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Dem US-amerikanischen Verteidigungsministerium unterstellte zivile Behörde zur Katastrophenvorsorge und -hilfe im pazifischen Raum. Das PDC wird in organisatorischer und technologischer Hinsicht als Modell für globales, nationales und lokales Katastophenmanagement aufgebaut.
Engl. pansharpening; die Fusion von panchromatischen Bilddaten mit hoher Auflösung mit gering aufgelösten Multispektraldaten. Im Ergebnis sind die hohe Auflösung und die Farbinformation kombiniert. Das Verfahren ist in digitalen Luftbildkameras und Fernerkundungssatelliten gebräuchlich.
Panbildschärfung
Panbildschärfung mit Bildern des Satelliten Quickbird. Das linke, panchromatische Bild hat eine räumliche Auflösung von 0,6 m, das mittlere Echtfarbenbild von 2,4 m. Bei einer Kombination entsteht ein hochaufgelöstes Farbbild, hier mit Hilfe der Software HighView der Fa. Geosage. Quelle: http://www.geosage.com/highview/imagefusion.html |
Bezeichnung für die breitbandige spektrale Empfindlichkeit eines Sensors
oder Filmmaterials. Panchromatisch heisst dabei, dass der Sensor über den gesamten
Bereich des menschlichen Auges von etwa 400 nm (blau-violett) bis 780 nm (tiefrot)
empfindlich ist. Die Abstufung der Grauwerte panchromatischer Daten ist damit
typischen schwarz/weiss Bildern vergleichbar.
Die HRV-Sensoren auf der Serie der SPOT-Satelliten können
beispielsweise im panchromatischen Modus betrieben werden.
Durch zeilenweise Digitalisierung in konstantem Zeitintervall weisen mit optomechanischen Scannern oder mit entsprechenden Mikrowellenradiometern aufgenommene Bildelemente quer zur Flugrichtung eine Vergrößerung auf. Die Bildelemente werden jedoch in einheitlicher, der Projektion in Nadirrichtung entsprechender Größe dargestellt und damit gestaucht. Die Korrektur dieser Verzerrung (Panoramakorrektur) erfolgt durch Annahme gleichgroßer Bildelemente über die gesamte Streifenbreite und die Rückrechnung der Pixel-Position in das gestauchte Originalbild. Die entsprechenden Grauwerte werden durch eindimensionale Interpolation aus benachbarten Grauwerten (z.B. nearest neighbour) ermittelt.
Eine messbare oder abgeleitete Variable, die durch Daten repräsentiert wird, z.B. Meeresoberflächentemperatur, Eismächtigkeit, relative Luftfeuchte.
Weitere Informationen: Physical Oceanography Distributed Active Archive Center, als Beispiel (NASA, JPL)
Engl. Akronym für Polarization and Anisotropy
of Reflectances for Atmospheric Science coupled with Observations
from a LIDAR; Mikrosatelliten-Mission der CNES
zur Bestimmung der mikrophysikalischen und der Strahlungseigenschaften von Wolken
und Aerosol. Diese Informationen sind wichtig,
um den Einfluss von Wolken und Aerosol auf den Strahlungshaushalt
bestimmen und modellieren zu können. Hauptinstrument ist POLDER.
Parasol ist die zweite Mission der Myriade-Serie.
Der Satellit befindet sich seit Dezember
2004 auf einer sonnensynchronen Umlaufbahn
in 700 km Höhe. Ein Umlauf dauert 98,8 min.
Weitere Informationen: PARASOL - Startseite (CNES)
Engl. Akronym für Passive Reflectrometry and Interferometric System; in Entwicklung befindliche Instrumentennutzlast der ESA zur Erfassung der Oberflächenrauhigkeit der Ozeanoberfläche unter Verwendung von GPS-/GNSS-Radiosignalen.
Engl. für Satellitenbefliegung, Satellitenüberfliegung
Aufnahmesystem der Fernerkundung, das die natürlich vorhandene oder schon künstlich, extern existierende Strahlung empfängt.
Ein System, das im Gegensatz zu einem aktiven (Fernerkundungs)System nur für elektromagnetische Strahlung empfindlich ist, die
Die vom System empfangenen Strahlungswerte können dann mit teilweise aufwändigen Umrechnungsverfahren in geophysikalische Größen, z.B. Temperatur umgerechnet werden.
Sensorsystem, das die von der Erdoberfläche ausgesandte natürliche Mikrowellenstrahlung erfasst, z.B. ein Limb-sondierender Mikrowellensensor.
