GLOSSAR

des Physik-LKs am Lessing-Gymnasium über die Technik der Erderkundung von Satelliten

 

Fachbegriff

Erklärung des Fachbegriffes

Absorption

Aufnahme von Strahlungsenergie bei Wechselwirkung mit Materie  (Umwandlung in innere Energie; z.B. Wärme).

Albedo

Die gestreute oder reflektierte Strahlung;
z.B. die, die wieder in den Weltraum gelangt "Albedo der gesamten Erde".

Atmosphäre

Gashülle um Planeten oder andere Körper, die keine definierte Grenze besitzt.

Atmosphärisches Fenster

Wellenlängenbereich, in dem die Atmosphäre für elektromagnetische Strahlung weitgehend durchlässig ist.

Auflösungsvermögen, Auflösung

Maß für die Unterscheidbarkeit zweier nah beieinander stehender Objekte. Das Auflösungsvermögen gibt den Winkel an, unter dem die zwei Objekte gerade noch mit dem Teleskop getrennt beobachtet werden können.
Angegeben wird das Auflösungsvermögen in Bogensekunden. Das Auflösungsvermögen kann nach folgender Formel berechnet werden: Auflösungsvermögen in " = 11,5/Objektivdurchmesser in cm.

Das Auflösungsvermögen eines Fernrohres hängt also nicht von der Vergrößerung, sondern von dem Durchmesser des Objektivs ab: je größer die Öffnung des Teleskops, desto höher ist das Auflösungsvermögen. Außerdem spielt die Wellenlänge des eingehenden Lichts eine Rolle: je größer die Wellenlänge, desto geringer die Auflösung. Aus diesem Grund haben Radioteleskope mit gleicher Öffnung ein geringeres Auflösungsvermögen als optische Teleskope.

Aufnahmeverfahren

Aktives: Aufnahmesystem erzeugt die verwendete elektromagnetische Strahlung selbst (künstlich);
Passives: nutzt die natürliche elektromagnetische Strahlung.

AVHRR

Advanced Very High Resolution Radiometer (=Verbesserter Radiostrahlenmesser für sehr hohe Auflösungen).

Bahngeschwindigkeit

Geschwindigkeit, mit der sich ein Objekt (z.B. Satellit) um ein anderes (Planet) bewegen muss, damit Fliehkraft und Gravitationskraft im Gleichgewicht bleiben und der Satellit nicht auf dem Planeten stürzt. Ist die Geschwindigkeit des Satelliten zu groß, so kann er aus dem Gravitationsfeld seines Planeten entkommen.

Band

Mit einem Sensor aufgezeichneter Spektralbereich (ein Sensor kann in der Regel mehrere Kanäle aufzeichnen) (=Kanal).

Bildverbesserung

image enhancement: Art der Bildverarbeitung, durch die anschließende Auswertevorgänge einfacher oder zuverlässiger werden (z.B. Kontraständerung, Filterung).

Bodenstationen, Bodennetzwerk

"Im Rahmen des Earthnet-Programms der Europäischen Raumfahrtagentur betreibt das DFD eine Landsat-7-Bodenstation in Neustrelitz. Die Bodenstation wurde für den Empfang, die Prozessierung, Archivierung und Verteilung von Landsat-7-Daten ausgebaut und ist in den operationellen Betrieb der Stationen in Europa eingebunden. Am 28. Juli 1999 wurde der erste Datensatz von Landsat 7 in Neustrelitz empfangen. Die Fernerkundungsstation des DFD gehört damit zu dem Netzwerk von weltweiten Bodenstationen, die ETM+ Daten empfangen können." (Zitat der verlinkten Internetangebote)

CCD

Charge Coupled Devices; flächenhaft angeordnete Sensorelemente zur Bildaufnahme von Flugzeugen oder Satelliten aus. CCDs werden z.B. auf den Satelliten der SPOT-Serie verwendet.

cos-Fehler

Abweichung der Sensorempfindlichkeit von der idealen Richtungsabhängigkeit. 
Die Sensorempfindlichkeit ist ideal mit der cos-Funktion von der Richtung abhängig.

cos-Korrektur

Ausgleich des cos-Fehlers.

Dämmerung, astronomische

Zeitraum der Himmelsaufhellung, wenn die Sonne zwischen 0° und 18° unterhalb des Horizonts steht.

