Begriff für die Rückstreuung von elektromagnetischer Energie an kleinen Partikeln in Richtung der Quelle, hauptsächlich im Zusammenhang mit Radarsystemen verwendet.

Engl. orbit; die Menge aller Punkte im Raum, die ein Teilchen, bzw. der Schwerpunkt eines Körpers zeitlich sequentiell (der Reihe nach) durchläuft. Ist kein (Wechselwirkungs-)Potential vorhanden, wirkt also auf das Teilchen keine Kraft, so ist die Bahn geradlinig. Die Bahn ist umso stärker gekrümmt, je stärker die Krafteinwirkung (das Potential) ist.
Als Systemelement eines Raumfahrtsystems besitzt die Bahn eine wesentliche Bedeutung bei dessen Konzipierung. Die Bahn des Raumfahrzeugs wird durch das Missionsziel bestimmt. Erdumlaufbahnen stellen mit über 95 % den größten Anteil an allen Raumfahrtmissionen dar.
Bewegen sich Raumfahrzeuge auf einer Erdumlaufbahn, bezeichnet man sie als Satelliten. Fliegen sie auf Bahnen jenseits eines Erdorbits, handelt es sich um Raumsonden. Bei bemannten Raumfahrzeugen spricht man je nach Funktion von Raumfähren, Raumschiffen und Raumstationen. Ballistische Flugkörper, die Höhen von weit über 1.000 km erreichen können, werden als suborbitale Flugkörper bezeichnet. (s. Umlaufbahn)

Engl. orbital elements, auch Satellitenbahnelemente; sie legen die Parameter für die Umlaufbahnen von Objekten fest, die einen Himmelskörper gemäß den keplerschen Gesetzen umkreisen. Sie umfassen die 6 Bahnelemente eines ungestörten Systems und zusätzlich Korrekturparameter, die die Störungen beispielsweise durch Reibung mit der Atmosphäre, inhomogenes Gravitationsfeld, Sonnenstürme oder Strahlungsdruck berücksichtigen.
Die Bahnelemente für die meisten Satelliten werden vom amerikanischen Air Force Space Command zur Verfügung gestellt und von Organisationen wie der NASA oder AMSAT als NASA/NORAD Two Line Elements Format (TLE) verteilt. Die Daten einer Vorhersage-Berechnung werden mit der tatsächlichen Beobachtung durch Tracking-Stationen auf der Erde abgeglichen und als aktualisierte Bahnelemente veröffentlicht.
Mit der Angabe der sechs Bahnelemente kann man in einem gegebenen Gravitationspotential zu jeder Zeit den Ort eines Körpers berechnen. Die normalerweise verwendeten Bahnelemente sind:

• die grosse Halbachse der Bahn
• die numerische Exzentrität
• die Inklination (Bahnneigung) zur Ekliptik (oder einer anderen Referenzebene)
• den Abstand vom Frühlingspunkt (das ist die Länge des aufsteigenden Knotens)
• Perihellänge
• Perihelzeit oder mittlere Anomalie zu einem bestimmten Zeitpunkt

Die Halbachse und die Exzentrität bestimmen die Grösse und Form der Bahn, die drei Winkel (Inklination, Länge des aussteigenden Knotens, Perihellänge) die Lage der Bahn im Raum und die Perihelzeit (bzw. die mittlere Anomalie zu einer Zeit) den Ort des Objekts auf der Bahn.
Bei Drei- und Mehrkörperproblemen gibt es keine analytische Lösung für die Bahn eines Teilchens und somit sind die Bahnelemente nur eine Näherung. Die sogenannten mittleren Bahnelemente beschreiben die (hypothetische) ungestörte Bahn des Körpers.

(Satelliten-) Bahnelemente Sechs Bahnelemente legen die Bahn eines Astronomischen Objekts eindeutig fest, das den Keplerschen Gesetzen im Schwerefeld eines Himmelskörpers (Zweikörperproblem) gehorcht. Zwei Bahnelemente definieren die Gestalt der Bahn-Ellipse, drei Elemente bestimmen die Lage im Raum und ein Element legt den Zeitbezug fest. Die Bahnelemente von Satelliten basieren ebenfalls auf den 6 Bahnelementen einer Keplerbahn. Sie enthalten üblicherweise weitere Parameter, um Bahnstörungen zu berücksichtigen. Zu größerer Darstellung auf Grafik klicken Quelle: Wikipedia

Geschwindigkeit, mit der sich ein Objekt (z.B. Satellit ) um ein anderes (Planet) bewegen muss, damit Fliehkraft und Gravitationskraft im Gleichgewicht bleiben und der Satellit weder auf den Planeten stürzt, noch dem Gravitationsfeld seines Planeten entkommt.

Bei künstlichen Erdsatelliten die Höhe eines Bahnpunktes kreisförmiger oder elliptischer Satellitenumlaufbahnen über der Erde ("Höhe über Grund"). Bei Satelliten auf Kreisbahnen, deren Mittelpunkt mit dem Erdmittelpunkt übereinstimmt, haben alle Bahnpunkte praktisch die gleiche Höhe über Grund. Dies trifft insbesondere auf Satelliten im geostationären Orbit zu, die sich auf einer äquatorialen Kreisbahn mit der Bahnhöhe 35.780 km bewegen. Da ihre Bewegung synchron zur Erddrehung (geosynchron) erfolgt (Bahnperiode: 24 h), führen sie keine Relativbewegung zur Erde aus. Für den Betrachter auf der Erdoberfläche stehen diese GEO-Satelliten immer an der gleichen Stelle in gleicher Höhe.

Diese Bedingungen gelten nicht für die auf mittelhohen und niedrigen Satellitenbahnen erdumlaufenden Satelliten. Ihre Bahnebenen sind meistens mehr oder weniger aus der Äquatorialebene gekippt ("inkliniert") und zeichnen sich durch einen exzentrischen Verlauf aus (elliptische Bahnen) aus. Damit variiert die Höhe der Satellitenumlaufbahnen über Grund teilweise ganz beträchtlich. Ihre erdfernsten und erdnächsten Punkte, die so genannten Apsiden, bezeichnet man mit Apogäum und Perigäum.

Syn. (Bahn)inklination; Winkel der von der Umlaufbahn von Satelliten beschriebenen Ebene mit der Äquatorebene. Eine Umlaufbahn mit einer Neigung von 0 Grad verliefe demnach direkt über dem Äquator, typisch für geosynchrone Umlaufbahnen. Zunehmend größere Neigungswinkel würden Satelliten über immer höhere Breiten führen. Eine Bahnneigung von 90° würde direkt über Nord- und Südpol führen. Die bevorzugte Bahnneigung für Space Shuttle-Flüge liegt bei 28,5° (geographische Breite von Cape Canaveral), kann aber auch 39° oder 57° betragen.

Bahnparameter Die nicht maßstabsgetreue Darstellung zeigt drei Umlaufbahnparameter, die zur Bestimmung von Gestalt und Größe eines Orbits herangezogen werden können: Radius (R), Geschwindigkeit (V) und Bahnneigung (I). Quelle: http://liftoff.msfc.nasa.gov/academy/rocket_sci/orbmech/orbit/orbit.html

Parameter, die den Verlauf der Bahn, in der sich ein Satellit bewegt, beschreiben.

Orthogonale Projektion der Satellitenbahn auf ein mittleres Erdellipsoid.

Russischer Weltraumbahnhof (Kosmodrom) beim gleichnamigen Ort in Kasachstan nordöstlich des Aralsees in der Nähe von Leninsk am Fluss Syrdarja, der zu Sowjetzeiten vor allem für die bemannten Missionen errichtet wurde. Mit dem Zerfall der UdSSR ging der Besitz an Kasachstan, Russland zahlt seit 1994 umgerechnet etwa 200 Mio. Euro jährlich an Pacht, um die Stätte weiter nutzen zu können. Mit dem Kosmodrom Wostotschny soll deshalb ein neuer Weltraumbahnhof in der Region Amur entstehen.

Baikonur gilt als größter Raketenstartplatz der Welt. Nach offiziellen Angaben erstreckt es sich 2004 über eine Fläche von 6.717 Quadratkilometern, 85 Kilometer von Norden nach Süden und 125 Kilometer von Westen nach Osten. Hinzu kommen noch 22 Landegebiete für abgebrannte Raketenstufen und die Raumkapseln mit einer Gesamtfläche von 4,8 Millionen Hektar.

Zur Bodeninfrastruktur gehören neun Startkomplexe mit 15 Startvorrichtungen, 4 Abschusseinrichtungen zur Erforschung Interkontinentaler Langstreckenraketen, 11 Montage- und Versuchskomplexe, zwei Tankstellen, zwei Flugplätze, ein Messkomplex, ein 600-Megawatt-Wärmekraftwerk, 470 Kilometer Eisenbahngleise, 1.281 Kilometer Straßen und 6.610 Kilometer Elektroleitungen.

70 % aller russischen Starts von kosmischen Flugkörpern finden in Baikonur statt. Weitere Startplätze (auch für Satellitenraketen, aber nicht für bemannte Missionen) sind Snamensk, Plessezk und Swobodny in Russland.

