Satellitenbilddaten - Lexikon der Fernerkundung

Satellitenbilder

Bezugsquellen
Programme zur Verarbeitung von Satellitenbild-Rohdaten

Auf dieser Seite geht es ausschließlich um Satellitendaten, die eine bildhafte Darstellung ermöglichen und um Programme zur Verarbeitung von Satellitendaten, sowie um bereits fertig aufbereitete Satellitenbilder. Eine Zwitterstellung nehmen hierbei die sogenannten Erdbetrachter (digitale Globen) ein, wie z.B. Google Earth. Diese stellen - in der Regel webbasiert - sowohl die Software, als auch die Daten zur Verfügung.

1. Aufbereitete Satellitenbilder - Bezugsquellen

Datenbanken mit fertig aufbereiteten Satellitenbildern werden von Raumfahrtagenturen, internationalen Organisationen, kommerziellen Anbietern, Online-Ausgaben von Zeitschriften oder Didaktik-Seiten angeboten. Großenteils geschieht dies kostenfrei, in kleinem Umfang auch bei kommerziellen Anbietern. Begleitende interpretatorische Informationen, technische Metadaten und didaktische Hinweise sind qualitativ und quantitativ sehr unterschiedlich.
Wichtige Anbieter sind im Folgenden aufgelistet, weitere sind in der Linkliste dieses Lexikons zusammengestellt.

2. Satellitenbilddaten - Bezugsquellen

ESDI - 'Earth Sience Data Interface' des 'Global Land Cover Facility Centers'
Über dieses kartenbasierte Interface lassen sich ein Vielzahl der weltweit verfügbaren Satellitendaten kostenlos herunterladen. Angeboten werden Daten von Sensoren der Satelliten Landsat (ETM+, TM, MSS), Aqua (MODIS), Terra (MODIS), TIROS (AVHRR).
Um für Sie passende Landsat-Szenen zu finden, wählen Sie im Auswahlfenster oben links die Boxen ETM+, TM und MSS aus und navigieren Sie in der Karte zu Ihrem Zielgebiet. Alternativ können Sie auch die Ortsauswahl (oberer Reiter 'Place') mit Angabe einer Großstadt oder Ihres Bundeslandes dazu verwenden. Aus den im unteren Bereich angezeigten Satelliten-Szenen können Sie nun eine Auswahl treffen und die gewählten Daten herunterladen. Die Datenmengen können allerdings bis zu 800 MB betragen und müssen noch weiter bearbeitet werden. Für den Umgang mit dem ESDI-Interface und die Weiterverarbeitung der Daten gibt es ausführliche Anleitungen.
Eine Anleitung in englisch finden Sie unter dieser Adresse:
http://glcfapp.glcf.umd.edu:8080/esdi/
und auf deutsch unter dieser URL bei SatGeo:
satgeo.de/satgeo/quicklooks/methoden/at6_a.htm
EOWEB - 'Earth Observation on the Web' des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Das DLR bietet eine Internet-basierte Nutzerschnittstelle auf Fernerkundungsdaten mit dem Namen EOWEB an. Über EOWEB lassen sich eine Vielzahl an Satellitendaten kostenlos herunterladen oder bestellen, dazu gehören auch geocodierte Landsat TM Daten über Deutschland aus den Jahren 1984-1989. Für EOWEB gibt es unter https://centaurus.caf.dlr.de:8443/eoweb-ng/tutorial/index.html ein Online-Tutorial. Im Tutorial ist der Weg bis zum Online-Transfer beschrieben. Für den Transfer selbst gibt es genaue Anweisungen direkt auf den Transfer-Webseiten.
Eine Seite des Earth Observation Centers EOC im DLR gibt einen Überblick über die Datenportale und -services des DLR, die den Zugriff auf die Erdbeobachtungsdaten und -produkte des EOC ermöglichen: http://www.dlr.de/eoc/de/desktopdefault.aspx/tabid-8799/
Die meisten der DLR-Datenportale sind auf fachliche Nutzer zugeschnitten. Gelegenheitsnutzer finden hier tagesaktuelle Wetterbilder und können rechts auf Beispieldaten verschiedener Satellitenmissionen zugreifen.
Satellitenbilddaten für Teilnehmende am GLOBE-Programm
Schulen (bzw. deren Lehrkräfte) die am GLOBE-Programm teilnehmen, erhalten ab einer Anzahl von 250 auf den GLOBE-Daten-Server eingespielten Einzelmessungen kostenfrei Satellitenbilder zu Ihrem Schulumfeld. Kontaktieren Sie dazu bitte die GLOBE Landeskoordination (rademacher@ipn.uni-kiel.de).
Weitere Bezugsmöglichkeiten siehe Linkliste

