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Zivile Detailaufklärer

Klassifikation

Im militärischen Bereich war man schon immer an Bildern hoher Auflösung interessiert. Es war egal, dass diese nur Schwarz-weiß war waren. Zivile Erderkundung hatte dagegen das Ziel die Erde in regelmäßigen Abständen in großem Maßstab 20-80 m Auflösung) zu erfassen. Hier lag der Hauptaugenmerk mehr auf der Erfassung von Veränderungen in eng begrenzten Spektralbereichen.

Von diesen als Erderkundungssatelliten bezeichneten Satelliten heben sich eine Reihe von Satelliten ab, die ich in diesem Aufsatz besprechen will. Ziel dieser Satelliten ist es:

Seit Mitte der neunziger Jahre werden solche Satelliten vermehrt gestartet. Grund dafür ist dass es neben leistungsfähigen CCD Sensoren an Bord der Satelliten auch die Computertechnik am Boden weiter entwickelt wurde und nun viele potentielle Kunden sowohl die technischen Möglichkeiten haben die großen Bilddaten zu verarbeiten, wie auch für eine schnelle Übermittlung ans Internet angeschlossen sind. Damit gibt es einen Markt für solche Satelliten.

Ein Dilemma welches zivile Satelliten haben ist die Orbithöhe. Je niedriger sie ist, desto höher ist die Auflösung. Allerdings ist dann auch das abgebildete Gebiet kleiner und wichtig für Katastrophenfälle oder Krisenbilder - die "Revisit-Time" also das Intervall in der man eine Szene erneut beobachten kann unter geringer Verzerrung ist um so länger je niedriger der Orbit ist (Schaut man 200 km zur Seite so ist der winkel unter dem man schräg und damit verzerrt das Gebiet beobachtet in 400 km Höhe natürlich größer als in 800 km Höhe). Weiterhin nimmt die Kontaktzeit zu einer Bodenstation ab, man hat also nur begrenzt Zeit Daten zu senden. Militärische Satelliten haben daher oftmals elliptische Umlaufbahnen - bei der größeren Entfernung kann man dann länger Daten übertragen. auch nutzen militärische Satelliten eigene Kommunikationssatelliten des Militärs zur Datenübertragung. Dies ist bei zivilen Satelliten noch nicht der Fall, einfach weil die Kosten für das Mieten mehrerer Kanäle viel zu hoch wäre. 300-800 MBit/s entspricht der Datenrate von 10-20 Fernsehkanälen.

Ikonos (24.9.1999)

IkonosIkonos ist der erste kommerzieller Satellit zur Erderkundung. Während SPOT zwar auch ein kommerzieller Satellit ist, aber von der französischen Raumfahrtbehörde CNES betrieben wird soll sich Ikonos selbst tragen, d.h. aus den Bilderverkäufen soll der Satellit und seine Nachfolger betrieben werden. Anders als die bisherigen Satelliten ist er relativ klein (Startmasse 755 kg). Er umkreist die Erde in 680 km Höhe und macht nur Detailaufnahmen eines kleinen Gebietes. Dafür gibt es zwei Aufnahmesysteme: 1 m Auflösung monochromatisch oder 4 m Auflösung in Farbe. Die Bildbreite beträgt 13 km. Im Farbmodus beträgt die Auflösung 11 Bit für die Helligkeit, im panchromatischen Mode nur 8.

Die Kanäle von Ikonos sind:

Nach einem Fehlstart von Ikonos 1 am 27.4.1999 gelang am 24.9.1999 der Start von Ikonos 2 auf einer Athena Rakete. Die Medien haben sich von Ikonos auch Unabhängigkeit bei der Berichterstattung erhofft. Hätte der Satellit doch den wirklichen Krieg in Afghanistan und Irak zeigen können (und nicht nur das was die Militärs zugeben). Doch in beiden Fällen hat das DoD das Recht an allen Bildern über den Ländern rechtzeitig vor Kriegsanbruch für 2 Millionen Dollar pro Jahr erworben.