Engl. ground control point; syn. Referenzpunkt, Festpunkt, Kontrollpunkt; in der Photogrammetrie und Fernerkundung ein Punkt in einem Bild oder photogrammetrischen Modell, dessen Objektkoordinaten mit geodätischen (i.d.R. mit GPS) oder photogrammetrischen Verfahren bestimmt oder aus Karten entnommen wurden. Passpunkte werden dazu benutzt, die exakte räumliche Position und Orientierung des Luft- oder Satellitenbildes zum Boden zu bestimmen und das Bild in ein vorgegebenes Koordinatensystem zu transformieren. Als Passpunkte eignen sich Objektpunkte, die in einem Bild identifiziert werden können (z.B. Gebäudeecken, einzelne Felsen) und deren Koordinaten im Objektraum bekannt sind. Wenn Passpunkte nicht mit ausreichender Sicherheit im Bild identifiziert werden können, ist eine Signalisierung der Geländepunkte vor dem Bildflug erforderlich.
Gewöhnlich unterscheidet man drei Arten von Passpunkten:
Engl. measuring ground control points; Bestimmung der Objektkoordinaten aufgabenspezifisch ausgewählter Passpunkte des aufzunehmenden Objektes. Die Koordinatenbestimmung kann für eine begrenzte Anzahl von Punkten geodätisch und unter Verwendung der auf diesem Weg bestimmten Punkte in größerem Umfang photogrammetrisch erfolgen. Die geodätische Paßpunktbestimmung umfaßt die Koordinatenbestimmung, in der Regel mit GPS, die Kennzeichnung der Punkte im Luft- bzw. Satellitenbild und die Anfertigung einer Einmessungsskizze als Grundlage für eine sichere Identifizierung bei der photogrammetrischen Bildauswertung.
Engl. für Satellitenbefliegung, Satellitenumlauf
Frequenzbereich zwischen 100 und 300 MHz innerhalb des Mikrowellensegments des elektromagnetischen Spektrums. Das P-Band wird für SAR eingesetzt. Messungen mit P-Band werden nicht durch atmosphärische Effekte behindert. Es ist in der Lage, durch schwere Regenschauer hindurchzusehen. Die Durchdringungsfähigkeiten von P-Band-SAR besitzen große Bedeutung im Hinblick auf Untersuchungen von Vegetationsbedeckungen, Gletscher- und Meereis sowie Boden.
Engl. perigee; auf einer elliptischen Umlaufbahn der Punkt, an dem ein Satellit der Erde am nächsten ist. Zieht man von dieser Entfernung den Erdradius ab, so erhält man die Minimalhöhe der Satellitenbahn über der Erdoberfläche.
Der sonnennächste Punkt auf der Umlaufbahn eines Planeten oder eines die Sonne umkreisenden Satelliten.
Zeit, die ein Satellit für einen Umlauf benötigt.
Punkt auf dem elliptischen Orbit eines Raumschiffes, an dem dieses am geringsten von dem Körper entfernt ist, den es umläuft. Ist dieser Körper die Erde, wird der Begriff Perigäum verwendet, im Falle der Sonne der Begriff Perihel (Ggs. Apozentrum).
Disziplin, die den Einfluss des Klimas (hauptsächlich der Temperaturverhältnisse) auf die Biosphäre hinsichtlich des Eintritts bestimmter Entwicklungsstadien und Lebensäußerungen analysiert. Die Ergebnisse werden in phänologischen Karten ausgewertet und gestatten z.B. eine standortdifferenzierte Anbauplanung besonders von Sonderkulturen.
Engl. photodetector; syn. Lichtsensor, in der Fernerkundung eingesetzte Detektoren, die auf Änderungen des einfallenden Photonenflusses reagieren.
Vom Ultraviolett bis zum nahen Infrarot (ca. 1 mm) werden Silikon-Photodioden benutzt. Zwischen 1 - 12 mm sind es Materialien wie PbS (Bleisulfid), InSB (Indium-Antimonid), HGCdTe (Quecksilber-Cadmium-Tellurid). Typische Photodetektoren werden photovoltaisch (PV = Spannungsänderungen) oder photokonduktiv (PC = Widerstandsänderungen) genutzt. Jeder Photodetektor reagiert auf Strahlung eines bestimmten Wellenbereichs. Photodetektoren für den nahen oder thermalen Infrarotbereich (> 1 mm) müssen zur Reduktion des Eigenrauschens gekühlt werden. Je länger die Wellenlängen, desto kälter muss der Detektor sein.
Die Methoden der geologischen Luftbildauswertung im Rahmen der verschiedenen Aufgabenstellungen, insbesondere bei der regionalen und lokalen geologischen Kartierung, bei der Erz- und Erdölprospektion, bei hydrologischen und ingenieurgeologischen Projekten.
Herstellung von Karten aus Luftbildern, Photographien oder Satellitenbildern. Dabei wird in erster Linie geometrische Information (Form, Größe, Lage u.a.) aus den Bildern extrahiert. Mit Hilfe der Photogrammetrie werden vor allem Basisdaten für die Erstellung und Fortschreibung topographischer und thematischer Karten sowie die Weiterverarbeitung in Geographischen Informationssystemen gewonnen. Die Bildaufnahmeverfahren waren ursprünglich analog (Photographien), in zunehmendem Maße werden digitale Aufzeichnungen verwendet.