Luftgetragene Instrumentenplattform zur Sammlung von hauptsächlich meteorologischen Daten. Ballons können festverankert oder freifliegend (Radiosonde) sein.
Vor- und Nachteile von ballongestützter Fernerkundung:

Studentenforschungsballon BEXUS 11 beim Start Am 23. November 2010 um 9.20 Uhr (MEZt) haben das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und das schwedische Raumfahrtunternehmen SSC erfolgreich den Stratosphärenballon BEXUS 11 vom europäischen Raumfahrtzentrum Esrange in Kiruna, Schweden, gestartet. An Bord waren vier Experimente von europäischen Universitäten, davon zwei aus Deutschland. BEXUS 11 flog für rund vier Stunden in einer Flughöhe von bis zu 33 Kilometern. Um die teilweise schweren Experimente auf diese große Höhe zu bringen, wurde ein Ballon mit einem Volumen von 100.000 Kubikmetern benötigt. Zu vergrößerter Version auf Abbildung klicken Quelle: DLR

Engl: band, franz. bande; nach DIN 18716 der "Spektralbereich, in dem ein Sensor arbeitet", verbunden mit der Anmerkung: "Band ist gleichbedeutend mit Kanal, aber in der Mikrowellen- und Hyperspektral-Fernerkundung bevorzugt".
Weitere Differenzierungen:

1. Beim Funk eine kontinuierliche Folge von Sendefrequenzen innerhalb vorgegebener Grenzen.
2. In der Radiometrie einer relativ enger Bereich des elektromagnetischen Spektrums, auf das der Sensor eines Fernerkundungssystems anspricht. Ein Multispektralsensor führt Messungen in mehreren Spektralbändern durch.
3. In der Spektroskopie Spektralbereiche, in denen atmosphärische Gase Strahlung absorbieren und emittieren, z.B. das 15 µm Kohlendioxid-Absorptionsband, das 6,3 µm Wasserdampf-Absorptionsband und das 9,6 µm Ozon-Absorptionsband.

Maß für den zusammenhängenden Frequenzbereich elektromagnetischer Schwingungen, der in einem Signal vorhanden ist oder für den Frequenzumfang eines (FE-)Systems bzw. eines Kanals. Bandbreite ist ein fundamentaler Parameter jeder bildhaften Darstellung.

Dt. 'Kanalverhältnisse'; eine Bildverarbeitungstechnik, die verwendet wird, um den Kontrast zwischen Objekten in Bildern der Fernerkundung, die zwei oder mehr Frequenzbänder verwenden, zu erhöhen. Das Verhältnis ("ratio") wird erhalten, indem die digitalen Zahlen, die für das eine Band gespeichert sind, von denen des anderen Bandes getrennt werden, für genau dieselbe Zelle in den Bildern. Diese Technik ist besonders nützlich für das Eliminieren von Unterschieden in einer Szene, die alleine aus der Beleuchtungsverteilung entstehen.

Weitere Informationen: Band Ratios (MicroImages)

Die Vermessung der topographischen Gestalt von Meeres- und Seeböden. Als Teilgebiet von Hydrographie und Geodäsie dient die Bathymetrie somit der Gewinnung von Karten, aus denen das Tiefenprofil der Ozeane ersichtlich wird. Siehe hierzu auch Gebco (General Bathymetric Chart of the Oceans).
Wichtigstes und traditionelles Werkzeug der Bathymetrie ist das Echolot. Dabei werden akustische Signale ausgesandt und an der Meeresoberfläche reflektiert. Fächersonare oder Fächerecholote, wie das SEABEAM-System oder das System HYDROSWEEP, sind in den Schiffsrumpf eingebaute Sonare, die - anders als herkömmliche Echolotsysteme- zusätzlich zum zentralen Schallstrahl nach unten weitere Schallstrahlen seitlich zur Fahrtrichtung aussenden. Für jeden der Schallstrahlen wird die Laufzeit des Signals ermittelt, daraus die Wassertiefe errechnet und damit eine flächenhafte Information zur Wassertiefe unterhalb des Boots zusammengesetzt. Fächerecholote werden vorzugsweise zur Kartographie des Meeresbodens eingesetzt.

Zu größerer Version auf Abbildungen klicken

Bathymetrie an Bord der Polarstern Haupteinsatzgerät der AWI- Wissenschaftler der Abteilung Bathymetrie und Geodäsie ist das an Bord des deutschen Forschungseisbrechers Polarstern installierte Fächerecholot, mit dem die Bremerhavener Geowissenschaftler die Gestalt des Meeresbodens erkunden. Entlang der Berge und Täler am Grund der polaren Ozeane kommt es zur Bildung von Tiefenwasser. Daraus entstehen Strömungen, die global für den Wärmetransport in den Weltmeeren verantwortlich sind und somit Einfluss auf das Klima unserer Erde nehmen. Quelle: planeterde

LIDAR Hydrographic Surveying Instead of using sound, like sonar, LIDAR uses lasers to find distance. Aircraft are used to conduct LIDAR surveys. LIDAR is used extensively for topographic mapping on land. When used in hydrographic surveys, two different color lasers are used: green and red. The red laser reflects off of the water surface, while the green laser penetrates water and reflects off of the seafloor. The green laser can penetrate water up to a maximum of about 70 m, depending on the water clarity. The time difference between the two can be used to compute depth. The LIDAR scans in an arc in front of the aircraft by reflecting the lasers off a moving mirror resulting in a broad swath as the aircraft flies along. With an accurate position for the aircraft, the result is a bathymetric map that can be combined with topographic LIDAR data to span the littoral zone. Quelle: meted

Bathymetrische Vermessung mit Fächerecholotsystemen bieten ein schnelles Hilfsmittel, um Gestalt und Morphologie des Meeresbodens zu untersuchen. Das an Bord des Forschungsschiffes Polarstern installierte System Hydrosweep DS-2 liefert 59 Einzelmessungen der Wassertiefe und Echostärke je Ping. Zusätzlich liefert es Bodensichtsonar-Information (2048 Echos pro Ping). Das System kann mit einem Öffnungswinkel von 90 oder 120 Grad betrieben werden und ist für die Tiefseevermessung ausgelegt.
Das Echolot sendet über einen Geber ein Schallsignal nach unten. Dort wird das Signal vom Gewässerboden, aber auch Schiffswracks oder Fischschwärmen, reflektiert. Der reflektierte Impuls wird am Schiff empfangen. Aus der Laufzeit kann die Wassertiefe berechnet werden.

Die meisten Echolote verwenden Impulse mit einer Frequenz im Bereich zwischen 50 und 200 kHz (Ultraschall mit einer Wellenlänge von 3 cm bis 7,5 mm), die über einen Ultraschallgeber (meist ein Piezolautsprecher) im Schiffsboden oder am Heck abgestrahlt werden. Die Schallwellen werden am Gewässerboden reflektiert und vom Schallwandler empfangen. Aus der Laufzeit der Wellen und der Ausbreitungsgeschwindigkeit wird die Tiefe ermittelt.

	New View of the Deepest Trench It is the deepest trench in the world’s deepest ocean, and now scientists have a new map of it. Using sound waves, scientists have pierced the lightless depths of the western Pacific Ocean and drawn a new picture of the Mariana Trench. The maps were made from data collected and analyzed by researchers at the Center for Coastal and Ocean Mapping/Joint Hydrographic Center at the University of New Hampshire (UNH). Depths are reflected by shades of blue, with the deepest reaches represented by the darkest blues. The black outline shows the outer edges of the nearly 400,000 square kilometers of seafloor surveyed by the oceanographers. The researchers used multi-beam echo sounders to map the Mariana Trench from August to October 2010. Mounted on the hulls of ships, the instruments send pulsed sound waves toward the seafloor and then record the echo-like reflections. Multi-beam sounders send those pulses out in a fan-shaped swath, allowing researchers to form three-dimensional images of the bottom. Led by UNH scientists James Gardner and Andrew Armstrong, the underwater survey has yielded the most precise estimate to date of the depth of the Challenger Deep - 10,994 meters deep, plus or minus 40 meters. Researchers also discovered four deep-water “bridges” crossing the trench and standing as much as 2,500 meters above the trench floor. The new map has a resolution of 100 meters per pixel, nearly 20 times more detailed and precise than previous efforts (two kilometers per pixel). The Mariana Trench stretches 2,500 kilometers in an arc that is edged by islands such as Guam and Saipan. Its depths easily dwarf the tallest mountains on Earth’s surface and pressures exceed 1,000 atmospheres, or 1,000 times the air pressure at the land surface. The trench was formed (and is constantly remodeled) by the collision of the old and cold Pacific tectonic plate with the much younger Philippine plate. The Pacific plate is diving under the Philippine plate in a process known as subduction. Film director James Cameron made news in March 2012 as the first person to dive to the Challenger Deep in a submersible in more than 50 years. Don Walsh and Jacques Piccard made the first dive in 1960 in the U.S. Navy bathyscaphe Trieste. Zu vergrößerter Version auf Abbildungen klicken Quelle: NASA

Da die Echolot-Messmethode jedoch vergleichsweise aufwändig ist, wurde in jüngerer Zeit auch eine Technologie erprobt, Seekarten aus den Daten von Radarsatelliten zu gewinnen. Zwar können diese Radarsatelliten nur die Wasseroberfläche abbilden. Bedingt durch Gravitationsanomalien unterseeischer Erhebungen und Gebirgszüge, liegt der Wasserspiegel an diesen Stellen aber im Mittel um einige Zentimeter höher als an tieferen Stellen.