Digitale Bildverarbeitung

"Gesamtheit der Verfahren, durch die ein digitales Bild rechnerisch in ein verändertes digitales Bild überführt wird. Die Veränderung kann sich auf die geometrischen und/oder die radiometrischen Bildeigenschaften beziehen oder das Ergebnis einer Klassifizierung sein." (Zitat des verlinkten Internetangebotes)

Dispersion

  1.  Optik: die Abhängigkeit des Brechungsindex eines Stoffes von der Wellenlänge; bedingt z.B. die Entstehung eines Spektrums beim Durchgang von Licht durch ein Prisma.
  2.  Radioastronomie: die von der Wellenlänge bzw. Frequenz abhängige Verzögerung von Radiowellen beim Durchlaufen eines ionisierten Gases; ist durch die Wellenlänge- bzw. Frequenzabhängigkeit der Wellen-Ausbreitungsgeschwindigkeit bedingt.

(Zitat des verlinkten Internetangebotes)

DFD

Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum des DLR.

Direkte Strahlung

Der Anteil der Strahlung, der aus der Richtung der Sonne einfällt.

DLR

Deutsches Forschungszentrum für Luft- und Raumfahrt.

Doppler-Effekt

"Nach dem Österreichischen Mathematiker Christian Doppler (1803-1853) benannte Erscheinung, dass bei jeder Art von Welle (auch Schall- und Lichtwellen) eine Änderung der Frequenz bzw. Wellenlänge eintritt, sobald Beobachter und Erreger sich relativ zueinander bewegen. Bewegt sich eine Schall- bzw. Lichtquelle auf den Beobachter zu, so registriert er eine Tonerhöhung bzw. das ausgestrahlte Licht wird kurzwelliger ('Blauverschiebung'). Bewegt sich die Schall- bzw. Lichtquelle vom Beobachter weg, so nimmt die Tonhöhe ab bzw. das ausgestrahlte Licht wird langwelliger ('Rotverschiebung').
Der gleiche Effekt tritt auf, wenn die Schall- bzw. Lichtquelle ruht und der Beobachter sich auf die Quelle zubewegt bzw. entfernt." (Zitat des verlinkten Internetangebotes)

Einheiten bei der Satellitengeographie

µm Mikrometer, 1 µm = 10-6 m
nm Nanometer, 1 nm = 10-9 m
K Kelvin (0 K = -273 °C)
Hertz 1 Schwingung/Sekunde
Kilohertz 103 Schwingungen/Sekunde
Megahertz 106 Schwingungen/Sekunde
Gigahertz 109 Schwingungen/Sekunde

elektromagnetische Strahlung

Phänomene wie Licht, Radiowellen, Mikrowellen oder Röntgenstrahlung sind nur verschiedene Erscheinungsformen eines physikalischen Phänomens, der elektromagnetischen Strahlung. Elektromagnetische Strahlung wird vor allem durch ihre Wellenlänge gekennzeichnet. Die Wellenlänge wird dabei in der Längeneinheit Meter (bzw. Bruchteilen wie Nanometer [nm] oder Mikrometer [µm]) angegeben. Gleichwertig ist aber auch die Angabe der Frequenz in Hertz (bzw. Vielfachen wie Megahertz [MHz], Gigahertz [GHz], Terahertz [THz] oder Petahertz [PHz]); diese Angaben sind vor allen bei Mikrowellen und längerwelliger Strahlung üblich. In einigen Wissenschaften sind aber auch Einheiten wie Wellenzahl [cm-1] oder Energie (Elektronenvolt [eV]) gebräuchlich. Beispielsweise sind 550 nm gleich 0.55 µm gleich 545.1 THz gleich 18182 cm-1 gleich 2.25 eV.

elektromagnetische Wellen

"Definition: Sich räumlich ausbreitende elektromagnetische Schwingungen, stetige periodische Veränderung miteinander verketteter elektrischer und magnetischer Felder. Die elektromagnetischen Wellen sind transversale Wellen, d.h., die elektrische und magnetische Feldstärke stehen senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. Elektromagnetische Schwingungen kommen z.B. dadurch zustande, dass sich in einem Schwingkreis, der im einfachsten Fall aus einem Kondensator C (Kapazität) und einer Spule L (Induktivität) besteht, der Kondensator über die Spule entlädt, worauf sich, wegen der Selbstinduktion der Spule, der Kondensator wieder auflädt. Daraufhin läuft der Vorgang in umgekehrter Richtung ab. Elektrische bzw. magnetische Feldenergie wandeln sich jeweils ineinander um. Die Energie kann als elektromagnetische Wellen von einem offenen Schwingkreis abgestrahlt werden, dem dann normalerweise ständig neue Energie zugeführt werden muss. Sie wechselt in einem bestimmten Zeitabschnitt vom Kondensator (elektrisches Feld) zur Spule (magnetisches Feld), wobei die Frequenz f durch die Größen C und L gegeben ist:

f =½p·(L· C)