Engl. photography, photograph; die Technik und Wissenschaft der Herstellung von dauerhaften Bildern
durch sichtbare, ultraviolette und infrarote
Strahlung mittels photochemischer Umsetzung in strahlungsempfindlichen Schichten, auch Bezeichnung für das Ergebnis eines solchen Prozesses (Lichtbild).
Photographien werden üblicherweise im Wellenlängenbereich von 0,3
mm bis 0,9 mm aufgenommen.
Eine Photographie kann aber auch in digitaler Form widergegeben werden. Dazu
wird das (SW-)Bild in kleine, gleich große und gleichförmige Flächen
(Bildelemente) unterteilt, deren Helligkeitsmerkmale
mit jeweils einem numerischen Wert bezeichnet werden. Der Computer stellt dann
jeden digitalen Wert als unterschiedlichen Helligkeitswert dar.
Demgegenüber speichern Sensoren, welche elektromagnetische Energie aufzeichnen,
diese Strahlung als Zahlenmuster in digitaler Form von Beginn an.
| Auflösung einer SW-Photographie - Schema
|
In photographischen Systemen wird ein Bild des aufzunehmenden Objekts
durch ein Objektiv für meist nur kurze Zeit auf eine lichtempfindliche Schicht
projiziert, die dadurch so verändert wird, dass durch den photographischen Prozess
ein dauerhaftes Bild entsteht.
Photographische Systeme sind passive Systeme,
die die Strahlung im sichtbaren
Licht und im nahen Infrarot (von ca. 0,4
bis 1,0 mm) aufnehmen.
Eine Sammlung von Luftbildern, die eng verbunden werden, um einen zusammenhängenden Überblick über ein beflogenes Gebiet zu ergeben.
Engl. photosynthetically active radiation (PAR, PhAR); elektromagnetische Strahlung (380-780 nm), die von Pflanzen für biochemische Pflanzenprozesse, hauptsächlich für die Photosynthese verwendet wird. Dieser Bereich (380-780 nm) deckt sich weitgehend mit dem Bereich der für Menschen sichtbaren Strahlung (380-780 nm), welcher etwa 50 % der Globalstrahlung ausmacht. PAR wird von Chlorophyll und Pigmenten adsorbiert, die im roten und blauen Spektralbereich absorbieren, grün wird hingegen reflektiert. PAR wird meist von 400-700 nm in W/m² angegeben.
Da PAR die Primärproduktion und damit die Kohlenstofffixierung von terrestrischer und mariner Vegetation steuert, beeinflusst sie den Energie- und Wasseraustausch (Evapotranspiration) zwischen der Vegetation und der Atmosphäre. Im Bereich der Klimaforschung ist die photosynthetisch aktive Strahlung zur Berechnung der Kohlenstoffbilanzierung von terrestrischer und mariner Vegetation eine wichtige Größe.
Für 2010 vorgesehene Forschungsmission der CNES
mit einem Kleinsatelliten der MYRIADE-Serie
zur Bestimmung der Sonnenstrahlung, des Durchmessers und der Gestalt der Sonne
sowie des Aufbaus der Sonne mit helioseismischen Methoden. Der Orbit
schwankt zwischen 730 km und 750 km Höhe. Vorgesehen ist eine Missionsdauer
von mindestens 2 Jahren.
Die Erkenntnisse sollen unsere Kenntnisse vom solaren Antrieb des irdischen
Klimas verbessern sowie unser Wissen von der Physik der Sonne und ihrer inneren
Struktur.
Die Nutzlast von Picard besteht aus einem
bildgebenden Teleskop, 1 Radiometer und
3 Sonnenphotometern.
PICARD
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Die PICARD-Mission ist nach dem französischen Astronomen Jean Picard benannt, der die erste genaue Messung des Sonnendurchmessers durchführte. Seine Messungen sind besonders wichtig, da sie während des Maunder-Minimums gemacht wurden. Diese Zeit war durch die Abwesenheit von Sonnenflecken und ein ausgeprägt kaltes Klima gekennzeichnet. Quelle: http://smsc.cnes.fr/PICARD/index.htm |
|
Weitere Informationen: PICARD - Startseite (CNES)
Ursprüngliche Bezeichnung für die CALIPSO-Mission.
Engl. Akronym für Parameter Information Locator Tool; dieses Werkzeug ermöglicht die Recherche in den DAAC-Datenbanken nach dem Suchkriterium "Parameter". Verwandt sind die Parameter Information Pages.
Weitere Informationen:
Kleiner, mit Wasserstoff gefüllter Ballon ohne weitere Instrumente mit konstanter Steiggeschwindigkeit zur optischen Feststellung der Wolkenuntergrenze. Aus der Zeit vom Start bis zum Eintauchen in die Wolke kann die Höhe der Wolke über Grund ausgerechnet werden. Mittels eines Theodoliten kann auch Richtung und Geschwindigkeit eines Höhenwindes festgestellt werden. Nachts kann der Ballon an seiner Unterseite mit einem Lämpchen bestückt werden.