Der Abstand vom Satelliten zur Oberfläche kann mit den heutzutage eingesetzten Altimetern sehr genau bestimmt werden (etwa auf 1-2 cm), wobei eher die genaue Ortsbestimmung des Satelliten selbst Schwierigkeiten bereitet. Das sich abzeichnende Geoid ist Ausdruck des Schwerefeldes der Erde, welches durch Dichteunterschiede von Gestein und Wassermassen beeinflusst wird. Meeresrücken, Gräben und Ebenen von bis zu 8 km Tiefe üben verschiedene Anziehungskräfte auf die Wassermassen aus, so dass sich die Topographie des Meeresbodens an der Oberfläche widerspiegelt und eine auswertbare Signatur hinterlässt. So kann durch Präzisionsmessungen des mittleren Meeresspiegels, bzw. dessen Abweichung von der Kugelgestalt, die Wassertiefe abgeleitet werden.

Auch verändert sich die Wellenstruktur, wenn ein Wasserkörper über eine Schwelle strömt (s. Abb.). Es entsteht vor der Schwelle eine Zone der Divergenz, die Strömungsgeschwindigkeit erhöht sich und es kommt zu einem Auseinanderziehen der Kapillarwellen. Hinter der Schwelle befindet sich eine Konvergenz, die Strömung verlangsamt sich und die Wellen werden zusammengedrückt. Auf SAR-Bildern ist dies durch den Unterschied der Streucharakteristik der beiden Zonen erkennbar.

Bodentopographie aus SAR Vor dem Überströmen einer Erhebung nimmt die Flußgeschwindigkeit an der Oberfläche zu. Dies führt zur horizontalen Divergenz und so einem Auseinanderziehen der Kapillarwellen. Das wiederum führt zu einer Reduktion der Bragg-Streuung (geringere Radarrückstreuung) und somit erscheinen diese Gebiete auf SAR-Bildern dunkler. Nach dem Überströmen des Hindernisses reduziert sich die Flußgeschindigkeit und es kommt zu horizontaler Konvergenz. Dadurch werden die Kapillarwellen zusammengedrückt und die Bragg-Streuung nimmt zu. Durch die erhöhte Radarrückstreuung erscheinen diese Flächen heller. Dieses Verfahren wird zum Beispiel zur Untersuchung des Watts in Norddeutschland verwendet. Zu vergrößerter Version auf Abbildung klicken Quelle: Grundlagen der Fernerkundung (S. Crewell, Universität Köln)

Da elektromagnetische Strahlung im Vergleich zu Schallwellen nur wenig in den Wasserkörper eindringt, kann die Tiefe mit deren Hilfe nur in flachen Gewässern bzw. in Küstennähe direkt gemessen werden.

Weitere Informationen:

• Bathymetrie (Worldview Global Alliance)
• Crater Lake Bathymetry (Oregon State University)

Karte eines Gewässer-, insbesondere Meeresbodens mit Tiefenzahlen, Tiefenlinien und evtl. farbigen Tiefenschichten. Sämtliche Tiefenangaben sind auf Seekartennull bezogen. Zur Datengewinnung werden heute auch flugzeug- oder satellitengestützte Fernerkundungsverfahren eingesetzt. Vermessungsschiffe bedienen sich des GPS.

Crater Lake, Oregon Bathymetrische Karte mit Schattenrelief   Die kolorierte Fläche ist der Seeboden, die graue Fläche repräsentiert das umgebende Bergland und die Wizard Island. Der Durchmesser des Sees beträgt ca. 9 km. Die roten und gelben Frabtöne stehen für die flacheren Bereiche, die grünen und blauen für die größeren Tiefen. Der Seeboden wurde mit einem hochauflösenden Echosounder vermessen und mit einem digitalen Höhenmodell der umgebenden Landschaft kombiniert. Eingebunden in ein GIS können die bathymetrischen Daten visualisiert und z.B. mit geologischen Informationen verschnitten werden. - Der Crater Lake befindet sich in der Caldera des Mount Mazama, einem Vulkan der Kaskadenkette, der einst 3.700 m hoch war. Er brach vor ca. 7.700 Jahren aus, brach danach in sich zusammen und bildete die aktuelle Caldera. Diesem Ereignis ging eine 400.000 Jahre lange vulkanische Aktivität voraus, während der ein Kegel aufgebaut wurde. Auch heute ist die Region noch potentiell aktiv. Zu einem Poster mit Photo und geologischer Darstellung des Crater Lake hier klicken (7 MB) Zu geologischen Hintergrundinformationen hier klicken Zu vergrößerter Version auf Abbildung klicken Quelle: http://walrus.wr.usgs.gov/pacmaps/cl-shd.html

Weitere Informationen:

• Measuring the Depths (TAMU)
• AWI Bathymetrie & Geodäsie (AWI)
• Seafloor Mapping Project (USGS)
• Crater Lake Bathymetry (Oregon State University)

Experimenteller Wissenschaftssatellit zu Datenübertragung, Fernerkundung und Raumfahrzeug-Management. Der mit einem neuen Bus ausgestattete Satellit ist ein gemeinsames Projekt von NPO Mashinostroyeniya und der staatlichen Bauman Technischen Universität Moskau. Der Endkunde sollte die russische Raumfahrtagentur sein. Baumanets sollte ursprünglich ab Dezember 2005 auf einer sonnensynchronen Umlaufbahn in 700 km Höhe und mit einer Neigung von 98° die Erde umkreisen. Der Start im Sommer 2006 schlug fehl.

In der Fernerkundung entspricht der Bedeckungsgrad meist dem Anteil der vertikalen Projektion aller grünen, photosynthetisch aktiven Pflanzenelemente bezogen auf die Bodenfläche. Er ist wie der Blattflächenindex eine dimensionslose Größe, die aus einem Flächenverhältnis berechnet wird. Dies geschieht über eine empirische oder semi-empirische Ableitung aus Vegetationsindizes oder aus dem Blattflächenindex.

Mit Befliegung bezeichnet man das regelmäßige und systematische Überfliegen von Gebieten zur lückenlosen Aufnahme von Luftbildern.

Syn. Einstrahlungskorrektur, Reliefkorrektur; Korrektur der Einstrahlungsverhältnisse vor allem bei der Auswertung von Fernerkundungsdaten von gebirgigen Regionen. Aufgrund unterschiedlicher Höhenlage, Exposition, Hangneigung und Horizonteinengung treten Einstrahlungsdifferenzen auf, die sich auch auf die detektierte Strahlung auswirken. Dies kann besonders bei der digitalen Klassifizierung, aber auch bei der visuellen Interpretation, störend wirken und letztlich zu fehlerhaften Zuweisungen führen. Um Fehlklassifizierungen zu vermeiden, sind die Korrekturen der Einstrahlungsverhältnisse erforderlich, sie greifen auf digitale Höhenmodelle zurück.

Weißrussischer Erdbeobachtungssatellit mit im Sommer 2006 missglücktem Start. Gebaut wurde er im Auftrag der Weißrussischen Nationalen Akademie der Wissenschaften vom russischen Raumfahrtunternehmen RKK Energija. Die Sensoren sollten im sichtbaren Bereich und im nahen Infrarot Bilder der Landflächen mit hoher räumlicher Auflösung liefern. Der Satellit sollte sich in 505 km Höhe auf einer sonnensynchronen Umlaufbahn mit 97,4° Neigung bewegen. Der Nachfolgesatellit Belka 2 wurde am 22. Juli 2012 gestartet.

Erdbeobachtungssatellit der weißrussischen Raumfahrtbehörde, der den 2006 gestarteten Vorgängersatellit BelKa-1 ersetzten, dessen Dnepr-Trägerrakete 86 s nach dem Start versagte. Er wurde am 22. Juli 2012 vom Startkomplex 31/6 des Kosmodroms Baikonur mit einer Sojus-Trägerrakete zusammen mit den Satelliten Kanopus-Vulkan, TET 1, ExactView 1 und Sond-PP in eine sonnensynchrone Umlaufbahn gebracht. Der dreiachsenstabilisierte Satellit ist nahezu baugleich mit Kanopus-Vulkan und mit einer panchromatische Kamera mit einer Auslösung von etwa 2,5 m und einer Schwadbreite von 20 km, einer Vierkanal-Multispektralkamera mit einer Auflösung von 10,5 m und einem Multispektralscanner MSU-200 mit einer Auflösung von 25 m und einer Schwadbreite von 250 km für Übersichtsbilder ausgerüstet. Er soll der Erderkundung und der Datensammlung für verbessertes Kartenmaterial dienen, wobei die Daten auch für die Landesentwicklung, den Katastrophenschutz und die Landwirtschaft eingesetzt werden sollen. Gebaut wurde er auf Basis eines Satellitenbus der russischen Firma WNIIEM (ursprünglich: Allunionsweites Wissenschafts- und Forschungsinstitut für Elektromechanik). Die Avioniksysteme stammen von Surrey Satellite Technology aus Großbritannien. Die geplante Lebensdauer beträgt fünf Jahre.