Durch dieses Hinundherpendeln entstehen die elektromagnetischen Wellen, die sich im Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit (c) ausbreiten. Die Wellenlänge l ist gleich  c/f. Elektromagnetische Wellen sind alle von gleicher Art und unterscheiden sich nur in ihrer Frequenz bzw. Wellenlänge. So umfassen die Radiowellen das Gebiet von rund 104 Hz bis 1013 Hz, das Licht den Bereich von rund 1013 Hz bis 1017 Hz; daran anschließend mit 1018 bis 1020 Hz die Röntgenstrahlen, von 1020 Hz ab die Gamma-Strahlen und die kosmischen Strahlen (Höhenstrahlen). Je höher die Frequenz wird, desto energiereicher ist das einzelne Strahlungsquant (Energieportion)." (Zitat des verlinkten Internetangebotes)

Elektromagnetisches Spektrum

Der vollständige Bereich der elektromagnetischen Strahlung besteht aus: Radiowellen, Infrarotstrahlung, sichtbarem Licht, ultravioletter Strahlung, Röntgen- und Gammastrahlung. Nur das sichtbare Licht und die Radiowellen können die Erdatmosphäre durchdringen und die Erdoberfläche erreichen. Bestimmte Radiowellen werden als Mikrowellenbereiche definiert; sie sind eine eher technische Bezeichnung.

Emission

Die Aussendung von Strahlungsenergie.

EROS

Earth Resources Operation Systems.

Fernerkundung

Gesamtheit der Verfahren zur Gewinnung von Informationen über die Erdoberfläche durch Messung und Interpretation der von ihr ausgehenden Energien. Als Informationsträger dient dabei die von der Erde reflektierte oder emittierte elektromagnetische Strahlung.

Gamma-Strahlen

"Elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge: von 10-8 bis über 10-11 cm. Sie entstehen bei radioaktiven Zerfallprozessen und anderen Kernreaktionen.  Als Gammaquanten bezeichnet man die Energiequanten der Gammastrahlen. Die teilchenhafte Struktur dieser Strahlen findet besonders darin ihren Ausdruck, dass Gammaquanten in gleicher Weise wie Teilchen als Geschosse zur Erzeugung von Kernreaktionen dienen können. Natürliche radioaktive Stoffe senden Gammaquanten mit Energie bis zu 4,9 MeV aus; bei künstlichen Kernumwandlungen können Gammaquanten mit mehr als 17 MeV erzeugt werden." (Zitat des verlinkten Internetangebotes)

Geophysik

Die Wissenschaft, die sich mit der Physik der Erde und ihrer Umgebung beschäftigt. Ihr Gebiet reicht vom Erdinnern bis zur äußeren Grenze der Magnetosphäre. 1957/58 wurde das Internationale Geophysikalische Jahr, zum Studium geophysikalischer Phänomene während der Zeit eines Sonnenfleckenmaximums ins Leben gerufen.

geostationäre Umlaufbahn

Die Umlaufzeit entspricht einer Erdumdrehung und der Satellit steht an einem festen Ort der Erde "über" dem Äquator (=geosynchrone Umlaufbahn).

Gesichtsfeld

Der quer zur Flugrichtung gemessene Winkel, unter dem die von einem Sensor aufgenommene Fläche von der Flugbahn aus erscheint (field of view).

Globalstrahlung

Die Summe der direkten Sonnenstrahlung und der diffusen Strahlung. Der Spektralbereich erstreckt sich im kurzwelligen Bereich: 0,3 mm bis 3 mm.

GMS

Geostationary Meteorological Satellite (=geostationärer Wettersatellit).

GOES

Geosynchronous Operational Environmental Satellite.

Grundgleichung der elektromagnetischen Strahlung

Wellengeschwindigkeit (c) = Wellenlänge (Gamma) · Frequenz (f).
Die Frequenz ist also antiproportional zur Wellenlänge. Bei hoher Frequenz sind demnach die Wellenlängen kurz (z.B. Röntgenstrahlen), bei niedriger Frequenz sind die Wellenlängen lang (z.B. Mikrowellen).

Himmelsstrahlung, 
Diffuse Strahlung

Die Strahlung, die auf dem Weg durch die Atmosphäre an den Teilchen in der Lufthülle der Erde gestreut wird und zur Erdoberfläche gelangt.

Histogramm

Tabellarische oder graphische Darstellung, die zeigt, wie häufig einzelne Grauwerte in einem Bild vorkommen.

HRV

High Resolution Visible (=möglichst hohe Auflösung wird optisch verwertet).

