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; mit der Angabe von sechs Bahnelementen 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.

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.

Weltraumbahnhof in Kasachstan nordöstlich des Aralsees in der Nähe von Leninsk am Syrdarja, der zu Sowjetzeiten vor allem für die bemannten Missionen errichtet wurde. Von 1994 an wurden die Einrichtungen für 20 Jahre von Russland angemietet.

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

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.

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.

Karte eines Gewässer-, insbes. 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)

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. Ein Ersatz ist geplant.

Winkel zwischen der Richtung des Lotes 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; die Bestrahlungsstärke E ist der Strahlungsfluss, der auf eine Oberfläche auftrifft.

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.

Engl. image analysis; 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. Dabei 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.

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, Form, Lage, Grauton, Muster und Textur sowie Schatten 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.

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

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

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).

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.

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; alle Verfahren, mit denen digitale Bilder gezielt bearbeitet und verändert werden. 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. image enhancement; 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.

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.

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)

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 abgelöst.

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.