Informationen zum Thema "Radar"
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Welche Tiefenbereiche wirken als Reflektoren?
oben: bei Vegetation |
Durch die Bahngeschwindigkeit zusammen mit der Impulsdauer des Senders (0,1 Mikrosekunden) ist die Azimutauflösung, "azimut resolution" von 12,5 m festgelegt. Dies ist die Breite eines "Impuls-Streifens". Jeder "Impuls-Streifen" ergibt eine Pixelreihe im Radarbild. Diese Pixelreihe realisiert einen Erdbodenstreifen von 12,5 m x 100 km.
Ein SAR-Bild in der Größe 100 km x 100 km besteht damit aus 8000 "Impuls-Streifen".
Nun zu den Interpretationsproblemen
Aus E. Löffler, Geographie und Fernerkundung, Seite 200ff
In: Teubner Studienbücher Geographie, Stuttgart 1994
"Entscheidend für die Stärke des Radarechos und damit für den Helligkeitswert sind die Lage des Geländeabschnitts in Bezug auf den Radarstrahl, dessen Wellenlänge, die Oberflächenmerkmale des Geländes, wie Hangneigung, Relief, Gestein, Bodenfeuchtigkeit und Vegetationsbedeckung sowie die elektrische Leitfähigkeit (Dieleketrizitätskonstante) des angestrahlten Materials. Steile, dem Radarstrahl zugeneigte Hänge werfen ein stärkeres Echo zurück, erscheinen also heller als flachere Hänge oder gar Ebenen, die nur ein geringes Echo erzeugen und daher relativ dunkel erscheinen. Dem Strahl abgewandte Hänge reflektieren je nach Neigung entweder sehr wenig oder überhaupt keine Strahlung. Der Extremfall des fehlenden Radarechos tritt ein, wenn die Hangneigung größer ist als der Winkel des einfallenden Radarstrahls. Der Hang liegt dann im Radarschatten und erscheint auf dem Bild schwarz."
"Während Einfallswinkel und Makrorelief die großräumige Bildzusammensetzung bestimmen, sind für das Detail Oberflächenrauigkeit, Wellenlänge und elektrische Leifähigkeit des angestrahlten Materials entscheidend.
Unter Oberflächenrauigkeit versteht man das Maß der Unregelmäßigkeit einer Oberfläche. Sie stellt jedoch kein absolutes Maß dar, sondern hängt von der Wellenlänge der auftretenden Strahlen ab. Erscheinungen, deren Oberflächenrauigkeit geringere Amplituden aufweist als die Wellenlänge, erscheinen als spiegelnde Flächen und reflektieren alle Strahlung; ist die Rauigkeit größer als die Wellenlänge, wird die Strahlung diffus reflektiert. Ebenfalls wie Spiegel wirken Erscheinungen mit sehr hoher Leifähigkeit, wie metallische Gegenstände (Brücken, Bahngleise). Auch Wasser und feuchter Boden reflektieren stark, während schlechte Leiter wie Schnee, Sand und trockener Boden schwach reflektieren.
Man sollte daher erwarten, dass metallische Gegenstände und glatte Oberflächen auf dem Radarbild hell, Sand und Schnee dunkel erscheinen. Dies ist jedoch in der Regel nicht der Fall; denn die schräg einfallenden Radarstrahlen werden von einer stark reflektierenden Fläche im Winkel des Einfalls und nicht zum Aufnahmegerät reflektiert, es sei denn, der Gegenstand ist so orientiert, dass die Radarstrahlen praktisch senkrecht auf ihn treffen."
Zusammenfassung:
Relief:
Hänge, die zum Satelliten gewandt sind, reflektieren stark, sind immer hell.
Leitfähigkeit:
Wasserflächen, Eisenbahnschienen, feuchte Böden reflektieren sehr stark, wirken aber weitgehend unabhängig von ihrer Oberfläche als "Spiegel". Wegen der schrägen Aufnahmetechnik können diese Strahlen den Empfänger im Normalfall nicht erreichen. Leitfähige Flächen sind deshalb sehr dunkel. Einen hellen See gibt es deshalb nicht, es sei denn, er trägt eine Eisschicht oder es gibt Wellengang über 6 cm Höhe (das ist sehr wenig).
Oberflächenrauigkeit:
Flächen mit geringer Rauigkeit (Amplitude von weniger als 5,6 cm im Falle des C-Bands) wie Straßenflächen, gemähte Wiesen, Flugfelder, eingeebnete Ackerflächen und Schnee reflektieren grundsätzlich sehr stark, sie wirken aber wie Spiegel und erscheinen deshalb zumeist sehr dunkel, da die Strahlen die Antenne nicht erreichen. (Einfallswinkel = Ausfallwinkel)
Flächen mit großer Rauigkeit (Amplitude größer als 5,6 cm im C-Band) wie Pflanzen, Gebäude und Wasserwellen zeigen diffuse Reflexion. Hier haben reflektierte Strahlen wegen der diffusen Reflexion eher die Chance den Empfänger beim Satelliten zu erreichen. Diese Flächen erscheinen hell. Sind die Teilflächen z.B. der Bäume relativ groß und zusätzlich dem Radarstrahl zugewandt (trifft bei Bäumen immer zu), so gibt es eine zusätzliche Aufhellung bei Wäldern. Ein sommerlicher Laub-Wald erscheint deshalb heller als ein Nadelwald oder als ein Laub-Wald in der kalten Jahreszeit.