Engl. observation angle, franz. angle d’observation; nach DIN 18716 der "Winkel zwischen der Lotrichtung und der Richtung, unter der die Datenaufnahme für einen bestimmten Geländepunkt erfolgt".

Raumsonde, die im Rahmen einer von der ESA in Kooperation mit der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA geplanten Mission zum Merkur starten soll. Ihre Hauptaufgaben bestehen in der Untersuchung des Magnetfelds sowie der geologischen Zusammensetzung und Geschichte des sonnennächsten Planeten. Sie ist nach dem Spitznamen des 1984 verstorbenen italienischen Mathematikers Giuseppe Colombo benannt, der sich um die Merkurerkundung besonders verdient gemacht hat.

MCS: Mercury Composite Spacecraft Die Raumsonde der BepiColombo Mission MCS (Mercury Composite Spacecraft) wird auf ihrem Weg zum Merkur aus drei Modulen bestehen: MTM (Mercury Transfer Module): Beinhaltet die zum Transfer nötigen Triebwerke (4 Ionentriebwerke SEP, 24 chemische Triebwerke). Wird bei Erreichen der endgültigen Orbits des MPO und MMO abgetrennt. MPO (Mercury Planetary Orbiter): Orbiter (ESA) mit insgesamt 11 wissenschaftlichen Instrumenten. MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter): Orbiter (JAXA) mit 5 wissenschaftlichen Instrumenten. Eine weitere Komponente ist das sogenannte MOSIF (MMO Sunshield and Interface Structure); eine Kombination aus Interface und Sonnenschutz für den MMO. Der MOSIF wird nach dem Einschuss des MMO in den Endorbit abgetrennt. Zu größerer Darstellung auf Grafik klicken Quelle: DLR

BepiColombo wird aus drei Modulen bestehen: je einem europäischen und japanischen Orbiter sowie einem Antriebsmodul, das die beiden Sonden zum Merkur transportiert. Die gesamte Einheit wird etwa sechs Meter hoch sein und rund vier Tonnen wiegen. Rund ein Drittel davon ist Treibstoff. Astrium Deutschland ist für das komplette dreiteilige Raumfahrzeug verantwortlich. In Großbritannien ist Astrium für den Bau des elektrischen und chemischen Antriebssystems sowie für die gesamte Struktur aller drei Module verantwortlich. Astrium in Spanien wiederum hat die Struktur für das Transfermodul - auf Basis der  neuesten Kohlefasertechnologie - entwickelt und gebaut. Astrium in Frankreich wird die on-board Software auf der Basis der schon im Weltall fliegenden Sonden Rosetta, Mars Express und Venus Express entwickeln.

MCS: Missionsprofil der BepiColombo Mission   Bei der BepiColombo Mission wird zwischen 5 Missionsphasen unterschieden: Start und frühe Orbit Phase (launch and early orbit phase, LEOP) (2) Nahe Erd- und Testphase (near Earth commisioning phase, NECP) (2) Interplanetare Phase (interplanetary cruise phase) (3) Merkur Annäherungs Phase (Mercury approach phase) (4) Merkur Orbit Phase (Mercury orbit phase) (5) (1) zeigt das MCS (Mercury Composite Spacecraft) in der Startkonfiguration (launch configuration) mit der angedeuteten Nutzlastverkleidung  sowie das schematisch dargestellte Interface zur ARIANE 5 ECA. Zu größerer Darstellung auf Grafik klicken Quelle: DLR

Der Start ist für Juli 2014 vorgesehen. Eine Ariane 5 Rakete wird BepiColombo vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou aus zunächst auf eine interplanetare Flugbahn bringen. Für den insgesamt sechs Jahre dauernden Flug zum Merkur werden sowohl die elektrische Antriebssysteme als auch einige planetarische Swingby-Manöver um die Erde, die Venus und den Merkur selbst genutzt.

Weitere Informationen:

• BepiColombo (ESA Science and Technology)
• BepiColombo (ESA Space Science)
• BepiColombo - Mission zum Merkur (DLR)

Engl. radiant exposure; die Bestrahlung H ist die auf die Flächeneinheit auftreffende Strahlungsmenge. Die spektrale Abhängigkeit der Größen wird durch den Index l angezeigt:Q_l, F_l, M_l, I_l, L_l, E_l, H_l,

Engl. irradiance, franz. irradiance; die Bestrahlungsstärke E ist der Strahlungsfluss, der auf eine Oberfläche auftrifft. DIN 18716 formuliert: "Quotient aus der auf eine Fläche auftreffenden Strahlungsleistung und dieser Fläche".

Engl. illumination angle, franz. angle d’incidence; nach DIN 18716 der Winkel zwischen der Flächennormalen und der Einfallsrichtung der auftreffenden Strahlung.

Bewässerung als künstliche Zufuhr von Wasser vornehmlich zum Ausgleich der für die Bodennutzung jahreszeitlich oder ganzjährig fehlenden Niederschläge, gehört mit ihren vielfältigen landschaftlichen Auswirkungen zu den markantesten anthropogenen Eingriffen. Insofern ist Bewässerung(swirtschaft) ein ideales Objekt für fernerkundliche Beobachtung, insbesondere wegen ihrer raumzeitlichen Veränderungen (Change Detection).
In der hydrologischen Praxis ist Fernerkundung ein wichtiges Instrument für das Wassermanagement. So beginnt der Einsatz von Fernerkundung bereits beim Aufspüren von fossilen oder rezenten Grundwasserkörpern, aus denen Bewässerungssysteme gespeist werden können. Zu diesem Zweck werden die Messdaten von mehreren unterschiedlichen Beobachtungssatelliten kombiniert. Beispielsweise verschaffen Bilder der Landsat-Satelliten einen Überblick über die Oberflächenstruktur einer Region – die verschiedenen Vegetationstypen lassen auf die grundsätzliche Bodenfeuchte schließen. Die Sensoren eines Radarsatelliten scannen die Oberflächenbeschaffenheit der Landschaft. Die von ihm ausgesandten Wellen des sogenannten C-Bandes dringen zwar nur wenige Zentimeter in den Boden ein. Doch das Relief der Oberfläche verrät ausgetrocknete Flussläufe und liefert so wichtige Anhaltspunkte, wo Grundwasser zu finden sein könnte. Mit den Daten des langwelligen Radars eines weiteren Satelliten geht der Blick zusätzlich mehrere Meter tief unter die Erdoberfläche. So "sieht" der Satellit, wo der Boden feucht ist. Die Kombination von Oberflächendaten und verschiedenen "Tiefeninformationen" erzeugt dann einen "Querschnitt" durch das Gelände. Ferner liefern Schweremissionen Informationen über den Zustand der Grundwasserverhältnisse oder wie GRACE auch über ihre Veränderungen. Der nächste Landsat-Satellit (Landsat Data Continuity Mission) wird einen Sensor mit thermalem Band tragen, speziell um den Wasserverbrauch zu messen.

Irrigated Desert in the Imperial Valley (Cal.) - Seen by Japan's ALOS Earth Observation Satellite  The rich agricultural soils of the Imperial Valley in the desert region of Southern California, US, are featured in this image. The valley begins from the southern end of the Salton Sea (top left) and extends southward for some 80 km into Mexico (not visible), where it is called the Mexicali Valley. Some 5000 km of irrigation canals and 200 000 hectares of cultivated land make up the valley. Its leading crops include vegetables, wheat, alfalfa and livestock. Agricultural crops also provide valuable habitat for local and migratory birds. A man-made environmental disaster that occurred in the early 1900s is responsible for the Salton Sea, an inland lake, we see today. In 1905 water from the Colorado River was diverted to provide irrigation to the Imperial Valley, but the river water broke through its canal gates and flowed into the Salton basin. By 1907, the river water was brought under control but not before it had filled the basin and created the Salton Sea, which is now maintained by irrigation runoff. Covering some 970 sq km, it is the largest lake in California. The cities of Brawley (bottom right), Westmorland (bottom left) and Calipatria (top) are visible, along with Ramer (top) and Finney Lakes (centre right). ALOS (Advanced Land Observing Satellite) captured this image on 4 July 2010 with its Advanced Visible and Near Infrared Radiometer type-2 (AVNIR-2). AVNIR-2 is designed to chart land cover and vegetation in visible and near-infrared spectral bands, at a resolution of 10 m. ESA supports ALOS as a Third Party Mission, using its multi-mission ground systems to acquire, process, distribute and archive data from the satellite to its user community. Zu größerer Darstellung auf Grafik klicken Quelle: ESA

Weltweite Forschungsanstrengungen zu dieser Thematik unternimmt die UNESCO im Rahmen von GARS oder die ESA mit Bezug auf Africa (TIGER Initiative).
Verschiedene Formen von Bewässerungskulturen sind z.T. seit Jahrtausenden von starker Prägekraft für das Erscheinungsbild der Agrarlandschaft, z.B. beim bewässerten Terrassenfeldbau oder bei diversen Oasenformen und damit fernerkundlich dokumentierbar. An dieser Stelle ist auf die Überwachung von Stätten des UNESCO-Welterbes und von UNESCO-Biosphärenreservaten mit Hilfe von Fernerkundung hinzuweisen.
Gleichermaßen landschaftsprägend sind bewässerungsbedingte hydrologische Begleiterscheinungen, seien dies Infrastruktureinrichtungen wie Stauseen und Kanäle oder die Reduzierung der Abflussmengen von Flüssen, das Absinken des Grundwasserspiegels und das Verlanden von Seen bei ungenügendem Wasserzufluss. Auch dramatische ökologische Veränderungen, z.B. bei der natürlichen Vegetationsbedeckung oder der Bodenstruktur sind per Fernerkundung überwachbar.

