Lexikon der Fernerkundung

A  B  C  D  E  F  G  H  I  J  K  L  M  N  O  P  Q  R  S  T  U  V  W  X  Y  Z 

Pacific Disaster Center (PDC)

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.

Panbildschärfung

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 Pansharpening

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
panchromatisch

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.

Panoramaverzerrung

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.

Parameter

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)

PARASOL

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)

PARIS

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.

pass

Engl. für Satellitenbefliegung, Satellitenüberfliegung

passiver Sensor

Aufnahmesystem der Fernerkundung, das die natürlich vorhandene oder schon künstlich, extern existierende Strahlung empfängt.

passives (Fernerkundungs)System

Ein System, das im Gegensatz zu einem aktiven (Fernerkundungs)System nur für elektromagnetische Strahlung empfindlich ist, die 

  • von dem beobachteten Objekt ausgesandt wird (z.B. die von jedem Körper aufgrund seiner Oberflächentemperatur abgegebene Thermalstrahlung) oder die
  • von dem Objekt reflektiert wird (z.B. die an der Erdoberfläche reflektierte Sonnenstrahlung), die aber nicht das System selbst als Quelle hat .

Die vom System empfangenen Strahlungswerte können dann mit teilweise aufwändigen Umrechnungsverfahren in geophysikalische Größen, z.B. Temperatur umgerechnet werden.

passives Mikrowellensystem

Sensorsystem, das die von der Erdoberfläche ausgesandte natürliche Mikrowellenstrahlung erfasst, z.B. ein Limb-sondierender Mikrowellensensor.

Passpunkt

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:

  • Vollpasspunkte - alle drei Koordinaten sind bekannt (Raumkoordinaten X, Y und Z)
  • Lagepasspunkte - die horizontale Lage im Objektraum ist bekannt (Lagekoordinaten X und Y)
  • Höhenpasspunkte - die Punkthöhe ist im Höhenbezgssystem gegeben (Höhenkoordinate Z )
Passpunktbestimmung

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.

path

Engl. für Satellitenbefliegung, Satellitenumlauf

P-Band

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.

Perigäum

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.

Perihel

Der sonnennächste Punkt auf der Umlaufbahn eines Planeten oder eines die Sonne umkreisenden Satelliten.

Periodendauer

Zeit, die ein Satellit für einen Umlauf benötigt.

Perizentrum

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).

Phänologie

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.

Photodetektor

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.

Photogeologie

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.

Photogrammetrie

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.

Photographie

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 Auflösung einer SW-Photographie Quelle: http://www.ccrs.nrcan.gc.ca/ccrs/learn/tutorials/fundam/
photographische Systeme

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.

Photomosaik

Eine Sammlung von Luftbildern, die eng verbunden werden, um einen zusammenhängenden Überblick über ein beflogenes Gebiet zu ergeben.

photosynthetisch aktive Strahlung (PAR)

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.

PICARD

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

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)

PICASSO-CENA

Ursprüngliche Bezeichnung für die CALIPSO-Mission.

PILoT

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:

Pilotballon

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.

Pixel

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.

Pixel-GIS

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)

Pixelgrafik

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.

Plancksches Strahlungsgesetz

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:

,
h=6,626176•10-34 Js (Plancksches Wirkungsquantum),
=Frequenz,
c=Lichtgeschwindigkeit,
k=1,381•10-23 J/K (Boltzmann-Konstante),
T=Temperatur

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
Plattform

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.

Pleïades

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)

Plessetsk

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 Taiga der Region Plessetsk
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.

PO.DAAC

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)

POES

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:

POET

Engl. Akronym für PO.DAAC Ocean ESIP TOOL; Werkzeug des Jet Propulsion Laboratory zur Online-Darstellung einer großen Zahl von PO.DAAC-Daten.

polare Umlaufbahn

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

Umlaufbahnen eines polarumlaufenden Satelliten an einem beliebigen Tag. Zu beachten ist die globale Abdeckung.
Die Orbithöhen sind mit ca. 850 km viel niedriger als jene von geostationären Satelliten.
Die Umlaufdauer beträgt ca. 98-102 Minuten. Somit vollzieht jeder Satellit ca. 14 Umläufe pro Tag.

Die Bodenspur (scan swath) ist etwa 3.000 km breit.
Der Orbit verläuft in Richtung NW. Die Satelliten überqueren nicht genau die Pole, sondern schaffen eine Orbit-Präzession, so dass sie bei jedem weiteren Umlauf einen weiter westlich gelegenen Streifen überfliegen.
Zur Verkürzung der Beobachtungsintervalle werden zwei zeitlich versetzt umlaufende Satelliten eingesetzt.

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 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:

Polarimetrie

Verfahren der Radarerkundung, bei dem Mikrowellen verschiedener Polarisation ausgesandt und empfangen werden.

Polarisation

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 Prinzip einer 3-D-Projektion Quelle: unbekannt
POLDER

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:

Potsdamer Kartoffel

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
(blau:-100m...gelb:0m...violett:+80m)

Quelle: http://www.gfz-potsdam.de/pb1/pg3/index_S13d.html

Weitere Informationen:

PRARE

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.

Precision Farming (PF) und Fernerkundung

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:

PRIRODA

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:

  • Untersuchung regionaler hydrologischer Zyklen im Hinblick auf Feuchte, Verschmutzung und Transport
  • Schätzungen von Regenmengen
  • Kartierung der Veränderung des Regenwaldes
  • Ermittlung der Ozean-Bioproduktivität
  • Ermittlung des Einflusses der Urbanisierung auf Ökosysteme
  • Untersuchungen der Raum-Zeit-Dynamik von Agrar-Ökosystemen
  • Beobachtung ökologisch gefährdeter Gebiete im Braunkohlentagebau
  • Identifikation von Pflanzenarten und deren Vitalität
PROBA

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 Proba Ätna-Krater (30.10. 2002) Ätna-Krater (30.10. 2002)

Aufnahme des Ausbruchs mit dem CHRIS-Spektrometer auf Proba
Für höhere Auflösung hier klicken

Quelle: http://asimov.esrin.esa.int:8766

Weitere Informationen:

Pushbroom Scanner

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.


A  B  C  D  E  F  G  H  I  J  K  L  M  N  O  P  Q  R  S  T  U  V  W  X  Y  Z 

Startseite - Index - Hinweise - Quellen - Impressum