Infrarote Strahlung

Die Strahlung oberhalb der sichtbaren Strahlung im Spektralbereich > 0,78 mm (siehe Einheiten bei der Satellitengeographie). Der Bereich jenseits der roten Lichts, also mit Wellenlängen größer als 780 nm, nennt man Infrarot. Man unterscheidet den nahen Infrarotbereich (NIR) mit Wellenlängen zwischen 750 nm - 5000 nm. Daran anschließend das mittlere Infrarot (MIR) zwischen 5000 nm - 0,03 mm und das ferne Infrarot (FIR) von 0,03 mm - 0,3 mm. Der sogenannte Submillimeterbereich (Submm) reicht von 0,3 bis 1mm und ist der Übergang zum Mikrowellen- und Radiowellenbereich.

Instrumente 

Satelliten wie ERS-1&2, ENVISAT-1, MSG, LPSIM oder Landsat 7 besitzen eine Vielzahl aufwendiger aktiver und passiver Instrumente. Die Links bieten Einführungen, Grundprinzipien und News der einzelnen Instrumente...

Kanal

Mit einem Sensor aufgezeichneter Spektralbereich (ein Sensor kann in der Regel mehrere Kanäle aufzeichnen) (= Band).

Kontrast

Der Bildkontrast ist das Verhältnis der Helligkeiten von benachbarten Flächenelementen eines Bildes.

Kurzwellige Strahlung

Die Strahlung im Spektralbereich unterhalb 3 mm Wellenlänge.

Landsat-Programm

"Seit dem Start von Landsat 1 (ERTS-1) im Juli 1972 liefert das Landsat-Programm kontinuierlich einem breiten Nutzerkreis Daten von der Landoberfläche und den Küstenregionen der Erde. Zu jedem Zeitpunkt in dieser Periode wurden von mindestens einem Landsat-System Daten an die weltweiten Bodenstationen übertragen und in einer Vielzahl von Projekten und kontinuierlichen Monitoringaufgaben für die Kartierung des Zustandes und der Veränderungen der Umwelt ausgewertet. Am 15. April 1999 wurde Landsat 7 erfolgreich gestartet und ist seit Juli 1999 in Betrieb. Damit wird 
  • die Kontinuität der Landsat-Datenerfassung fortgeführt und eine lückenlose Datenverfügbarkeit gewährleistet; und zugleich 
  • die Qualität der Daten durch den neuen Sensor Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) wesentlich verbessert. "

(Zitat des zweiten verlinkten Internetangebotes)

Langwellige Strahlung

Die Strahlung im Spektralbereich oberhalb 3 mm Wellenlänge.

Laser

Abkürzung für "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation". Ein Gerät, das einen scharf gebündelten Strahl aus Licht mit gleicher Wellenlänge (kohärentes Licht; monochromatisch) erzeugt. Das Licht kann extrem intensiv sein: Laserstrahlen wurden zum Mond geschickt und von dort reflektiert.

Lichtgeschwindigkeit

Formelzeichen: c. Fundamentale Naturkonstante der speziellen Relativitätstheorie. Sie beträgt 299792 km/s.

LIDAR

Light Detection and Ranging; aktive laserinduzierte Beobachtung.

Mikrowellenbereiche

Spektralbereich der Radarerkundung und der passiven Mikrowellenerkundung:

Band

Frequenzbereich [GHz]

Wellenlänge [cm]

P

0,225 - 0,390

133,3 - 76,9

L

0,39 - 1,55

76,9 - 19,3

S

1,55 - 5,20

19,3 - 5,77

X

5,20 - 10,90

5,77 - 2,75

K

10,90 - 36,00

2,750 - 0,834

C

3,90 - 6,20

7,69 - 4,84

monochromatisch

Bezeichnung für Lichterscheinungen gleicher Wellenlänge. Laser senden monochromatisches Licht aus.

multispektral

"Bezeichnung für Sensoren, die Bilder oder Messdaten in mehreren Spektralbereichen gleichzeitig aufnehmen. Hat ein Sensor drei spektrale Kanäle im Bereich von rot, grün und blau, ergibt sich ein Bild mit natürlichem Farbeindruck. Überdecken die spektralen Kanäle auch Bereiche außerhalb der Empfindlichkeit des menschlichen Auges (z.B. im IR) ergeben sich sogenannte Falschfarbenbilder." (Zitat des ersten verlinkten Internetangebotes)

NASA

National Aeronautics and Space Administration (USA).

NDVI

Normalized Difference Vegetation Index (=Parameter zur Auswertung von Vegetation auf Satellitenbildern).

Nettostrahlung oder Strahlungsbilanz (langwellig)

Differenz aus kurzwelliger Globalstrahlung und langwelliger atmosphärischer Gegenstrahlung einerseits und kurzwelliger Reflexstrahlung und langwelliger Temperaturstrahlung der Erde andererseits.

NOAA

National Oceanic and Athmospheric Administration; das Bundesamt zur Beobachtung und Erforschung der Ozeane und der Atmosphäre der USA.