3. Programme zum Verarbeiten von Satellitenbilddaten

Die hier aufgeführten Programme sind an deutschsprachigen Schulen am weitesten verbreitet und zeichnen sich aus durch mehr oder weniger einfache Handhabung sowie durch geringe oder keine Kosten. Kommerzielle Produkte sind nicht berücksichtigt, da sie aus Kostengründen und aufgrund ihrer Komplexität für den schulischen Rahmen in der Regel nicht geeignet sind.

BILKO
Die zunächst für die UNESCO entwickelte Software BILKO ist ein komplettes System zum Selbststudium und zur Lehre von Fertigkeiten zur Analyse von Fernerkundungsbildern. Begleitet wird die Software von themenbezogenen Unterrichtseinheiten, die inzwischen über den ursprünglichen Schwerpunkt Ozeanographie und und Küstenzonenmanagement hinausgehen. Bilko-Routinen erlauben die Analyse von jedem Bild in geeignetem Format, sie schließen eine Vielfalt von Standard-Bildverarbeitungsfunktionen ein.
Das ESA-Portal LearnEO! hat die Fähigkeiten von BILKO in Bezug auf die Nutzung von neueren ESA-Satelliten erweitert. Entsprechende frei herunterladbare Unterrichtseinheiten wurden bereitgestellt. Kostenfreie Registrierung erforderlich.
- http://www.bilko.org/
- http://www.learn-eo.org/
BLIF
Webbasierte Fernerkundungssoftware für den schulischen Einsatz, entwickelt von der PH Heidelberg in Kooperation mit dem Softwareunternehmen Leiner & Wolff. Mit Hilfe von BLIF wird es Schülern und Schülerinnen ermöglicht, eingebunden in eine problemorientierte, geographische Fragestellung, selbständig Fernerkundungsdaten zu bearbeiten und auszuwerten. Die Anwendungsgebiete von BLIF sind fächerübergreifend und stellen enge Verbindungen sowohl zu den naturwissenschaftlichen und mathematischen Fachbereichen als auch zur Informatik her. Mögliche inhaltliche Fragestellungen sind hierbei sehr weit gestreut. Kostenfreie Registrierung erforderlich.
URL: https://www.blif.de/
LEOWorks (Eduspace)
Diese Bildverarbeitungssoftware wird von EDUSPACE, der ESA-Webseite für Realschulen und Gymnasien zur Erdbeobachtung angeboten. Nach Registrierung auf den EDUSPACE-Seiten als Schule kann das Programm kostenlos heruntergeladen werden. LEOWorks 4 ist die neueste Version der Software und plattformunabhängig (Windows, MacOS, Linux).
URL: http://leoworks.asrc.ro/download/leoworks.exe
EDUSPACE bietet eine Vielzahl umfassender Materialien für den Unterrichtseinsatz zur Arbeit mit Fernerkundungsdaten und auch ein Tutorial zur Arbeit mit LEOWorks. Der Lehrgang kann online durchgearbeitet oder als PDF-Datei heruntergeladen werden.
URL: http://esamultimedia.esa.int/eduspace/LEOworks4_beta_manual.pdf
MULTISPEC
Die Software MULTISPEC wurde von der Purdue University in West Lafayette (USA) zur Arbeit mit Satellitendaten für Schulen erstellt und ist kostenlos im Internet herunterzuladen (http://cobweb.ecn.purdue.edu/~biehl/MultiSpec/). Zu Multispec und dem Einsatz im Rahmen vom GLOBE Programm gibt es mehrere Tutorials (siehe http://cobweb.ecn.purdue.edu/~biehl/ MultiSpec/tutorials.html und Anleitungen welche direkt in die GLOBE-Handbücher integriert sind.
PIXEL-GIS
Die von Schulpraktikern entwickelte Software Pixel-GIS war über viele Jahre lang günstig zu erwerben, wird aber offenbar nicht weiter vertrieben. Aber es bestehen noch weiterhin Zugänge zu einer Vielzahl von Unterrichtsvorschlägen zur Arbeit mit Satellitenbilddaten im Geographieunterricht:
- http://satgeo.zum.de/satgeo/methoden/pixel_gis_hilfe/memokurs/druckvorlagen.htm
- http://satgeo.zum.de/satgeo/methoden/satarbeit.htm
ArcExplorer
Freeware zur Anzeige und Analyse von Geographischen Informationssystemen (GIS), in die auch Satellitenbilder integriert werden können. In diesem Programmpaket finden Sie auch eine komplette Nutzeranleitung im PDF-Format, erstellt von ESRI, einem Pionier auf dem Gebiet der GIS-Software und ähnlicher Softwarelösungen. Download: ArcExplorer 2
ArcExplorer ist inzwischen von ArcGIS Explorer abgelöst. Download: ArcGIS Explorer