Kunstwort aus picture element; in Satellitenbildern
Bezeichnung für einen einzelnen, gewöhnlich quadratischen, einer bestimmten
Bodenfläche entsprechenden Bildpunkt, als kleinster Einheit der Aufnahme. Diese Entsprechung ist ein Maß
für die Fähigkeit eines Sensors
Objekt unterschiedlicher Größe
zu erkennen. Je höher die Anzahl der Pixel pro Flächeneinheit ist, umso höher
ist die Auflösung des Bildes. Die Gesamtheit aller Pixel bilden einen Datensatz, ein Bild.
Der Enhanced Thematic Mapper Plus
des Landsat 7 besitzt eine maximale Auflösung
von 15 m; insofern repräsentiert jedes Pixel eine Fläche von 15 x
15 m. Höher Auflösung (kleinere Pixelfläche) bedeutet, dass der
Sensor kleinere Objekte zu unterscheiden vermag. Durch die Addition der Pixelzahl
eines Bildes kann man die Fläche einer Szene
berechnen. Oder, wenn man die Anzahl grüner Pixel in einem Falschfarbenbild
berechnen lässt, kann man die Gesamtfläche ermitteln, die mit Vegetation
bestanden ist.
Von F.-W. Duttke entwickelte, und von R. Roseeu konzeptionell begleitete Software zur Verarbeitung von Satellitenbilddaten im schulischen Kontext. Die Arbeit mit der Software ist eingebunden in ein umfassendes und angeleitetes Konzept von direkter Umweltbeobachtung, Einführung in GIS-Funktionalität u.w.
Weitere Informationen: Fernerkundung und Pixel-GIS (satgeo.de)
Engl. pixel graphics; aus einzelnen Pixeln aufgebaute Grafik, wobei jedes Pixel einen digitalen Wert repräsentiert. Dieser hängt von dem verwendeten Farbmodell und der Quantisierung ab.
Engl. Planck's radiation law; nach Max Planck (1858-1947) benanntes Gesetz: Jeder Körper mit einer Temperatur größer als der absolute Nullpunkt (0 K / -273,15 °C) sendet elektromagnetische Strahlung aus, die in Relation zur Temperatur des Körpers und zur Wellenlänge steht:
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Damit wird die spektrale Energieverteilung der Strahlung
eines schwarzen Körpers beschrieben.
In der Fernerkundung ist das Plancksche
Strahlungsgesetz u.a. bei der Konzeption von Sensoren
von Bedeutung. Es dient dabei zur Bestimmung der Energiemaxima strahlender Körper
(Sonne, Erde), da passive Fernerkundungsverfahren
lediglich die reflektierten Anteile dieser Strahlung aufzeichnen. Das Plancksche
Strahlungsgesetz verdeutlicht, daß mit höheren Temperaturen das Maximum
der spektralen Emission zu kürzeren Wellenlängen verschoben wird.
Das Maximum der extraterrestrischen Sonnenstrahlung (T
5900 K) liegt demnach bei etwa 0,47 µm, während die Erde (T
290 K) ihr Strahlungsmaximum bei ca. 9,7 µm besitzt. Die Kurven der Schwarzkörperstrahlung
in folgender Abbildung verdeutlichen dies.
Spektrale Strahlungsverteilung bei verschiedenen Oberflächentemperaturen
Quelle: Lexikon der Geowissenschaften |
Statische oder bewegte Trägerkonstruktion, auf der ausschließlich oder unter
anderem Sensorsysteme der Fernerkundung
oder der Photogrammetrie installiert
sind zur photographischen oder elektronischen Bildaufnahme, für Radaraufnahmen
oder geophysikalische Aufnahmen eines Objektes.
Der Typus der Plattform wird dementsprechend auch von den spezifischen Parametern
der Sensorsysteme bestimmt. Plattformen bei der Luftbildaufnahme
sind in der Regel Flugzeuge sowie Hubschrauber. Für Beobachtungen aus dem
Weltall werden u.a. Satelliten, Raketen,
Raumschiffe oder Raumstationen als Plattformen verwendet. In der terrestrischen
Photogrammetrie ist die Plattform der Kamera im allgemeinen ein Stativ. Die
Plattformgeschwindigkeit und die Flughöhe der Plattform sind wichtige Parameter
bei der Erfüllung der Zeilenpassbedingung.
Das Verhältnis dieser beiden Größen beeinflußt auch die
rauschäquivalente Strahlungsleistung NEP (Noise Equivalent Power) der Detektoren.
Bodengebundene Plattformen können z.B. Geräte tragen, die nach dem
SODAR- oder nach dem RADAR-Prinzip
arbeiten und in der Meteorologie eingesetzt werden. Dem gleichen Einsatzbereich
oder der Umweltüberwachung dienen Sensoren auf statischen Messmasten, von
denen aus sowohl in situ-Messungen durchgeführt werden, wie auch Atmosphärenprofile
erstellt werden können. Eine ähnliche Zwitterstellung besitzen Ballone.