Weitere Informationen:

• The TIGER Initiative - Looking for Water in Africa, 2009-2012 Report (ESA)
• Falschfarbendarstellung der o.g. Crop Circles als Animation (ESA)
• Fernerkundungsbasierte Modellierung und hydrologische Messungen zur Analyse und Bewertung der landwirtschaftlichen Wassernutzung in der Region Khorezm, Usbekistan (Diss., Christopher Conrad)
• Just add water - a modern agricultural revolution in the Fertile Crescent (NASA)

Obs. Bildwanderung; engl. motion blur, franz. filé d’image causé par la vitesse d’avion; nach DIN 18716 die "gerichtete Verstärkung der Bildunschärfe verursacht durch Eigenbewegung der Plattform während der Belichtung".

Programm zur Durchführung von Ballon-Experimenten für Universitäts-Studenten (Bexus). Bexus bietet Studenten die Möglichkeit, wissenschaftliche und technische Experimente auf Ballonen unter speziellen Atmosphärenbedingungen durchzuführen.

Weitere Informationen: Rexus und Bexus (DLR)

Engl. bi-directional reflectance distribution function (BRDF), franz. distribution de la réflexion bidirectionelle; nach DIN 18716 die "Abhängigkeit der Reflexion von den Einstrahlungs- und Beobachtungswinkeln".

Engl. image, imagery; das Ergebnis der Aufnahme mit einer Kamera bzw. einem Sensor oder auch das Ergebnis von Verabeitungsprozessen. Es kann in analoger oder digitaler Form vorliegen (nach DIN 18716-3); s. analoges Bild, digitales Bild.

Das Bild eines Geländeausschnitts wird oft als "Szene" bezeichnet. In Zusammensetzungen sollte das Wort "Bild" nur dann verwendet werden, wenn in der Darstellung das Bild als solches in Erscheinung tritt, wenn es sich also um eine bildliche (meist photographische) und nicht um eine graphische Darstellung handelt.

Ein Bild ist das Ergebnis eines Abbildungsprozesses mit zugrunde liegenden geometrischen und physikalischen Aspekten, d.h. in jedem Bild sind stets geometrische (räumliche) + physikalische (radiometrische) Informationen gespeichert.
Der geometrische Aspekt besagt, dass eine Information aus einer bestimmten räumlichen Richtung kommt, der physikalische Aspekt sagt etwas über die Intensität und die spektrale Zusammensetzung der Strahlung aus. Jedes System zur Aufnahme von Luft- und Satellitenbildern ermittelt somit die Richtung aus der die Strahlung kommt und die Intensität der Strahlung. Bei der Aufnahme wird dann die von der Erdoberfläche ausgehende und an der Plattform (z.B. Flugzeug, Satellit) ankommende elektromagnetische Strahlung durch einen Empfänger in Messsignale umgesetzt und gespeichert.

Grundsätzlich können die Fernerkundungssensoren nach der Quelle der empfangenen Strahlung in passive und aktive Systeme eingeteilt werden. Bei passiven Systemen geht die Strahlung von einer natürlichen Quelle aus (z.B. Sonne), erreicht dann ein Geo-Objekt und wird von diesem reflektiert und/oder absorbiert. Absorbierte Strahlung führt zu einer Erwärmung des Objektes, welches dann wiederum thermale Strahlung emittiert (thermales IR). Die von dem Objekt ausgehende reflektierte und/oder emittierte Strahlung wird dann vom passiven Sensor in Abhängigkeit seiner spektralen Empfindlichkeit aufgezeichnet (Kamera, Scanner, Wärmesensor). Bei aktiven Systemen sendet der Sensor selbst elektromagnetische Strahlung aus und empfängt diese nachdem sie mit dem Geo-Objekt wechselgewirkt hat. Das System ist somit gleichzeitig künstliche Quelle der Strahlung (Sender) und ihr Empfänger (z.B. Radar, Laser).

Das menschliche Auge gilt als passiver Sensor mit einer spektralen Empfindlichkeit von etwa 400 bis 700 nm (Blau bis Rot). Man bezeichnet diesen Abschnitt des elektromagnetischen Spektrums deshalb auch als sichtbares Licht (VIsible Spectra = VIS). Es ist also verständlich, dass alle technischen Fernerkundungssysteme (unabhängig von ihrer spektralen Empfindlichkeit) die bildhafte Verarbeitung der Daten an das Farbsystem des menschlichen Auges in den Farbtönen Blau, Grün und Rot (RGB) anpassen müssen. Bei einer entsprechende Farbzuweisung von Kanälen können auch Meßwerte aus uns fremdartigen Spektralbändern sichtbar gemacht werden (z.B. als sog. Falschfarbenbilder).

Links: Echtfarbenbild (3, 2, 1 – RGB)   Rechts: CIR-Falschfarbenbild (CIR=Colored InfraRed, 4-3-2 Kombination) Quelle: Thomas Engleder, Institut für Geographie, Universität Wien

Wie der Name schon sagt, gibt ein Echtfarbenbild die Originalfarben wieder und sieht so einem Foto täuschend ähnlich. Ein solches Bild besteht aus den Graustufenbildern der Kanäle 3, 2 und 1. Die Originalfarben können wiedergegeben werden, da der rote Kanal mit roter Farbe dargestellt wird, der grüne Kanal grün und der blaue Kanal blau. Die Farbe jedes einzelnen Pixels wird aus dem Verhältnis der Intensitätsstufen aus den Graustufenbildern ermittelt.
Ein CIR-Falschfarbenbild (CIR=Coloured InfraRed, 4-3-2 Kombination) gibt Aufschluss über das Alter von Biomasse, z.B. Gras, Blätter von Büschen, etc. Der dazu verwendete Kanal 4 ist das sog. Nahe Infrarot (NIR). Diese Strahlung wird von Zellen je nach deren Beschaffenheit gut oder weniger gut reflektiert. Junge Zellen sind prall gefüllt mit Flüssigkeit, sie haben also eine glatte Oberfläche; deswegen wird das NIR beinahe vollständig reflektiert. Bei alten Zellen hingegen ist die Oberfläche runzlig, deswegen wird nur ein geringer Teil des NIR reflektiert.

Engl. image analysis, franz. analyse des images; quantitative und/oder qualitative Analyse von analogen, digitalisierten oder originär digitalen Bildern, mit dem Ziel einer phänomenologisch-beschreibenden, mathematisch-statistischen und/oder planerisch-kartographischen Darstellung von Bildinhalten.

Nach DIN 18716 die "Gesamtheit der Verfahren, durch die ein digitales Bild informationstechnisch ausgewertet wird".

Bei der Bildanalyse werden bestimmte, in einem Bild auftretende Objekte erkannt und beschrieben. Die Methoden führen zur Mustererkennung. Neben der visuellen Bildinterpretation wird der Begriff hauptsächlich in der semiautomatischen und automatischen computergestützten digitalen Rasterbildverarbeitung und Klassifizierung gebraucht.

Vorgang, bei dem die von der Erdoberfläche ausgehende und am Sensor ankommende elektromagnetische Strahlung durch den Sensor erfasst und gespeichert wird.

Alle Verfahren, die dazu dienen, aus den vorliegenden Daten die für den jeweiligen Anwendungszweck gewünschten Informationen oder Produkte abzuleiten.

Syn. Pixel; die durch die Messgeschwindigkeit und Geometrie des Aufnahmesystems festgelegte kleinste Flächeneinheit eines digitalen Bildes. Sie ist gleichzeitig ein Maß für das räumliche Auflösungsvermögen. Der radiometrische Wert des Bildelements stellt die vom Aufnahmesystem gemessene, integrierte Gesamtheit der Strahlung dar, die von dieser Fläche reflektiert oder emittiert wird. In der Regel haben Bildelemente in der Fernerkundung eine quadratische Form. Der Begriff ist nicht zu verwechseln mit dem in der Drucktechnik bei Halbtonvorlagen verwendeten Begriff des durch reprotechnische Rasterung entstandenen Bildpunktes.

Engl. image interpretation, franz. interprétation des images; das Auffinden, Erkennen und Deuten der Inhalte eines Bildes. Dies umfasst die Gesamtheit des visuellen Interpretationsvorganges von Fernerkundungsdaten, vor allem von Luftbildern (Luftbildinterpretation). Jedoch ist auch die digitale Bildverarbeitung häufig mit visueller Interpretation von Teil- oder Endergebnissen gekoppelt. Die Bildinterpretation setzt sich aus dem Erkennen und Identifizieren von Objekten anhand von Bildmerkmalen sowie dem Interpretieren zusammen. Die wesentlichen Merkmale des Bildes, die zur Objekterkennung und -beschreibung herangezogen werden, sind geometrisch und stofflich bestimmt. Zu nennen sind vor allem Größe/Höhe (shape), Form/Umriss (shape), Lage im Gelände (site), Grau-/Farbton (tone, colour), Muster (pattern) und Textur (texture) sowie Schattenwurf (shadow) und die Stereoskopie. Zu berücksichtigen sind der konkrete Aufnahmezeitpunkt und die spezifischen Bildeigenschaften.