Nutation

"Leichtes, langsames "Nicken" der Erdachse, verursacht durch die Tatsache, dass sich der Mond zeitweise oberhalb und zeitweise unterhalb der Ekliptik befindet und dadurch seine Anziehungskraft auf die Erde nicht immer in der gleichen Richtung wie die Sonne ausübt. Als Ergebnis "nickt" die Position der Himmelspole um etwa 9 Bogensekunden zu beiden Seiten ihrer mittleren Position hin und her. Dies geschieht in einem Zeitintervall von 18 Jahren und 220 Tagen. Die Nutation ist der regelmäßigeren, durch Präzession verursachten Verschiebung der Erdachse überlagert." (Zitat des verlinkten Internetangebotes)

Orthophoto

Maßstabsgetreue verzerrungsfreie photographische Aufnahme.

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." (Zitat des verlinkten Internetangebotes)

PAR

Die photosynthetisch aktive Strahlung (Radiation), im Spektralbereich 0,4 - 0,7 mm. Sie ist ein wesentlicher Faktor für das Wachstum von Pflanzen (Chlorophyllbildung). 

Photometer

Instrument, mit dem die scheinbare Helligkeit und auch andere Eigenschaften vom sichtbaren Licht, Infrarot- und auch UV-Strahlung gemessen wird.

Photometrie

Messung der Lichtintensität. Heute werden photoelektrische Photometer zur genauen Bestimmung von Helligkeitsklassen von Sternen eingesetzt. Sie bestehen aus einer mit einem Teleskop kombinierten Photozelle. (Eine photoelektrische Zelle ist ein elektronisches Gerat; Licht fällt auf die Zelle und produziert elektrischen Strom, wobei die Stromstärke von der Lichtintensität abhängig ist.).

Photon

Lichtteilchen. Nach der Quantentheorie der Strahlung das mit einer Lichtwelle verbundene Teilchen. Es stellt die kleinste Energieportion der elektromagnetischen Strahlung dar: E=f·h (Die Energie eines Photons ist gleich Frequenz multipliziert mit der Planckschen Konstante.)

Pixel

Flächeneinheit eines digitalen Bildes, die durch eine bestimmte Position in der Bildmatrix und durch einen Grauwert gekennzeichnet ist.

polare Umlaufbahn

Die Umlaufbahn ist gegenüber der Äquatorebene stark geneigt (ohne dass die Pole überflogen werden müssen).

Pyranometer

Messgerät zur Messung der Globalstrahlung. 

Pyrradiometer

Messgerät zur Messung der Strahlungsbilanz im gesamten Spektrum der Sonnenstrahlung.

Radar

Radio Detection and Ranging: aktives Fernerkundungssystem, das Mikrowellenstrahlung zur Gewinnung von Bildern benutzt.

Radiometer

Instrument zur Messung der elektromagnetischen Strahlung.

radiometrische Auflösung

Anzahl der vom Aufnahmesystem unterschiedenen Stufen in die das empfangene Signal unterteilt wird (z.B. TM: 256 Stufen).

räumliche Auflösung

Schmalste lineare oder winkelmäßige Trennung zweier Objekte durch einen Sensor. (siehe Auflösungsvermögen)

Reflexion

Die Zurückwerfung von Strahlung oder Teilchen an einer Fläche in denselben Halbraum ohne Änderung der Frequenz.

Röntgen-Strahlen

"(auch X-Strahlen genannt) Kurzwellige unsichtbare elektromagnetische Strahlen (Wellenlänge 10-8 m bis 10-13 m), die z.B. in einer Röntgenröhre erzeugt werden. Man unterscheidet zwischen Bremsstrahlung und charakteristischer Strahlung. Bremsstrahlung entsteht dadurch, dass Elektronen beim Auftreffen auf die Anode abgebremst werden; charakteristische Strahlung wird dadurch erzeugt, dass Elektronen der äußeren Schalen des Anodenmaterials Lücken in weiter innen liegenden Schalen auffüllen. Die Lücken werden durch die Kathodenstrahlen erzeugt, indem Elektronen aus den inneren Schalen herausgeschlagen werden. Die Absorption der Röntgenstrahlen wird vor allem durch die Anzahl der Elektronen des Absorptionsmaterials bestimmt. Zur Abschirmung von Röntgenstrahlen wird z.B. meist Blei verwendet. In der Wissenschaft werden Röntgenstrahlen zur Untersuchung des Aufbaus von Kristallen (Röntgenstrukturanalyse), zur Feststellung der Energieniveaus von Atomen, zu Experimenten über Mutationen bei Tieren und Pflanzen benutzt." (Zitat des verlinkten Internetangebotes)

Satellit

Natürliche oder künstliche Himmelskörper, die einen Planeten umlaufen. 