Nachfolgeprogramm des CNES und der italienischen Raumfahrtbehörde ASI für die SPOT-Satelliten. Das geplante System soll aus drei Komponenten bestehen:
Es ist für zivile und militärische Anwendungen gedacht. Die optische Komponente wird unter französischer Leitung realisiert, das Radar von Italien. Die Bodenelemente werden von beiden gemeinsam entwickelt.
Weitere Informationen: PLEIADES (CNES)
Russischer Weltraumbahnhof, 800 Kilometer nördlich von Moskau und 180 Kilometer südlich der Gebietshauptstadt Archangelsk am Polarkreis gelegen. Die Startkomplexe befinden sich inmitten dichter Nadelwälder.
Plessetsk war lange Zeit eine der geheimsten Raketenbasen der Sowjetunion. Anfang 1957, zehn Monate vor dem Start des ersten Sputniks der Welt, beschlossen die Militärs, im hohen Norden eine operative Raketenbasis – Deckname „Angara“ – zu errichten. Sie wollten für ihre mit Atombomben bestückten Interkontinentalraketen eine möglichst kurze Flugtrasse über den Nordpol in Richtung Nordamerika haben. Plessetsk galt hierzu ein idealer Standort.
Lage des Kosmodroms Plessetsk
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Taiga der Region Plessetsk
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| Quelle: http://www.eurockot.com/ | |
Am 17. März 1966 wurde von Plessetsk der erste Satellit gestartet. Eine Wostok-Trägerrakete beförderte einen Zenit-2-Fotoaufklärungssatelliten unter dem Namen Kosmos 112 in eine subpolare Erdumlaufbahn. Die hohe Bahnneigung von 72 Grad fiel westlichen Beobachtern sofort ins Auge. Sie bestimmten den Startort im Gebiet Archangelsk am Polarkreis und nannten ihn nach der einzigen größeren Siedlung in diesem Gebiet – Plessezk. Erst 17 Jahre später, 1983, bestätigte die Sowjetunion offiziell die Existenz von Plessetsk.
In den Folgejahren wurde Plessetsk der meistgenutzte Raketenstartplatz der Sowjetunion. Innerhalb von 35 Jahren wurden mehr als 1500 Trägerraketen, 1900 Satelliten und 500 ballistische Militärraketen gestartet.
Trotzdem erhielt Plessetsk erst 1994 durch Präsidentenerlass den offiziellen Status eines Kosmodroms. Im Gegensatz zu Baikonur untersteht Plessetsk bis heute dem Verteidigungsministerium. Ein Teil des Geländes wird bis heute zur Erprobung der modernsten russischen Atomraketen genutzt.
Das Kosmodrom ist einige Dutzend Kilometer von der Stadt Mirny entfernt. Seine Längsausdehnung in West-Ost-Richtung beträgt 82 Kilometer, in Nord-Süd-Richtung 46 Kilometer. Über eine Fläche von 1762 km² verteilen sich neun Startrampen, sieben Montagehallen, eine Sauerstoff-Stickstoff-Fabrik und zwei Betankungsstationen.
In den letzten Jahren ist die Zahl der Einsätze drastisch gesunken. Fehlende Gelder zwingen auch Plessetsk, sich ausländischen Investoren zu öffnen. Den Anfang machte das deutsch-russische Gemeinschaftsunternehmen Eurockot.
Engl. Akronym für Physical Oceanography Distributed Archive Center; Datenzentrum des JPL zur Archivierung und Distribution von Daten zum physikalischen Zustand der Ozeane. Zu den dokumentierten Parametern zählen: Topographie der Meeresoberfläche, ozeanische Windvektoren, Meeresoberflächentemperatur, Luftfeuchte, Wärmeströme u.w. Sie sind jeweils in Bezug gesetzt zu den relevanten Sensoren bzw. in situ-Messungen.
Weitere Informationen: PO.DAAC (NASA, JPL)
Engl. Akronym für Polar-Orbiting Environmental Satellite
(polarumlaufender Umweltsatellit);
Bezeichnung für die früher unter dem Namen TIROS
bekannten Wettersatelliten der NOAA.
Die Satelliten des POES-Satellitensystems umrunden die Erde auf polnahen Orbits
14,1 Mal pro Tag. Gegenwärtig (2002) sind ein Vormittags- und ein Nachmittagssatellit
aktiv, was eine viermalige Erfassung der gesamten Erde ermöglicht.
Bezgl. Details zu den eingesetzten Sensoren
siehe TIROS.