Das eigentliche Interpretieren geht inhaltlich weit über das Erkennen von Objekten hinaus. Einbezogen werden andere verfügbare Informationen (Referenzdaten: topographische und thematische Karten, Statistiken, Bohrprofile, Geländedaten) und vor allem das Fachwissen des Interpreten. In dieser Phase der Bildinterpretation werden zusätzliche und weiterführende, schließende, semantische Aussagen aus den Bildmerkmalen abgeleitet, die nicht direkt abgebildet sind. Der Gesamtprozeß der Luftbildinterpretation setzt sich also aus den Teilschritten Sehen, Wahrnehmen, Erkennen und Verifizieren zusammen. Die Interpretation ist ein iterativer Prozess mit einer zunehmenden Merkmals-/Objektklassenverdichtung. Anhand der Bildmerkmale wird für die zu interpretierenden Objekte ein Interpretationsschlüssel erstellt und eine erste Ausweisung der Objektklassen und ihrer Grenzen vorgenommen. Die Auswertung erfolgt häufig unter Verwendung von Interpretationsgeräten, wie z.B. dem Spiegelstereoskop, zur besseren Erkennung räumlicher Zusammenhänge. In der Regel schließt sich eine Feldkontrolle an, bei der sowohl die bisherigen Ergebnisse geprüft, Unsicherheiten berichtigt als auch der Interpretationschlüssel modifiziert wird. Die Ergebnisdarstellung erfolgt in der Regel in Form von thematischen Karten oder Kartenserien zur Darstellung von Veränderungen (Monitoring) oder mittels Flächenstatistiken oder anderen statistischen Auswertungen oder Profildarstellungen.

Ein Orthophotomosaik besteht aus Einzelorthophotos, die ähnlich einem Mosaik aneinandergefügt werden. Um die jeweils zu verarbeitende Datenmenge möglichst gering zu halten, werden solche Mosaike oftmals in Bildkacheln eingeteilt (z. B. in Kacheln zu je einem km²).

Rechnerische Beseitigung aller Unterschiede zwischen den gemessenen Bildkoordinaten und den auf den kalibrierten Hauptpunkt als Ursprung bezogenen und wegen Deformationen, Verzeichnung und Refraktion verbesserten Bildkoordinaten.

Engl. digital image correlation; ein häufig verwendetes Verfahren der Bildzuordnung auf der Basis von Grauwerten, also rasterorientierter Information. Die Zuordnung arbeitet mit den originären Grauwerten. Eine Mustermatrix wird, wie in der Abbildung schematisch dargestellt, pixelweise über eine größere Suchmatrix eines zweiten Bilds geschoben.

Digitale Bildkorrelation Prinzip der digitalen Bildkorrelation: die Mustermatrix M wird innerhalb der Suchmatrix S verschoben.Die Matrizen bestehen aus r Zeilen (row) und c Spalten (column). Ein Maß für die Ähnlichkeit zweier Muster ist der Kreuzkorrelationskoeffizient ρ. Dieser wird in jeder Position für alle gemeinsamen Bildelemente beider Matrizen aus den Standardabweichungen und der Kovarianz der Grauwerte berechnet Zu größerer Darstellung auf Grafik klicken Quelle: Santel 2001

Engl. image scale, franz. échelle d’image; nach DIN 18716 das"Verhältnis Bildstrecke zur entsprechenden Objektstrecke", verbunden mit den Anmerkungen: "Durch die digitale Aufnahmeregistrierung ist die Relevanz des Begriffs Bildmaßstab auf den Begriff Bodenauflösung (GSD) übergegangen. Bei nicht georeferenzierten Bildern kann nur ein ungefährer (mittlerer) Bildmaßstab angegeben werden."

Ein geordnetes Feld von Bildelementen: Ein digitales Bild besteht aus einer Bildmatrix, die eine regelmäßige Anordnung von Pixeln darstellt. Sie gliedert sich in Bildzeilen (rows) und Bildspalten (columns). In der Fernerkundung ist in der Regel der Nullpunkt in der linken oberen Ecke.

Engl. image quality, franz. qualité d’image; nach DIN 18716 "Aufgaben- und sensorspezifische Eigenschaften der Daten", verbunden mit der Anmerkung "Die Qualität wird anhand von speziellen Parametern definiert, z.B. Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und Punktbildverschmierungsfunktion (PSF)."

Engl. image restoration; die Wiederherstellung eines Bildes durch Korrektur von bekannten oder geschätzten Verzerrungen und Störungen wie Verwaschung, Rauschen, Bewegungsunschärfe, Defokussierung, Vibrationen und geometrische Verzeichnung.

Engl. image definition, franz. netteté des images; nach DIN 18716 ein "Qualitätsparameter, der durch die PSF des Systems beschrieben wird".

Engl. image stabilisation, franz. stabilisation d’image; nach DIN 18716 die "mechanische oder elektronische Kompensation der Bewegungsunschärfe", verbunden mit der Anmerkung: "Mechanische Lösungen sind kreiselstabilisierte Kamera-Aufhängung und Forward Motion Compensation (FMC). Elektronische Lösungen verwenden eine zeitversetzte Integration der Strahlungsaufzeichnung über mehrere Detektorelemente (TDI)."

Engl. image statistics; digitale Bilder oder Teilbilder können durch verschiedene statistische Parameter beschrieben werden:

• Histogramm - enthält in komprimierter Form wichtige Merkmale der statistischen Bildanalyse. Die Graphik zeigt die Anzahl der Pixel für jeden Grauwert.
• Wahrscheinlichkeitsdichte - die relative Häufigkeit, mit der ein Grauwert erwartet werden kann.
• Mittelwert - das arithmetische Mittel der Grauwerte eines Bildes (Gesamthelligkeit des Bildes).
• Varianz - das Maß für die Abweichung der Grauwerte eines Bildes vom Mittelwert.
• Kontrast - abgeleitet vom minimalen und maximalen Grauwert (Standardabweichung).
• Entropie - die Unsicherheit eines Grauwertes.

Eng. image or flight strip, franz. bande des images; nach nach DIN 18716 eine "Reihe aufeinanderfolgender Bilder".

Engl. transformation, franz. transformation; die geometrische (z. B. der Übergang zwischen zwei Koordinatensystemen) und/oder radiometrische Veränderung eines Bildes.

Die Trennung zweier überlagerter Halbbilder eines Stereobildes durch Strahlenauslese. Sie ermöglicht die augenrichtige Zuordnung der Strahlen für die stereoskopische Betrachtung. Die Bildtrennung kann auf unterschiedlichste Weisen geschehen (analog z.B. durch Anaglyphenverfahren, digital durch Polarisation).

Grauwertbilder aus verschiedenen Spektralbereichen einer Satellitenbildszene können digital überlagert werden, wenn die Rasterdaten geometrisch konvergent sind. Bei Überlagerungen multitemporaler Satellitenbildszenen oder zur Mosaikbildung bedarf es der Rektifizierung der Daten, d.h. der rechnerischen Entzerrung über Passpunkte .

Engl. image processing, franz. traitement des images; alle Verfahren, mit denen digitale Bilder gezielt bearbeitet und verändert werden.

Nach DIN 18716 "Verfahren, mit denen Bilddaten vorverarbeitet, verarbeitet und interpretiert werden, um Informationsprodukte zu erzeugen".

Bildverarbeitung umfasst eine Vielzahl von Operationen zur Restaurierung, Verbesserung, Aufbereitung und Analyse von Bild- bzw. Rasterdaten. Unabhängig vom Aufnahmeverfahren von Bildern ist eine Verarbeitung nötig, um die Bilder sinnvoll verwenden zu können. Elektronisch gewonnene Bilder können direkt weiterverarbeitet werden, analog aufgenommene Bilder müssen zunächst digitalisiert werden. Ein Computer zerlegt dann ein Bild in Millionen kleine Informationseinheiten (Pixel) und benutzt mathematische Formeln um den Farbkontrast und die Intensität der Pixel zu manipulieren. Jedes Bild kann auf verschiedene Weise neu zusammengesetzt werden, um spezielle Charakteristika oder Objekte hervorzuheben, die im ursprünglichen Bild verborgen waren. Die digitale Bildverarbeitung ist Basis der Fernerkundungsmethoden. Viele ihrer Teilschritte können automatisiert ablaufen. Die Grenzen der Automatisierung liegen dort, wo 'lebensweltliches' Wissen für eine korrekte Interpretation der Daten erforderlich ist. Dies kann bei der nachrichtendienstlichen Verwertung von Satellitenaufnahmen der Fall sein oder im Bereich der Archäologie.
Bildverarbeitung erlaubt:

• die Erstellung von mehrfarbigen Einzelbildern aus mehreren Bildern desselben Objekts, die mit verschiedenen Spektralbändern aufgenommen wurden
• die Hervorhebung von Mustern
• die Wiederherstellung der korrekten Objektumrisse nach deren Verzerrung durch Blickwinkel und Objektiv (Geo-Kodierung )
• die Veränderung des Kontrastes zwischen Objekten und deren Hintergrund
• die Verbesserung der Bildschärfe
• die Wiederherstellung von durch Wolken bedeckten Details an der Erdoberfläche
• die Verstärkung von Schatten
• die Unterdrückung von Reflexionen u.w.