4. Erdbetrachter (digitale / virtuelle Globen)

Google Earth
Google Earth ist eine in der Grundform unentgeltliche Software der Google Inc. zur Darstellung eines virtuellen Globus. Sie ist für Windows (XP, Vista, 7), Mac OS X (ab 10.5.0) und Linux (LSB 4.0-Bibliotheken) verfügbar; mit Linux-Emulation ist es auch unter BSD-Derivaten lauffähig. Sie kann Satelliten- und Luftbilder unterschiedlicher Auflösung mit Geodaten überlagern und auf einem digitalen Höhenmodell der Erde darstellen.
Anleitung und Hilfe: http://www.ge-hilfe.de/3
NASA World Wind
NASA World Wind ist eine freie Software, die es ermöglicht, Satelliten- und Luftbilder auf einem virtuellen Globus kombiniert mit Höhendaten anzuzeigen und jeden beliebigen Ort der Erde in 3D-Grafik heranzuzoomen und frei von allen Seiten zu betrachten. Die Darstellungen basieren vor allem auf Daten der Satelliten Landsat, Aqua, Terra, der Radarmission SRTM, sowie auf Orthophotos und Topographischen Karten des USGS.
Bing Maps
Bing Maps (früher unter den Bezeichnungen Windows Live Maps, Windows Live Local und Live Search Maps) ist ein Internet-Kartendienst von Microsoft, durch den sich verschiedene raumbezogene Daten betrachten und raumbezogene Dienste nutzen lassen. Es handelt sich um eine Weiterentwicklung des MSN Virtual Earth und ist Teil der umfassenden Suchmaschine Bing.
Das kostenlose Internetangebot von Landkarten schließt zusätzlich Satellitenbilder und Luftbilder ein.
Eine Besonderheit gegenüber anderen Internet-Kartendiensten wie Google Maps und Yahoo Maps sind Schrägluftbilder aus der Vogelperspektive, die meist aber nur in urbanen Gebieten verfügbar sind. Außerdem stehen für verschiedene Städte 3D-Modelle zur Verfügung, die sich nach Installation eines Plugins im Browser in 3D betrachten lassen. Neben den bereitgestellten Daten lassen sich verschiedene Dienste nutzen, unter anderem zur Ortssuche und Routenplanung. Seit dem 8. November 2006 hat Microsoft eine 3D-Version freigeschaltet. Dabei sind für ausgewählte Städte in den USA ebenso wie auch beim Wettbewerber Google Earth die Gebäude texturiert. Seit Februar 2007 sind hochaufgelöste Luftbilder aus der Vogelperspektive von 58 deutschen Städten verfügbar, diese wurden im Sommer 2006 von Kleinflugzeugen aus aufgenommen. Seit dem 25. Mai 2007 ist für Deutschland Bildmaterial verfügbar, dessen Auflösung Objekte in der Größe von etwa 1 m erkennen lässt.
Am 1. Juni 2009 führte Microsoft den Internetdienst Bing ein und benannte in der Folge den bisherigen Kartendienst Live Search Maps in Bing Maps um. Grundlage des Dienstes ist nach wie vor die Virtual-Earth-Engine. Seit Anfang 2012 geht Bing nach und nach dazu über, die in den Luftbildern vorhandenen militärischen Bereiche und auch Flughäfen (Stuttgart) durch Verpixelung unkenntlich zu machen.
Weitere Hinweise und Beispiele unter Virtueller Globus