Daten von den Satelliten der POES-Serie erlauben neben der täglichen Wetterbeobachtung
und -prognose auch Klimaforschung und -vorhersage, die Messung der weltweiten
Meeresoberflächentemperaturen,
die Sondierung der Atmosphäre bezüglich Temperatur und Feuchte, die Untersuchung
der Meeresdynamik, die Beobachtung vulkanischer Aktivität, Waldbrandentdeckung,
globale Vegetationsanalyse, Search- and Rescue-Aktivitäten u.w.
Die USA integrieren gegenwärtig ihre verschiedenen polarumlaufenden Umweltsatelliten
in ein einheitliches Programm NPOESS.
NOAA-M1 (auch NOAA-17)
Im All seit 24. Juni 2002 Quelle:http://poes.gsfc.nasa.gov/campaignm/ campaign_home.htm |
Weitere Informationen:
Engl. Akronym für PO.DAAC Ocean ESIP TOOL; Werkzeug des Jet Propulsion Laboratory zur Online-Darstellung einer großen Zahl von PO.DAAC-Daten.
Engl. polar orbit; Umlaufbahn eines Satelliten, die über die Polarregionen hinweg führt (nicht notwendigerweise direkt über die Pole) und damit eine starke Neigung gegenüber der Äquatorebene besitzt. Derartige Satelliten befinden sich in Höhen zwischen 700 und 900 km (Angaben schwankend). Beispielsweise verläuft die Umlaufbahn im Falle der meisten polarumlaufenden Wettersatelliten in Höhen von ca. 850 km über der Erde. Die Umlaufdauer beträgt dann ca. 100 Minuten und pro Tag können 14 Umläufe durchgeführt werden. Während des Fluges von Pol zu Pol dreht sich die Erde unter dem Satelliten hinweg, es werden stets nur Streifen der Erdoberfläche beobachtet. Diese Streifen haben, je nach verwendeter Optik, Breiten von 30 bis 2.600 km (Schwadbreite, engl. swath width). Für die globale Erdbeobachtung müssen die einzelnen Beobachtungsstreifen aneinandergefügt werden.
| Scanzeilen polarumlaufender Satelliten - Das Beispiel der US-amerikanischen NOAA (POES)- und DMSP-Satelliten | |
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Umlaufbahnen eines polarumlaufenden Satelliten an einem beliebigen
Tag. Zu beachten ist die globale Abdeckung. |
Die Bodenspur (scan swath) ist etwa 3.000 km breit. |
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| Quelle: http://apollo.lsc.vsc.edu/classes/remote/lecture_notes/satellite/platforms/index.html | |
Die Umlaufbahn der Wettersatelliten ist zusätzlich sonnensynchron,
dabei werden alle Teile der Erde unter der gleichen Sonnenbeleuchtung, d.h.
zur gleichen Ortszeit überflogen. Die Bildstreifen sind damit untereinander
direkt vergleichbar.
Dieser Orbit wird durch eine leichte Neigung
(Inklination) gegenüber einer genauen Pol-zu-Pol-Umlaufbahn erzielt. Alle
Satelliten mit einer hohen räumlichen
Auflösung gehören zu diesem Typ.
Der nordwärtige Teil eines polarumlaufenden Orbits wird ascending pass (aufsteigender Durchgang) genannt, der Süd-gerichtete descending pass (absteigender Durchgang). Ist der Orbit gleichzeitig sonnensynchron, so befindet sich der ascending pass höchstwahrscheinlich auf der Schattenseite der Erde, während der descending pass auf der sonnenbeschienenen Seite verläuft. Aktive Sensoren, die ihre Beobachtungsgebiete selbst "beleuchten" oder passive Sensoren die emittierte (z.B. thermale) Strahlung aufzeichnen, können auch im ascending pass die Erdoberfläche abbilden.
| Auf- und absteigende Bewegungsrichtung bei polarumlaufendem Orbit
Quelle: unbekannt |
Die Vorteile polarumlaufender Satelliten liegen in der - im
Vergleich mit geostationären Satelliten
- höheren geometrischen Auflösung, und sie können den gesamten
Globus abbilden, wenn auch nicht zeitgleich. Ferner erfassen sie auch die
Polarregionen, und sie bieten die Möglichkeit, Instrumente zum Einsatz
zu bringen, die nicht effizient im geostationären Orbit eingesetzt werden
können (z.B. derzeit die Mikrowellensondierung mit AMSU,
MHS).
Der wesentlichste Nachteil polarumlaufender Satelliten liegt in ihrer Unfähigkeit,
kontinuierliche Daten von einer bestimmten Region zu liefern.
Typische polarumlaufende Satelliten sind:
Verfahren der Radarerkundung, bei dem Mikrowellen verschiedener Polarisation ausgesandt und empfangen werden.
Engl. polarization; Polarisation beschreibt die Richtung des elektrischen Vektors in einer elektromagnetischen Welle. Eine Welle nennt man unpolarisiert, wenn der elektrische Vektor eine zufällige Orientierung hat, so dass seine Richtung nicht vorhergesagt werden kann.