Im GIS-Umfeld zählen zur Aufbereitung im Wesentlichen Entzerrung und Filter, sowie die Bearbeitung durch Editieren (Raster-Editor) bzw. Kombination von Einzelbildern (Überlagerung, Mosaicking). Wichtige Analyseverfahren sind statistische Methoden (z.B. Histogramm-Berechnung), Klassifizierung und Mustererkennung.
Grundsätzlich kann man Bildverarbeitung als Transformation des Ausgangsbildes in ein Ergebnisbild verstehen.

Engl. filtering, franz. filtrage; nach DIN 18716 "Transformationen, die auf punktweisen, lokalen und globalen Operationen basieren, durch die Bildstrukturen verändert werden". Folgende Beispiele werden angeführt:

• " Hochpassfilter (engl. high pass filter), die niedrige Ortsfrequenzen in Bildern abschwächen oder hohe Ortsfrequenzen verstärken, so dass z. B. eine Kantenverstärkung eintritt;
• Tiefpassfilter (engl. low pass filter), die hohe Ortsfrequenzen in Bildern abschwächen oder niedrige Ortsfrequenzen verstärken, so dass z. B. ein Kontrastausgleich eintritt;
• Richtungsfilter (engl. directional filter), die Bildstrukturen in bestimmten Richtungen verstärken und anders gerichtete abschwächen."

Folgende Anmerkung zum Begriff ist beigefügt: "Neben den in der Bildverarbeitung als Filter bezeichneten Verfahren werden (optische) Filter in der Aufnahmetechnik verwendet."

Engl. image block, franz. bloc d’images; nach DIN 18716 eine "Anordnung von sich überlappenden Bildern".

Engl. image enhancement, franz. perfectionnement d'image; jede Operation, die das Aussehen eines Bildes für das menschliche Auge verbessert wird, und durch die anschließende Auswertungsvorgänge (z.B. visuelle Interpretation) einfacher oder zuverlässiger werden (z.B. Kontraständerung, Histogrammstreckung, Filterung). Sie können aber auch Vorverarbeitungsschritte für nachfolgende Bildsegmentierung und Bildinterpretation sein. Zu den Techniken der Bildverbesserung zählen einfache Kontrastverstärkungen (z. B. durch lineare Skalierung, Äquidensitenbildung, Histogrammebnung), aber auch komplexe Verfahren der digitalen Filterung und der Hauptachsentransformation. Verbesserung ist stets auf eine bestimmte Anwendung hin orientiert. Die Methoden helfen bei der visuellen Interpretation bzw. Klassifikation von Elementen in dem Bild.

Engl. image matching; die automatische Bestimmung von einander entsprechenden Punkten in zwei Bildern. Es werden unterschieden:

• Flächenbasierte Zuordnung (area based matching) - Bestimmung der Übereinstimmung zwischen zwei Bildbereichen nach der Ähnlichkeit ihrer Grauwerte,
• Merkmalsbasierte Zuordnung (feature based matching) - Zuordnung nach der Übereinstimmung von zwei Bildmerkmalen.

Engl. bilinear interpolation; Verfahren des Resampling, bei dem der Grauwert für die neue Pixelposition aus dem gewogenen Mittel der Grauwerte der vier nächstgelegenen alten Pixel berechnet wird. Hierzu wird zwischen den Grauwerten entsprechend den Abständen zur neuen Pixelposition in zwei Richtungen linear, d.h. bilinear, interpoliert. Die bilineare Interpolation führt zur Glättung von Grauwertübergängen. Dies hat den Vorteil, daß das Bild nicht blockig oder kantig wirkt, gleichzeitig aber den Nachteil, daß Grauwertgrenzen etwas abgeschwächt werden und Signaturdifferenzen zwischen Objektklassen eventuell etwas verwischt werden (Tiefpasseffekt). Der Rechenzeitaufwand erhöht sich um etwa den Faktor zehn gegenüber einer Grauwertzuweisung nach dem Nearest-Neighbour-Verfahren.

Internet-Kartendienst von Microsoft, durch den sich verschiedene raumbezogene Daten betrachten und raumbezogene Dienste nutzen lassen. Bing Maps war früher unter den Bezeichnungen Windows Live Maps, Windows Live Local und Live Search Maps bekannt und ist als Teil der umfassenden Suchmaschine Bing eine Weiterentwicklung des MSN Virtual Earth. Die Daten und Dienste werden durch die Bing-Maps-for-Enterprise-Plattform zur Verfügung gestellt.

Das kostenlose Internetangebot von Landkarten schließt Satellitenbilder und Luftbilder ein. Eine Besonderheit gegenüber anderen Internet-Kartendiensten wie Yahoo Maps sind Schrägluftbilder aus der Vogelperspektive, die meist aber nur in urbanen Gebieten verfügbar sind. Außerdem stehen für verschiedene Städte 3D-Modelle zur Verfügung, die sich nach Installation eines Plugins im Browser in 3D betrachten lassen. Neben den bereitgestellten Daten lassen sich verschiedene Dienste nutzen, unter anderem zur Ortssuche und Routenplanung.

Bing Streetside ist ein Pendant zu Google Street View, welches in der Weihnachtszeit 2011 in mehreren deutschen Städten veröffentlicht wurde. Einsehbar sind die Städte München, Augsburg, Ingolstadt, Nürnberg, Stuttgart, Karlsruhe, Pforzheim, Frankfurt am Main, Düsseldorf und Essen sowie deren nähere Umgebung, Berlin nur teilweise. Die Aufnahmen hierfür begannen am 23. Mai 2011. Zuvor existierten schon Versionen in den Vereinigten Staaten und Kanada. Mit dem Start in Deutschland wurden zu den europäischen Städten London und Paris die Städte Manchester, Liverpool und Den Haag zu Bing Streetside hinzugefügt. Wie zuvor schon Google gestattete auch Microsoft Widersprüche, bevor die Bilder veröffentlicht wurden.

Weitere Informationen: Bing Maps - Startseite

Engl. Akronym für Bispectral Infra-Red Detection; 2001 mit einer indischen Rakete und gemeinsam mit dem indischen Hauptsatelliten TES sowie dem ESA-Satelliten PROBA in einen 572 Kilometer hohen, sonnensynchronen Orbit gebrachter Kleinsatellit des DLR. Die Inklination beträgt 97,8°. Der mit zwei Solarsegeln ausgestattete, würfelförmige Satellit soll auf seiner Mission belegen, dass vom Weltraum aus Waldbrände, insbesondere ihre Ausdehnung und die auftretenden Flammentemperaturen, frühzeitig bestimmt werden können. Er wird noch nicht im operationellen Routine-Einsatz arbeiten, sondern neuartige Satelliten- und Sensor-Technologien sowie wissenschaftliche Methoden erproben helfen, um sie später auf anderen Plattformen einzusetzen.
Eine besondere Qualität der wissenschaftlichen Daten werden durch die Kombination des zweikanaligen Infrarot-Sensorsystems mit einer Drei-Zeilen-Stereokamera erwartet. Die beiden Kameras versprechen neue Anwendungspotentiale für die Beobachtung von Vegetationsbränden, Vulkan-Aktivitäten sowie zur Unterscheidung von Wasserdampfwolken und Rauchwolken und für Vegetationsanalysen.

BIRD im All Quelle: http://spacesensors.dlr.de/SE/bird/

BIRD-Komponenten im Detail Für höhere Auflösung auf Grafik klicken Quelle: Bird-Flyer des DLR

Waldbrände in Portugal 2003 Für höhere Auflösung auf Grafik klicken Quelle: http://www.dlr.de/dlr/Presse/Presseinfo/ BIRD_Portugal-030804.jpg

Weitere Informationen:

• Global Fire Monitoring Center (Uni Freiburg)
• BIRD - A DLR Small Satellite Mission for the Investigation of Vegetation Fires and Vegetation Condition (DLR)
• Bird-Flyer des DLR

Engl. leaf area index (LAI); Messzahl für die Belaubungsdichte der Pflanzendecke. Der BFI gibt an, wie groß die einseitig (von oben) gemessene Oberfläche sämtlicher grünen Blätter bzw. Nadeln der Pflanzen über einer bestimmten Bodenfläche ist:

BFI/LAI= Gesamtsumme der Blattflächen : Bodenoberfläche

Der BFI wird aus den spektralen Reflexionswerten der einzelnen Kanäle eines Sensors bestimmt und steht im Zusammenhang mit der Biomasse, der photosynthetischen Aktivität und Produktivität. Existieren keine Blätter oder Nadeln beträgt der LAI = 0 (z.B. auch Straßen und Seen), entspricht die Blattfläche der horizontalen Bodenfläche ist er = 1, ist die Blattfläche doppelt so groß wie die Bodenfläche ist er = 2 usw. Bei Laub- und Nadelbäumen ist normalerweise die gegen den Himmel zu sehende Fläche (Projektionsfläche) der Blätter bzw. Nadeln gemeint. Interessiert die gesamte Oberfläche der Blätter bzw. Nadeln, spricht man vom zweiseitigen LAI, der doppelt so groß ist wie der einseitige.

