Thermalfernerkundung

Engl. thermal remote sensing; passive Form der Fernerkundung, bei der die Strahlung beobachtet wird, die von Materialien im thermalen Bereich des elektromagnetischen Spektrums ausgesendet werden. Meist erfolgt die Beobachtung fester und flüssiger Stoffe in zwei atmosphärischen Fenstern, in denen die Absorption gering ist. Diese Fenster liegen in den Wellenlängenbereichen bei 3-5 µm und 8-14 µm.

Das Fenster zwischen 8 und 14 µm enthält das Strahlungsmaximum für die meisten Erscheinungen auf der Erde, da deren Temperatur bei etwa 300 K liegt. Ozon in der oberen Atmosphäre verursacht ein enges Absorptionband zwischen 9 und 10 µm. Um diesen Bereich zu umgehen, arbeiten Satellitensensoren meist im Bereich 10,5-12,5 µm. Systeme in Flugzeugen sind wegen deren Flughöhe deutlich unterhalb der Ozonschicht nicht betroffen und können den ganzen Bereich 8-14 µm nutzen.

Die Signale im Bereich 3-5 µm sind tagsüber in gewissem Umfang durch Sonnenreflexion beeinflusst. Daher ist es für viele Anwendungen zweckmäßig, Daten nur nachts aufzunehmen, wenn keine Störung durch Sonneneinstrahlung auftritt.

Nutzung von Thermalbildern

Thermalbilder werden für das Monitoring von Gewässern und den Meeren, Feuerereignissen und in der Stadtklimaforschung eingesetzt. In der Landwirtschaft können die Informationen zur Bestandstemperatur / Trockenstress von Schlägen genutzt werden.

Thermalfernerkundung aus dem All

Wärmedetektoren and Satelliten, die Wellenlängen im langwelligen Infrarot-Bereich aufzeichnen, können Informationen über die Oberflächentemperaturen liefern. Einen Thermalkanal bieten seit den 1980er Jahren die Satelliten Landsat (4-8), deren Daten jedoch nur eine relativ grobe räumliche Auflösung (60-100 m) besitzen. Auch in der Copernicus Flotte gibt es den Sentinel-3, der allerdings nur eine Auflösung von 1000 m hat, ebenso wie MODIS an Bord der Satelliten Terra und Aqua.