Bei digitalen photogrammetrischen Systemen ist Polarisation ein Betrachtungsprinzip, bei dem zur Erzeugung eines 3-D-Effektes leichte Polarisationsfilter eingesetzt werden. Diese trennen eine linke und eine rechte Projektion, was dazu führt, dass die zwei Bilder Polarisationen aufweisen, die lotrecht zueinander stehen. Zur Betrachtung ist eine spezielle Brille vonnöten, die im Wesentlichen wie die Anaglyphenbrille wirkt.
Prinzip einer 3-D-Projektion
Quelle: unbekannt |
Engl. Akronym für Polarization and Directionality of
the Earth's Reflectances; von CNES entwickeltes,
abbildendes Radiometer zum Einsatz auf ADEOS
.
POLDER liefert die ersten globalen und systematischen Messungen der vom System
Erde/Atmosphäre reflektierten Sonnenstrahlung in Bezug auf deren Spektrum,
Richtung und Polarisation.
Weitere Informationen:
Populäre Bezeichnung für die auf einem Modell des GFZ Potsdam beruhende Darstellung der Erdgestalt. Das Modell seinerseits basiert auf Daten der Satellitenmissionen CHAMP und GRACE zur Vermessung des Schwerefeldes der Erde.
Potsdamer Kartoffel (Geoid)
Variationen des Erdschwerefelds ausgedrückt durch Geoidundulationen |
Weitere Informationen:
Engl. Akronym für Precise Range and Range Rate Equipment; in Deutschland entwickeltes Mikrowellensystem zur Bestimmung der Satellitenposition und zugleich ein wertvolles Werkzeug für die Geowissenschaften. Es ist im seit 1995 aktiven, europäischen Satelliten ERS-2 im Einsatz.
Die von PRARE gesammelten Daten erlauben eine genauere Bestimmung des Erdschwerefeldes. Ausserdem können durch exakte Ermittlung der Koordinaten der Bodenstationen und deren zeitlicher Änderung geophysikalische Prozesse wie die Kontinentaldrift oder die Gezeiten des festen Erdkörpers besser erfasst werden. Weiterhin können Ausbreitungseffekte der Mikrowellensignale, insbesondere mit Blick auf die ionosphärische Refraktion, genauer untersucht werden. Nicht zuletzt können auch Deformationen der Erdoberfläche im Bereich von Vulkanen oder in erdbebengefährdeten Gebieten kontinuierlich beobachtet und zentral überwacht werden.
Quelle: http://earth.esa.int/rootcollection/eeo4.10075/ERS1.6.html |
PRARE hat gegenüber den bisher hauptsächlich verwendeten Lasersystemen mehrere Vorteile: als Mikrowellensystem ermöglicht es Allwetter- sowie Tag- und Nachtbetrieb bei annähernd vergleichbarer Genauigkeit. Dazu kommt, dass die Bodenstationen des Systems kostengünstig und mobil sind. Das gesamte System arbeitet vollautomatisch, die Daten inklusive der Korrekturdaten und der Wetterdaten von den Bodenstationen werden ohne menschlichen Eingriff über den Satelliten übertragen. Dadurch ist der Aufbau eines globalen Messnetzes technisch einfach und kosteneffektiv möglich.
Die Hardware für die PRARE-Bodenstation wurde entwickelt und gebaut von Dornier GmbH, heute EADS Astrium, Immenstaad, für das Software-Design war das Deutsche Geodätische Forschungsinstitut (DGFI), München und später das Geoforschungszentrum (GFZ), Potsdam verantwortlich.
Engl. für Teilschlagbezogene Landwirtschaft; Konzept zur Anpassung der Landbewirtschaftungsmaßnahmen an die Variabilität der Standort- und Bestandsparameter mit den ökonomischen Zielen der Einsparung von Betriebsmitteln, der Erhöhung der Ertragssicherheit und -qualität und der ökologischen Zielsetzung einer nachhaltigen, integrativen und umweltschonenden Landwirtschaftt. Alternative Bezeichnungen sind im deutschen und internationalen Umfeld mit Teilschlagbewirtschaftung, Computer-Aided Farming (CAF), Lokalem Ressourcenmanagement u.a. zu finden.
Die Begriffe Precision Farming und Precision Agriculture (PA) werden vielfach synonym gebraucht, wobei im amerikanischen Sprachraum eher von PA im europäischen eher von PF gesprochen wird. Bei einer möglichen Differenzierung wäre PF für Maßnahmen im Pflanzenbau zu verwenden, PA könnte als übergeordnete Einheit gesehen werden, die neben dem Pflanzenbau auch die Bereiche Precision Livestocck Farming (Tierhaltung), Precision Viticulture (Weinbau) usw. (z.B. Gartenbau, Forst) umfasst.
Derartige Konzepte sind seit Anfang der neunziger Jahre mit der Verfügbarkeit von Positionierungssystemen wie dem GPS und raumbezogenen Erfassungs- und Auswertesystemen wie GIS realisierbar. Sie spielen sich dann eher im mittleren bis großen Maßstabsbereich ab.
