Fernerkundungssystemen

Fernerkundungssysteme sind technische Einrichtungen zur Erfassung von Informationen über die Erdoberfläche, die Atmosphäre oder den Ozean ohne physischen Kontakt zum Untersuchungsobjekt. Sie nutzen optische, spektrale, thermische oder radarbasierte Messungen und können als passive Systeme (Nutzung natürlicher Sonnenstrahlung) oder als aktive Systeme (Eigenemission, z. B. Radar, LiDAR) unterschieden werden. Die erfassten Signale werden in Form von Bild- oder Spektraldaten über Plattformen wie Satelliten, Flugzeuge oder unbemannte Luftfahrzeuge (UAV) geliefert.

Zu den Sensorarten gehören optische Multispektral- und Hyperspektralkameras, Thermalkameras, Radar-Sensoren (SAR) und LiDAR-Systeme. Optische Sensoren arbeiten im sichtbaren bis nahinfraroten Bereich; SAR verwendet Mikrowellen, um auch durch Wolken zu Messungen zu gelangen; LiDAR liefert präzise Höheninformationen.

Platformen und Missionen: Satelliten (z. B. Landsat, Sentinel), kommerzielle Satelliten, Flugzeuge und Drohnen ermöglichen verschiedene räumliche und zeitliche Auflösungen. Datenprodukte entstehen nach Kalibrierung und Georeferenzierung und umfassen Rohdaten, Level-1- bis Level-2-Produkte; Formate wie GeoTIFF, HDF oder NetCDF sind gängig.

Anwendungen: Umweltüberwachung, Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Bodennutzung, Geologie, Kartierung, Küsten- und Meeresüberwachung, Stadtplanung sowie Krisen- und Katastrophenmanagement. Fernerkundung unterstützt auch wissenschaftliche Modelle und Entscheidungsprozesse durch räumliche Analysen und Zeitreihen.

Herausforderungen und Trends: Abhängigkeit von Wetterbedingungen, atmosphärische Korrekturen, Auflösungs-Tradeoffs, Kosten, Datenvolumen; Zunehmende Nutzung von Klein- und Mikrosatelliten, automatisierte Auswertung, Cloud-Computing und KI-Methoden. Der Copernicus-Programm liefert Sentinel-Daten als frei verfügbare, standardisierte Produkte.