Fernerkundungsbildern

Fernerkundungsbilder sind Bilder der Erdoberfläche, die mit Fernerkundungstechniken aufgenommen werden. Sie entstehen aus der Entfernung durch Sensoren an Satelliten, Flugzeugen oder unbemannten Luftfahrzeugen (Drohnen) und dienen der systematischen Beobachtung von Landschaften, Ökosystemen, Infrastruktur und Veränderungen über Raum und Zeit. Die Bilder erfassen reflektierte oder emittierte Strahlung in verschiedenen Spektralbereichen und lassen sich räumlich, spektral und zeitlich differenzieren.

Zu den Sensoren zählen optische Systeme im sichtbaren, nahen und mittleren Infrarotbereich, Thermal- und Hyperspektralsensoren, sowie aktive Systeme wie Synthetic Aperture Radar (SAR) und Lidar. Die Daten unterscheiden sich durch räumliche Auflösung (von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Kilometern), spektrale Auflösung (Anzahl und Breite der Bänder) und zeitliche Auflösung (Aufnahmehäufigkeit). Typische Datenquellen sind Landsat, Sentinel-2, MODIS und Sentinel-1; dazu kommen kommerzielle Satellitenmissionen sowie Messungen aus Unbemannten Luftfahrzeugen. Die Daten können öffentlich zugänglich oder lizenziert sein und werden oft in GIS- und Bildverarbeitungssystemen weiterverarbeitet.

Die Verarbeitung umfasst Korrektur- und Georeferenzierungsschritte, Radiometrische und atmosphärische Korrekturen sowie Orthorektifizierung. In der Bildanalyse werden Verfahren der Bildklassifikation, Mustererkennung und Veränderungsdetektion eingesetzt, um Landnutzung, Bodenbedeckung, Vegetationsgesundheit oder Infrastruktur zu bestimmen. Typische Endprodukte sind thematische Karten, Vegetationsindizes, Höhen- und Höhenmodelle aus LiDAR-Daten oder Höhenmodelle aus Stereo- bzw. Radar-Daten.

Anwendungen von Fernerkundungsbildern umfassen Umweltmonitoring, Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Stadtplanung, Wasserressourcen, Krisen- und Katastrophenmanagement sowie Klima- und Geowissenschaften. Die Wahl der Daten hängt von der Fragestellung, der benötigten räumlichen Auflösung und den Kosten ab.

Herausforderungen sind atmosphärische Streuung und Wolken bei optischen Sensoren, Datenvolumen und Verarbeitungskapazität, Kosten bei hochauflösenden oder zeitnahen Datensätzen sowie rechtliche Fragen zum Datenzugang und zur Nutzung.