Beispiele natürlicher Satelliten: Die Erde hat als einzigen natürlichen Satelliten den Mond, Jupiter hat 16 Satelliten, Saturn ebenfalls 16, Uranus 15, Neptun und Pluto jeweils einen, während Merkur und Venus unbegleitet sind.

Beispiele künstlicher Satelliten: Landsat, SPOT, TIROS, usw...

Scanner

"=Abtaster. Mit Abtast-Systemen erstellte Aufnahmen werden in der Satellitenbildauswertung am häufigsten verwendet. Ein Scanner ist ein Aufnahmesystem, das ein Geländebild durch Empfangen und Registrieren elektromagnetischer Strahlung erzeugt, indem das Gelände systematisch (z.B. zeilenweise) abgetastet wird. Dabei wird die Eigenbewegung des Sensorträgers (Flugzeug, Satellit) genutzt und mit einem systeminternen Abtastvorgang kombiniert. Es werden unterschieden:
  • optisch-mechanische Scanner, wenn die Abtastung durch die mechanische Bewegung eines optischen Bauelementes erzielt wird.
  • optoelektronische Scanner, wenn die Abtastung mit elektronischen Mitteln erfolgt.
  • einkanalige Scanner, die Bilder in einem Kanal aufnehmen.
  • Multispektralscanner, mit denen Bilder gleichzeitig in mehreren Spektralbereichen (Kanälen) aufgenommen werden können."

(Zitat des verlinkten Internetangebotes)

Sensor

"Instrument, das elektromagnetische Strahlung empfängt und so in Signale umwandelt, dass daraus ein Bild erzeugt werden kann. Als Sensoren der Fernerkundung werden vor allem Scanner, Kameras und Radarsysteme eingesetzt. 

Im allgemeinen technischen Sprachgebrauch bezeichnet der Begriff jede Art von Funktions- oder Bauelement das eine physikalische Größe wie Druck, Temperatur, Lichtintensität oder Beschleunigung in elektrische Signale umwandelt. Häufig wird deshalb auch von "Messgrössenaufnehmer" gesprochen." (Zitat der verlinkten Internetangebote)

Sichtbare Strahlung

Das vom menschlichen Auge wahrgenommene Licht im Spektralbereich 0,36 - 0,76 µm.

Solarkonstante

Energiestrom der Sonne am Ort der Erde: S = L/(4·Pi·a²), a = 1 AE. S = 41,37 kW/m².

Sonnenscheindauer

Die Zeit, in der die Sonnenstrahlung, den Schwellenwert > 120 W/m²  überschreitet.

Sonnenstrahlung

Die von der Sonne direkt ausgehende Strahlung. Fast ausschließlich mit Wellenlängen bis zu 3 mm.

sonnensynchrone Umlaufbahn

Der Satellit überfliegt auf einer polaren Umlaufbahn den Äquator immer zur selben Ortszeit.

Spektralbereiche

Spektralbereiche kennzeichnen die für die Fernerkundung wichtigen Abschnitte des elektromagnetischen Spektrums. 
Ultraviolett / Ultraviolet (UV) 0,01 - 0,38 µm
Sichtbares Licht/ Visible Light (VIS) 0,38 - 0,78 µm
Infrarot / Infrared (IR)  
Nahes Infrarot / Near Infrared (NIR) 0,78 - 1,0 µm
Kurzwelliges Infrarot / Short Wave Infrared (SWIR) 1,0 - 3,5 µm
Thermales (= Mittleres) Infrarot / Thermal Infrared (TIR) 3,5 - 50 µm
Mikrowellen / Microwaves (MW) 1 mm - 1 m

spektrale Auflösung

Vermögen des Aufnahmesystems, einzelne Wellenlängenbereiche zu trennen. A = Differenz der Wellenlängen / Wellenlänge.

spektrale Signatur

Für ein Material oder ein Objekt in einem Bild charakteristische Abhängigkeit des Reflexionsgrades von der Wellenlänge.

Spektrallinien

"Im Spektrum von leuchtender gasförmiger Materie auftretende schmale Linien, die jeweils ganz bestimmten Wellenlängen entsprechen. Spektrallinien können entweder hell (Emissionslinien) oder als Absorptionslinien dunkel vor dem hellen Hintergrund des alle Wellenlängen umfassenden Kontinuums erscheinen." (Zitat des verlinkten Internetangebotes)

Spektrum

  1. Zerlegung eines Schwingungsgemisches in Teilfrequenzen.
  2. Die Frequenz- bzw. Wellenlängenfolge einer elektromagnetischen Strahlung, wie sie z.B. beim Durchgang von weißem Licht durch ein Prisma in Form eines Bandes von Spektrallinien entsteht.
  3. bei Teilchen die Verteilung von Teilchenenergien (Zahl der Teilchen mit einer bestimmten Energie).