Bei vitaler Vegetation erreicht der LAI Werte zwischen 0,45 (bei nivalen Polsterplanzen) und 14 bei Hochstaudenfluren, in den immergrünen Wäldern der Westküste der USA beträgt der LAI 16, und in Ausnahmefällen wird der Wert 20 bei seitlicher Strahlung erreicht.

Der LAI ist ein wichtiger Parameter, der bei der Fernerkundung verwendet wird, um viele biologische und physikalische Prozesse, wie z.B. Primärproduktion, Pflanzenatmung, Transpiration, Photosynthese und Nährstoffkreisläufe zu quantifizieren. Messungen, die an einzelnen Blättern vorgenommen wurden, können damit für ganze Bestände hochgerechnet oder modelliert werden. Voraussetzung ist, daß die durchschnittliche Anzahl der Blätter an einer Pflanze und die Zahl der Pflanzen je Hektar bekannt oder verläßlich geschätzt worden ist.

Der LAI kann auch zur Erkennung von Landschaftsmerkmalen eingesetzt werden, wie z.B. Waldbrandschäden, Entwaldung oder Erosionsprozesse auf landwirtschaftlichen Flächen.

Abgesehen davon, daß es verschiedene Methoden der terrestrischen LAI-Bestimmung gibt, werden je nach Zielsetzung der Untersuchungen auch verschiedene modifizierte Indizes gemessen. Wesentlich ist auch, ob die Bruttoproduktionen, d.h. die gesamten Assimilationsleistungen einschließlich des Eigenverbrauchs oder nur die Nettoproduktion bestimmt werden.
Die Fernerkundung bietet vor allem für die großflächige Bestimmung des Blattflächenindexes eine ideale Technologie.

Bis auf 300 m genaue Erfassung von atmosphärischen Blitzen z.B. mit Hilfe von Kurzwellenempfängern, die das elektromagnetische Signal eines Blitzes einfangen. Gewöhnlich sind Blitzortungs-Stationen in ein Netz eingebunden und an einen Zentralrechner gekoppelt, der die "Fingerabdrucke" des Blitzes ermittelt, das sind seine Polarität und Stromstärke, sowie die genaue Uhrzeit, der Ort des Einschlags und zusätzlich die Zahl der nachfolgenden Blitze. Zur Ortsbestimmung können Peilverfahren oder Laufzeitmessungen und auch die GPS-Technologie eingesetzt werden. Die Daten sind i.d.R. im Internet abrufbar, bzw. im Vorwarnverfahren auch kleinräumig abonnierbar.

Weitere Blitzortungsmethoden nutzen akustische und optische Verfahren. Weltraumbasierte Blitzbeobachtungen werden vom Lightning Imaging Sensor (LIS) im TRMM-Satelliten geliefert, in der Vergangenheit auch vom Optical Transient Detector (OTD, 1995-2000).

Weitere Informationen:

• BLIDS on web - Der Gewitter-Informationsdienst (Siemens)
• EUCLID - European Cooperation for Lightning Detection
• SAFIR - Blitzortungssystem des IMUK (Uni Hannover)
• ALDIS - Austrian Lightning Detection and Information System
• Blitzortung (DWD)
• Lightning & Atmospheric Electric Research at the GHCC (NASA)

Engl. Akronym für British National Space Centre; einefrühere, auf freiwilliger Basis gebildete Partnerschaft von 11 Ministerien und Forschungsbeiräten zur Koordinierung der Aktivitäten Großbritanniens in Bereich der zivilen Raumfahrt. Die Organisation wurde am 1. April 2010 von der UK Space Agency (UKSA) abgelöst.

Engl. ground sample distance (GSD), franz. résolution au sol; nach DIN 18716 der "Abstand der Mittelpunkte der von einem Sensorelement erfassten Oberflächenelemente bezogen auf eine mittlere Geländehöhe und eine mittlere Flughöhe bzw. Bahnhöhe". Folgende zwei Anmerkungen sind beigefügt:

1. "Bei der Angabe der GSD von Fernerkundungssystemen wird im Allgemeinen von einer lotrechten Aufnahmerichtung ausgegangen."
2. "Die Bodenauflösung hat in der Praxis die Angabe des mittleren Bildmaßstabes abgelöst. Je nach Reliefenergie und Aufnahmewinkel kann die lokale Bodenauflösung von einer vorgegebenen Bodenauflösung um ± 30 % abweichen, ohne dass z. B. dadurch die praktische erfahrbare Qualität von Orthophotos berührt wird."

Überwachung von Bodenbewegungen durch terrestrische, luft- oder satellitengestützte Verfahren, z.T. im Millimeterbereich.
Aktiver Bergbau (Tief- und Tagebau), Tiefbauarbeiten, Kohlenwasserstoffproduktion, untertägige Erdgas- und CO₂-Speicherung u.w. führen oft zu Bewegungen der Erdoberfläche. Diese Bodenbewegungen sind meist von geringer Amplitude und erfolgen häufig sehr langsam, können aber plötzliche und weitreichende Folgen haben, die Menschenleben und Infrastruktur zu gefährden vermögen. Bodenverschiebungen sind auch wichtige geophysikalische Signale, die für ein besseres Verständnis der unterirdischen geomechanischen Eigenschaften und Abläufe genutzt werden können.
Bei der satellitengestützten Überwachung kann je nach nach den örtlichen Voraussetzungen, den Nutzeranforderungen sowie dem verfügbaren Budget die gesamte Bandbreite der verfügbaren Satellitensensoren genutzt werden. Um eine zuverlässige und regelmäßige Datenerfassung des Einsatzgebiets sowie eine detaillierte Identifikation der Bodenbewegungen zu gewährleisten, werden hochauflösende TerraSAR-X Radarsatellitendaten verwendet. Dieser Satellit ist besonders für die Überwachung sich schnell ändernder Bodenbewegungen mit komplexen und/oder kleinen Bewegungsmustern geeignet, da der Satellit den Zielbereich unabhängig von den Wetterbedingungen alle 11 Tage abdecken kann.

Weitere Informationen: Bodenbewegungsmonitoring - Zuverlässige und genaue Analyse von Oberflächenbewegungen (Astrium GEO-Information Services)

Engl. ground segment, Sammelbegriff für die gesamte Infrastruktur auf der Erde zur Kontrolle und Steuerung der Satelliten (Missionskontrollzentrum, MCC) sowie zum Empfang und zur Verarbeitung von Satellitendaten (Bodenstationen, Archive, Nutzerschnittstellen). Ein sogenanntes "end-to-end" Satellitensystem besteht aus einem Raum-, einem Transfer- und einem Bodensegment.

Die vertikale Projektion des Flugweges eines Luft- oder Raumfahrzeugs auf die Erdoberfläche oder einen anderen Körper. Anschaulich gesprochen kennzeichnet die Bodenspur jene Punktreihe auf der Erdoberfläche, an der z.B. ein Satellit im Zenit erscheint.

Eine auf der Erdoberfläche befindliche Station zur Beobachtung, Überwachung oder Telemetrie von Flugkörpern inner- oder außerhalb der Erdatmosphäre bezeichnet. Solche Flugkörper sind vor allem Raketen, künstliche Satelliten und Raumsonden sowie Flugzeuge, Ballons und Radiosonden.
Zu den Zielen der Beobachtung gehören die Bestimmung der Flug- oder Satellitenbahn, der Empfang bzw. die Übermittlung von Funksignalen oder Messdaten, die Funkverbindung für Rundfunk oder Telefon und die militärische und zivile Luftraumüberwachung.
Zu den verschiedenen Arten von Bodenstationen zählen u.a. Erdfunkstellen, Relaisstationen, Radioteleskope, Satellitenstationen, Radarstationen, Funkleitsysteme.

Syn. Quadermethode, engl. box classifier, parallelepiped classification; Verfahren zur überwachten Klassifizierung, bei dem auf der Grundlage von Trainingsgebieten zunächst für jede Objektklasse und jedes Spektralband statistische Parameter (Mittelwert, Standardabweichung usw.) berechnet werden. Um die Mittelwerte der Klassen werden dann im zweidimensionalen Merkmalsraum Rechtecke bzw. im drei- oder mehrdimensionalen Raum Quader und Hyperboxes gelegt, deren Seitenlänge ein mehrfaches der Standardabweichung beträgt. Die Zuweisung der Bildelemente erfolgt zu der Klasse, innerhalb deren Rechteck, Quader oder Hyperboxes liegt. Problematisch sind hierbei besonders die Bildelemente in Überlappungsbereichen mehrerer dieser Räume, für die keine eindeutige Zuordnung möglich ist. In diesen Fällen werden oft andere Klassifikatoren (z.B. Maximum-Likelihood-Klassifizierung, Minimum-Distance-Klassifikation) eingesetzt.