Gegenwärtig wird bereits intensiv modernste Sensorik an Bord landtechnischer
Fahrzeuge so z.B. Bildsensoren (CCD-Sensor) zur Unkrauterkennung,
Steuerungssensoren für Dünge- und Pflanzenschutzapplikation, Korndurchsatzmeßsensoren
beim Mähdrusch usw. genutzt, die eine standortspezifische Düngezufuhr
bzw. Ernteertragserhebung ermöglichen. Die Kopplung mit Real-time-Kinematic-Differenzial-GPS-Empfängern
(RTK-DGPS) erlaubt die exakte geodätische Positionierung des landwirtschaftlichen
Sensors auf der Teilfläche. Genauigkeitsvorstellungen
liegen üblicherweise im 1 m bis 5 m-Bereich. Anwendungsfelder des Precision
Farming sind die Ertragskartierung, Pflanzenschutz- und Düngemittelapplikationen,
Bodenprobenahme, Dokumentation für Agrarsubvention und die Entscheidungsunterstützung
für durchzuführende Bewirtschaftungsmaßnahmen auch und gerade
unter Berücksichtigung ökologischer Faktoren. Gerade für größere
landwirtschaftliche Betriebe mit hoher Heterogenität in den Schlägen
sowie bei Lohnunternehmen und Maschinenringen lohnt sich die Anwendung des Precision
Farming. Einsparungspotenziale ergeben sich für den Betrieb durch geringere
Dünge- und Pflanzenschutzmengen, aber auch in Form von Treibstoffeinsparungen
durch GPS-gestützte Kontrolle der Maschinenlogistik. Der Übergang
zur kompletten teilflächenspezifischen Bewirtschaftung dauert nach Experten
jedoch noch einige Jahre, da das Zusammenspiel der technischen Individuallösungen
mit der Betriebssoftware noch nicht zufriedenstellend gelöst ist.
Weitere Informationen:
Fernerkundungsmodul an der inzwischen verglühten Raumstation MIR.
Bei der PRIRODA-Mission wurde das gesamte verfügbare Strahlungsspektrum
vom nahen Ultraviolett über
das sichtbare Licht, Infrarot bis zum Mikrowellenbereich
aufgenommen. Möglich wurde das durch eine Vielzahl der zum Einsatz kommenden
Sensoren und Instrumente. An der Datennutzung
sind auch deutsche Einrichtungen beteiligt. Einige ihrer wissenschaftlichen
Zielsetzungen sind:
Engl. Akronym für Project for On-Board Autonomy;
2001 gestarteter, experimenteller Technologiesatellit der ESA
zur Erderkundung. Im Vordergrund steht die erhöhte Leistungsfähigkeit
des waschmaschinengroßen Kleinsatelliten durch bordautonome Systeme sowie
die Reduktion der Betriebsaufgaben im irdischen Kontrollzentrum. Der Satellit
hält seinen Kurs mit Hilfe von GPS. Da
er sich jedoch im Verhältnis zu den GPS-Satelliten mit hoher Geschwindigkeit
bewegt, ist Proba zusätzlich mit dem Advanced Stellar Compass (ASC) ausgerüstet,
der die genaue Position des Satelliten anhand von Sternenkarten berechnet.
Hauptinstrument ist ein hochauflösendes bilderzeugendes Spektrometer
aus Großbritannien namens CHRIS (Compact High Resolution Imaging Spectrometer).
CHRIS liefert Bilder mit einer Auflösung von bis zu 18 m pro Bildpunkt.
Parallel zu den Spektrometerdaten liefern zwei im sichtbaren Bereich operierende
Kamerasysteme aus Belgien benutzerfreundliche Aufnahmen der Erdoberfläche,
die Wide Angle Camera (WAC) und die High Resolution Camera (HRC). Letztere mit
einer Bodenauflösung von 10 m.
Zur wissenschaftlichen Nutzlast gehören SREM und DEBIE, zwei Detektoren
zur Messung der kosmischen Strahlung (Standard Radiation Environment Monitor)
sowie zur Erfassung von Weltraum-Müll und Staubpartikeln (Debris In-Orbit
Evaluator). Hinzu kommen diverse Untersysteme, wie beispielsweise ein neuentwickelter
Sternensensor, ein GPS-Empfänger und vier Antennen.
Proba
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Ätna-Krater (30.10. 2002)
Aufnahme des Ausbruchs mit dem CHRIS-Spektrometer auf Proba |
| Quelle: http://asimov.esrin.esa.int:8766 | |
Weitere Informationen:
Bildaufnahmesystem, welches ein Bild aus mehreren simultan aufgenommenen Zeilensensoren (linear arrays) zusammensetzt. Die erste Nutzung dieses Grundprinzips fand mit dem HRV-Sensor an Bord des SPOT-Satelliten 1986 statt.
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