 (Zitat des verlinkten Internetangebotes)

SPOT

"Neben der höheren räumlichen Auflösung am Boden bieten die SPOT-Sensoren gegenüber den Landsat-TM-Sensoren eine weitere entscheidende Verbesserung: Die Aufnahmerichtung der Sensoren kann geneigt werden. Dies ermöglicht gegenüber der vertikalen Nadir-Aufnahme (Wiederholrate 26 Tage) eine weitaus höhere Wiederholrate der Überfliegung eines Punktes auf der Erdoberfläche (Wiederholraten bis zu 11 mal in 26 Tagen). Durch unterschiedliche Neigungswinkel der Sensoren wird es außerdem ermöglicht, das gleiche Gebiet bei zweifacher Befliegung (an aufeinanderfolgenden Tagen) aus zwei Richtungen aufzunehmen und damit Stereobilder zu gewinnen."  (Zitat des verlinkten Internetangebotes)

Stereobild

Ein Stereobildpaar ist ein für stereoskopische Auswertung geeignetes Bildpaar (aufgenommen z.B. mit SPOT).

Stereoskopische Auswertung

Das stereoskopische Sehen ist die Wahrnehmung eines Raumbildes durch Betrachtung zweier zueinander orientierter Bilder, die von unterschiedlichen Aufnahmeorten aufgenommen sind.

Strahlungsbilanz oder Nettostrahlung (kurzwellig)

Die Differenz aus der einfallenden Globalstrahlung und der reflektierten Strahlung des Erdbodens.

Szene

Teil der Erdoberfläche, der in einem einzelnen Bild (der ursprünglichen Aufnahme) wiedergegeben ist.

Telemetrie

Technik der Funkübertragung von Messungen und Beobachtungen, die von unerreichbaren Instrumenten aus gemacht worden sind (z.B. unbemannten Raumsonden), zu einem Ort, an dem Analysen und Auswertungen vorgenommen werden können.

Terminator

"Schattengrenze zwischen Tages- und Nachthälfte eines Planeten. Da die Mondoberfläche bergig ist, erscheint die Grenze rau und gezackt, und einzelne Bergspitzen können sich auch noch auf der Nachtseite im Sonnenlicht vom dunklen Untergrund abheben. Merkur und Mars, die beide auch mondähnliche Phasen aufweisen, haben gleichmäßige Terminatoren, wahrscheinlich aber nur deshalb, weil wir sie nicht im Detail beobachten können. Dabei ist die Oberfläche des Merkur ähnlich gebirgig wie die des Mondes. Der Terminator auf dem Mars wirkt ebenfalls glatt, obwohl inzwischen bekannt ist, dass seine Oberfläche eine sehr zerklüftete Struktur aufweist. Photographien der Erde, aufgenommen vom Mond oder dem Weltraum aus, zeigen wegen der vorhandenen Atmosphäre eine im Vergleich zum Mond sehr "weiche" Schattengrenze."  (Zitat des verlinkten Internetangebotes)

TIROS

Television and Infrared Observation Satellite (Wettersatellitenreihe der NOAA).

Transmission

Der Durchgang von Strahlung durch ein Medium ohne Änderung der Frequenz innerhalb der monochromatischen Strahlungsanteile.

Umlaufbahn, Orbit

Raumkurve, die ein Luft- oder Raumfahrzeug durchläuft: polare, sonnensynchrone, geostationäre (bzw. geosynchrone).

UV - Strahlung

"Die ultraviolette Strahlung, unterhalb der sichtbaren Strahlung im Spektralbereich < 0,36 mm. Für das menschliche Auge nicht sichtbare elektomagnetische Strahlung mit kürzeren Wellenlängen zwischen 400 nm und 10 nm. Man unterscheidet folgende UV-Bereiche: UV-A: 400-315 nm, UV-B: 315-280 nm, UV-C: 280-100 nm, Vakuum-UV: < 180 nm, Schumann-UV: ca. 185-125 nm. Die Sonne ist eine starke UV-Strahlungsquelle, aber der größte Teil wird von der oberen Erdatmosphäre abgeblockt. Dies ist für uns Menschen ein glücklicher Umstand, da große Dosen UV-Strahlung tödlich sind. Untersuchungen von UV-Strahlung von Sternen werden deshalb von Geräten in Raketen oder künstlichen Satelliten aus untersucht."  (Zitat der verlinkten Internetangebote)

UVA Strahlung

Die langwellige UV-Strahlung im Spektralbereich > 0,313 mm. Sie ist wichtig zur Stärkung des menschlichen Immunsystems und verantwortlich für die Hautbräunung.

