Allgemeine Beschreibung

Bei der Fernerkundung werden Messungen an einem Objekt durchgeführt, ohne dass die Messinstrumente in direktem Kontakt mit dem Zielobjekt stehen. Das Sehen mit menschlichen Augen ist beispielsweise eine natürliche Form der Fernerkundung. Wenn die Augen ein Objekt sehen, ist dies das Resultat von elektromagnetischer Strahlung, die von der Oberfläche des Objektes reflektiert wird und deren Intensität von den Augen registriert wird. Die enthaltene Information über die Oberfläche des Objektes wird als Farbe wahrgenommen.

Satelliten nutzen für die Fernerkundung technische Sensorsysteme, die die von der Erdoberfläche reflektierte Sonnenstrahlung empfangen und dabei prinzipiell wie unsere Augen funktionieren. Ein wesentlicher Unterschied ist allerdings, dass hier ein sehr breiter Wellenlängenbereiche des elektromagnetischen Spektrums registriert werden kann, wohingegen die Netzhaut in unseren Augen nur Sensoren für die Farben Blau, Grün und Rot besitzt und somit nur einen kleinen Bereich des elektromagnetischen Spektrums erfassen kann. Viele Satelliten umkreisen kontinuierlich unseren Planeten zum Zweck der Erdbeobachtung. Sie liefern Satellitenbilder, die eine Überwachung von Veränderungen der Erdoberfläche und somit von Umweltereignissen ermöglichen.

Die von der Erdoberfläche reflektierte und emittierte elektromagnetische Strahlung wird von den Satellitensensoren registriert und in digitale Bilddaten umgewandelt. Abhängig vom eingesetzten Fernerkundungssensor kann die räumliche Auflösung der aufgenommenen Fernerkundungsbilder unterschiedlich hoch sein. Bei der Aufnahme des digitalen Spektralbildes wird die gesamte untersuchte Fläche in ein Raster unterteilt (Abbildung 1), wobei die Intensität des reflektierten Lichts einer bestimmten Fläche als Zahl in einer Zelle des Rasters gespeichert wird. Die Rasterzellen werden auch Pixel genannt. Die spezifische räumliche Auflösung des verwendeten Sensors bestimmt die Pixelgröße des Satellitenbildes (Abbildung 2).

Je geringer die Pixelgröße, desto höher ist die räumliche Auflösung, was in einem detaillierteren Bild resultiert. Oder anders formuliert: Aus je mehr Pixel sich das Satellitenbild einer Region zusammensetzt, desto höher ist die Auflösung.

Aktuell beobachten viele Satelliten mit unterschiedlichen Charakteristiken die Erde aus dem Orbit. Die dabei gewonnenen geophysikalischen Daten liefern wichtige Beiträge zu verschiedenen Themenfeldern wie Umwelt-Monitoring, Klimatologie, Meteorologie und Landnutzung.

Heutzutage sind immer mehr Leute mit der Interpretation von Satellitenbildern vertraut, da Fernerkundung ein fester Bestandteil in der modernen Alltagswelt ist. Charakteristische Beispiele sind:

• Google Earth - nutzt Satellitenbilder mit verschiedenen räumlichen Auflösungen abhängig von der Bevölkerungsdichte der betrachteten Region.
• Der Wetterbericht nutzt Satellitenbilder um Aufschluss über das aktuelle Wettergeschehen zu bekommen.