II. Die Satellitenbilder

 

  1. Der Umgang mit den Messwerten

Ein Satellit besitzt mehrere Sensoren, die verschiedene Datensätze liefern. Zum Beispiel ein Kanal für blau, rot, grün usw. Durch digitale Bildverarbeitung können die Information in verschiedener Form sichtbar gemacht werden. Es sind zwar fast auf jedem Kanal die einzelnen Erdobjekte zu sehen, jedoch hat jeder Kanal seine eigene Aussage. Kanäle sind u.a. farbspezifisch ausgerichtet. Jeder Satellit hat einen roten, grünen und blauen Kanal; z.B. fotografiert der grüne Kanal das in Pflanzen vorhandene Chlorophyll. Rot nimmt lichtreflecktierende Flächen wie Felder, Dächer oder Sportplätze, während der blaue hauptsächlich Wasserflächen, z.T. aber auch Dunst über Landschaften zeigt. Zusätzlich sind einige Infrarotkanäle vorhanden, die Informationen über Temperatur, Feuchtigkeit oder Pflanzeneigenschaften liefern.

Durch Farbmischungen von Graustufen können Farbbilder, sog. Komposite erstellt werden, mit denen sich die Information besser interpretieren lassen. Allerdings muss beim Auswerten der Fotos evtl. auf gewisse Umstande wie Beleuchtungseffekte geachtet werden. Beispielsweise sehen Täler, aufgrund der Sonneneinstrahlung oder Berghängen mit lichtbedürftigen Vegetation, wie Hochebenen aus. Durch horizontales Drehen können solche optischen Fehler jedoch ausgeglichen werden.

Beispiel aus dem Etsch-Tal :

Bild: Hier erweckt die dunkle, lichtbedürftige Vegetation (kein Schatten!) den Eindruck, die Etsch fließe auf einer Hochebene. Zeigen sie nun einmal mit der Maus auf das Bild, ist es durch horizontale Drehung korrigiert und die Etsch fließt auch optisch im Tal.

  1. Anwendung – Wie? Wo? Wann?

Anwendungsbereiche von Satellitenbildern erstrecken sich über einen weiten Raum. Wichtige Strukturen und Unterschiede der Landschaft werden sichtbar und sind somit für optimale Bodennutzung sehr nützlich. Sie sind das elementarste Hilfsmittel zur Kartenerstellung und lassen ebenfalls viele Zusammenhänge natürlicher Phänomene erklären. Zusätzlich werden sie zur Planung von Bebauung und Straßen, wie zur Spionagearbeit bei militärischen Einsätzen, durch hochauflösige Nahaufnahmen und natürlich vor allem aus Forschungsgründen eingesetzt.

  1. Vergleich und Interpretation von Satellitenbildern

Eine Interpretation einer Satellitenaufnahme fällt logischerweise nachdem untersuchten Thema aus. Was sind Auffälligkeiten ? Gibt es Gründe hierfür ? Es auch kann sehr hilfreich sein, das fotografierte Gebiet vor Ort zu betrachten und auf bestimmte Kriterien zu untersuchen. Hierbei sollte man darauf achten, ob die Werte realistisch und verwendbar, d.h. nicht durch gewisse Umstände, beeinflusst sind und noch nachbearbeitet werden müssen (ZB. Beleuchtungseffekt, Komposite usw.). Nun beginnt die Suche nach dem wissenschaftlichen Hintergrund, der für die gegebenen Verhältnisse verantwortlich sein könnte. Auf diese Weise können zum Beispiel Wärmequellen der Umgebung erforscht werden. Eine sehr wichtige Rolle für die Interpretation und Ursachenforschung sind die verschiedenen Farbkanäle, die das Satellitenbild nach bestimmten Aussagebereichen differenzieren können. Da sie auf einzelne Forschungsgründe spezifiziert sind, lassen sie sich natürlich auch gezielt einsetzen. Der thermische Infrarot-Kanal ist daher für die Untersuchung von Wärmequellen sehr hilfreich, der grüne Kanal hingegen z.B. für die Vegetationserkundung.

Bild: Thermische Infrarotaufnahme des Äthnas (links) und und Aufnahme des Kilimanjaro (Komposit Bild).

Kilimanjaro Ätna bis Stromboli

Die skalierten Messwerte mit Legende in Kartenform zu betrachten ermöglich leichteres Arbeiten durch bessere Orientierungsmöglichkeiten. Eine multitemporale Darstellung der Messwerte, d.h. gewisse Zeitvergleiche der gleichen Umgebungsaufnahmen, ist sehr wichtig um die gegebenen Wetterumstände in die Interpretation mit einzubeziehen.

  1. Wahrheitsgehalt der gemessenen Aufnahmen

Der Wahrheitsgehalt der Aufnahmen hängt von verschiedenen Faktoren ab. Zum einen sollten bestimmte optische Täuschungseffekte wie z.B. durch Beleuchtung von Oberflächenkonturen oder gewissen zu Unklarheiten führende Farbeigenschaften der Bilder, beachtet werden. Zum anderen sollten neben Richtigkeit der fotografierten Umgegung auch gewisse äußerliche Einflüsse des Wetters miteinbezogen werden.