzer Körper.
   Die Ausstrahlung hängt stark von der Wellenlänge ab. Innerhalb der atmosphärischen Fenster kann die Erdoberfläche wegen ihrer vergleichsweise hohen Temperatur viel Energie direkt an den Weltraum abgeben. In den starken atmosphärischen Absorptionsbanden des Wasserdampfes und des Kohlendioxids wird die von der Erdoberfläche emittierte Strahlung in der Atmosphäre absorbiert und die Atmosphärenschichten emittieren ihrerseits Strahlung in diesem Spektralbereich entsprechend ihrer Temperatur. Da die Atmosphärenschichten in alle Richtungen abstrahlen, gelangt ein Teil dieser langwelligen Strahlung in den Weltraum und ein anderer Teil wird zur Erdoberfläche zurückgestrahlt (atmosphärische Gegenstrahlung). Die Ausstrahlung hat wesentliche Bedeutung für die Strahlungsbilanz der Erdoberfläche und der Atmosphäre. In klaren Nächten verursacht sie eine starke Abkühlung der Landoberflächen durch die stark negative Strahlungsbilanz. In wolkigen Nächten wird die Ausstrahlung wesentlich reduziert, da die Wolken die langwellige Strahlung durchweg absorbieren und damit keine atmosphärischen Fenster mehr existieren.

Wichtigste Methoden der Auswertung von Bilddaten sind: Bildverarbeitung, analoge, analytische bzw. digitale Auswertung, Bildtransformation und Bildinterpretation sowie Einschneide-Bildmessung und Stereophotogrammetrie.

Allgemein alle Maßnahmen, aus Bildern irgendwelche Werte zu entnehmen sowie diese bereitzustellen und weiter zu bearbeiten. Dazu gehören Bildinterpretation, Bildinterpretation, Bildtransformation, (geometrische) Bildmessung und die bildliche, graphische oder digitale Ausgabe der Ergebnisse (Auswerteergebnisse).

Prozess, bei dem Daten nach bestimmten Kriterien automatisch oder halbautomatisch gruppiert werden, im Gegensatz zu rein manuellen Methoden. Dabei wird jedes Pixel mit jeder klassenspezifischen Signatur verglichen. Der Vergleich läuft in einem Computer ab, der einen vorher festgelegten Algorithmus zur Klassifizierung verwendet. Wenn ein Pixel einer Klasse zugeordnet ist, erhält es den Wert in der entsprechenden Zelle des 'klassifizierten' Bildes. Die üblichsten Verfahren sind: Minimum Distance (to Means) Classifier, Parallelepiped Classifier, und (Gaussian) Maximum Likelihood Classifier.

Engl. Akronym für Advanced Very High Resolution Radiometer; abbildender multispektraler Sensor (6 Kanäle im sichtbaren und infraroten Bereich) auf der Serie der polarumlaufenden Satelliten der NOAA (POES).
Der erste AVHRR-Sensor wurde im Oktober 1978 mit dem TIROS-N-Satelliten (Satellitenserie der NOAA) ins All befördert und hatte 4 Kanäle. AVHRR/2 folgte im Juni 1981 auf der NOAA-7-Plattform und hatte bereits 5 Kanäle. Die dritte Version AVHRR/3 (mit nunmehr 6 Kanälen) startete im Mai 1998 mit NOAA-15. Ein weiteres Instrument wurde im Oktober 2006 mit dem Satelliten Metop A (EUMETSAT) in Orbit gebracht.
AVHRR hat im Subsatellitenpunkt eine räumliche Auflösung von etwa 1 km und beobachtet als eine Art "Weitwinkel-Sensor" die grosse Streifenbreite von etwa ±2500 km. AVHRR-Daten werden oft zum großflächigen Monitoring von Vegetation genutzt.
Bilder des AVHRR liefern u.a. Informationen über das Vorkommen, die Art und Höhe und den Aggregatzustand (Wasser/Eis) der Wolken, Schwebstoffe in der Atmosphäre, außerdem Meeresoberflächentemperaturen, zur Eisverteilung auf den Ozeanen und der Vegetation. AVHRR-Daten sind besonders für die Erforschung des Klimawandels wichtig, da mittlerweile eine lange Datenreihe dieses Sensors vorliegt.
AVHRR-Bilder können während des Satellitenüberfluges direkt mit APT- oder HRPT-Anlagen empfangen werden.

Weitere Informationen:

• AVHRR (NOAA)
• AVHRR Pathfinder Products (NASA JPL)

1. Die Richtung, in die eine Antenne ausgerichtet werden muss, um ein Satellitensignal zu erhalten. Das Azimut wird als Winkel von Norden über Osten d.h. im Uhrzeigersinn positiv über 360° gezählt.
2. Der Winkel zwischen Nordrichtung und einem Satelliten oder anderen Objekt.
3. Bezeichnung für die Flugrichtung bei der Aufnahme von SAR-Bildern im Unterschied zur Entfernungsrichtung quer dazu, fachsprachlich Range-Richtung.

Erster deutscher Satellit mit Start im Jahre 1969. Er diente der Erforschung des Sonnenwindes und dessen Einwirken auf das Erdmagnetfeld.

Weitere Informationen: Astronews