Fernerkundungssensor

Engl. sensor, franz. capteur; nach DIN 18716 ein "abbildendes, aktives oder passives Instrument, welches als wesentliches Bauteil ein oder mehrere Detektoren umfasst".

Verschiedenste erdnahe Satelliten tragen eine Vielzahl von Sensoren an Bord, die u.a. Daten über die Erdoberfläche aufzeichnen. Ebenso werden mehr und mehr Sensoren an Bord der Bildflugzeuge miteinander kombiniert. Fernerkundungssensoren an Bord von Satelliten lassen sich nach ihrem Aufzeichnungsprinzip folgendermaßen unterteilen:

• Analoge Aufzeichnungsgeräte fanden sich u.a. bei den Satellitensystemen Gemini (Hasselblad), Skylab (Multispectral Photographic Camera und Earth Terrain Camera) sowie bei Space-Shuttle-Missionen (Metric Camera (MC), Large Format Camera (LFC)) und der Cosmos-Mission (Kosmicheskij Fotoapparat KFA-1.000). Diese zeichnen auf Film auf und werden mit klassischen analytischen Auswertegeräten bearbeitet oder gescannt und dann digital ausgewertet.
• Passive Sensoren, die Strahleninformation nur empfangen, digital aufzeichnen und zur Erde übermitteln, sind heute die üblichen Datensammler, mit deren Daten Fernerkundungsauswertungen durchgeführt werden, und die auch grosse Bedeutung für GIS-Anwendungen besitzen. Sowohl Reflektionen im Bereich des sichtbaren elektromagnetischen Spektrums als auch Emissionen im Thermalbereich werden aufgezeichnet.
  Passive Sensoren sind z. B. auf den Satelliten der Sentinel-2-Mission, der Landsat-Serie und auf RapidEye (messen reflektierte Sonnenstrahlung) sowie auf Landsat 8 (misst emittierte Wärmestrahlung) verbaut. Passive und optische Sensoren nehmen die Strahlung vom sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums bis in den infraroten Bereich nach Wellenlängen getrennt in sogenannten Spektralkanälen auf. Deshalb spricht man bei solchen Systemen auch von multispektraler Fernerkundung. Das Produkt eines Spektralkanals sind Grauwertbilder, die die Intensität der aufgenommenen Strahlung wiedergeben. Der Sensor nimmt also nur Helligkeitsunterschiede auf. Bei der optischen Auswertung der Multispektraldaten weist man den verschiedenen Spektralkanälen (Bändern) dann bestimmte Farben zu und kombiniert die Grauwertbilder miteinander.
• Aktive Sensoren haben ihre eigenen Quellen an elektromagnetischer Strahlung; sie senden eine Serie von Signalen zum Zielobjekt aus und registrieren das Echo.
  Systeme mit aktiven Sensoren arbeiten im Bereich der Mikrowellen. In diesem Segment des elektromagnetischen Spektrums kann unabhängig von Tageszeit und Wetter gemessen werden. Die Sensoren senden selbst Strahlung (Mikrowellen) aus und messen anschließend die von den Objekten reflektierte oder rückgestreute Strahlung. Aktive Radarsensoren sind beispielsweise auf Sentinel-1 und TerraSAR-X verbaut.

Weitere Informationen:

• Instruments (NASA)
• Catalogue of satellite instruments (CEOS)