UVB Strahlung

Die kurzwellige UV-Strahlung im Spektralbereich < 0,313 mm. Sie ist gefährlich für irreversible Hautschäden des Menschen (Hautkrebs).

Wellen (physikalische Definition)

Eine periodische Bewegung, die sich von einem Störzentrum im allgemeinen nach bestimmten Raumrichtungen ausbreitet. Z.B. erzeugt ein ins Wasser geworfener Stein eine kreisförmige Wasserwelle, eine Explosion in der Luft eine Kugelwelle; die Ausbreitung eines in einer bestimmten Richtung fliegenden Strahls von Materieteilchen erfolgt als ebene Welle. Pflanzt sich eine Störung in einem Medium nacheinander auf benachbarte Teilchen fort, so entsteht eine fortschreitende Welle. Bei einer stehenden Welle führen die Wellenbäuche gleichzeitig im ganzen Medium die größten Schwingungsausschläge aus, während die Wellenknoten sich in Ruhe befinden. Erfolgt die Schwingung in einer Welle senkrecht zur Fortpflanzungsrichtung, so spricht man von einer Querwelle (Transversalwelle), erfolgt sie in Fortpflanzungsrichtung, so heißt sie Längswelle (Longitudinalwelle).

Die einfachste (sich in x-Richtung ausbreitende) Welle wird durch eine Sinusgleichung erfasst: f (x, t) = A· sin (kx - wt). Dabei ist die vom Ort x und von der Zeit t abhängige Funktion f (x, t) entweder direkt eine messbare Größe (z.B. Druck, Dichte oder Temperatur bei Schallwellen; die Wassererhebung bei Wasserwellen), oder ihr Quadrat gibt (z.B. bei Materiewellen) die Wahrscheinlichkeit an, ein Materieteilchen an der Stelle x zu finden. Die Größe A, die den größten Ausschlag der Wellenbewegung bedeutet, heißt Amplitude; w die Kreisfrequenz und k die Wellenzahl. Die Größe l=2·p/k heißt Wellenlänge; sie gibt die Entfernung zweier Punkte an, die jeweils in dem gleichen Schwingungszustand sind (z.B. zwei Wellenberge). Die Geschwindigkeit, mit der sich solch ein Punkt eines bestimmten Schwingungszustands fortbewegt, heißt Phasengeschwindigkeit; sie ist gleich w/k.

Mehrere Wellen können sich überlagern und bilden, wenn sie auf einen bestimmten Raumbereich beschränkt sind, eine Wellengruppe. Deren Ausbreitungsgeschwindigkeit, die Gruppengeschwindigkeit, kann nach der Relativitätstheorie nie größer als die Lichtgeschwindigkeit (c) sein.

Wellenlänge, Periode

Abstand zweier aufeinanderfolgender gleicher Phasenzustände (z.B. Wellenberge, -täler) einer wellenförmigen Bewegung (z.B. Wasserwellen oder Licht).

Winkeleinheiten

In der Astronomie werden Winkel in der Regel in Grad (°), Bogenminuten (') und Bogensekunden ('') oder aber auch in Stunden (h), Minuten (m) und Sekunden (s) gemessen.1° entspricht dem 360. Teil eines Kreises, 1' = 1/60° und 1" = 1/60' = 1/3600°.Ein Winkel von 1h entspricht den 24. Teil eines Kreises oder 15°. 1m = 1/60h und 1s = 1/60m = 1/3600h.
Beispiele: 1° entspricht einer Strecke von 1cm aus 57cm Entfernung betrachtet. 1' entspricht der Strecke von 1mm gesehen aus 3.44m Entfernung, und 1'' entspricht der Strecke von 1mm gesehen aus 206m Entfernung.

In der Physik wird recht oft das Bogenmaß rad verwendet. Man versteht darunter das Verhältnis Kreisbogen/Kreisradius. Angegeben wird das Bogenmaß im Vielfachen der Zahl Pi=3,1415...:
Ein Vollkreis (360°) entspricht 2·Pi=6,2831, einem Halbkreis entsprechen Pi=3,1415 und einem Viertelkreis entsprechen Pi/2=1,5707.

X-Strahlen

Hierzulande eine seltene Bezeichnung für Röntgenstrahlen. Außerhalb des deutschsprachigen Raumes ist die Bezeichnung X-rays aber sehr gebräuchlich.

zeitliche Auflösung

Zeitlicher Abstand, der zwischen zwei Aufnahmen desselben Gebietes mit einem Sensor liegt; bei Satellitensystemen durch die Umlaufbahn-Parameter vorgegeben.

Quellen und weitere Informationen   

können in der Online-Version eingesehen oder per E-Mail (siehe unten) angefordert werden.    

 


 

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