Alle 3 Tage kann derselbe Ort auf der Erde erfasst werden. Der Satellit kostete 157 Millionen USD.

Bei der Kamera, die von Kodak gebaut wurde handelt es sich um ein 0.7 m Cassegrain-Teleskop mit 10 m Brennweite. (Typ Korsch TMA) Der Detektor ist Kodak TDI Sensor mit insgesamt 32 Scanlinen für den hochauflösenden Modus und 10 für die 4 separaten Spektralkanäle. Die Anzahl der Pixel beträgt 13500 beim monochromen Kanal (entsprechend 13 km Bildbreite aus 680 km Höhe) und 3375 bei den niedrig auflösenden Spektalkanälen). Die Ausleserate beträgt 6500 Linien/Sekunde. Ein kleineres Modell dieser Kamera für Minisatelliten wird kommerziell unter der Bezeichnung Kodak TMA 1000 erworben werden. Sie kostet 1 Million Dollar und hat eine Lieferzeit von 2 Jahren. Die Kamera ist um 30 Grad schwenkbar.

Die Daten der Kanäle der folgenden 3 Satelliten (Ikonos, Quickbird und Orbview) zeigen eine sehr große Ähnlichkeit. Dies liegt darin, dass sie dieselben Sensoren von Kodak benutzen.  Es handelt sich um TDI Scanzeilen. Das Kürzel TDI steht für Time Delay and Integration. Das Problem bei der hohen Auflösung ist, dass sich das Blickfeld auf dem Boden pro Sekunde um 7 km verschiebt. Bei 1 m Auflösung muss die Belichtungszeit also unter 0.14 ms oder 1/7000 Sekunde liegen. Bei so geringen Belichtungszeiten erzeugen selbst gute CCD einen sehr hohen Rauschpegel. Es werden daher die Daten von mehreren Scanzeilen (Bei Ikonos 13)  zusammenaddiert, wobei man diese natürlich entsprechend mit der Vorwärtsbewegung des Satelliten synchronisiert ausliest.

Aus geometrischen Gründen sollten keine Aufnahmen mehr als 10 Grad vom Fußpunkt des Satelliten entfernt erfolgen, was einen 109 km breiten Pfad pro Orbit erlaubt. Ikonos verwendet 13682 Pixels in den Scanzeilen. Eine schnelle Drehung des Satelliten ermöglichten vor allem sehr große Drallräder mit einem sehr großen Drehmoment. Eine drehbare Antenne sendet die Daten bei Überflug einer Bodenstation im X-Band zum Boden.

Mittlerweile ist die Auflösung von Ikonos durch das langsame Absinken des Orbits auf 0.82 m angestiegen (3.2 m bei den Multispektralkanälen) und der Satellit hat bis 2007 ingesamt 250 Millionen km² Fläche abgelichtet.

Quickbird (18.10.2001)

QuickbirdNach einem Fehlstart am 24.12.1997 des Vorläufers Early Bild gelangte der 950 kg schwere und 3.04 m hohe Quickbird 2 am 18.10.2001 mit einer Delta Trägerrakete in eine 450 km hohe 98.7° geneigte Umlaufbahn. Auch hier schlug der Start des Quickbird 1 im November 2000 fehl. Gegenüber Ikonos ist das Auflösungsvermögen nochmals gesteigert worden. Bei demselben Aufnahmesystem geschieht dies vor allem durch Reduktion der Orbithöhe. Dies machte wegen der nochmals gesunkenen Integrationszeit eine Verdopplung der Pixel auf 27552 und eine Nachführung der Kameras auf dem Boden.

Der Satellit liefert Bilder von 61 cm Auflösung im panchromatischen Modus und von 2.44 m im Farbmodus. Die Bildbreite beträgt 16.5 km bei einer variablen Länge von bis zu 165 km. Auf einem 128 GBit Speicher können die Bilder abgelegt werden. Der Orbit und die Ausrichtung im Raum werden durch Startracker Kameras und GPS und ein Inertialsystem bestimmt. Die Ausrichtung des Satelliten erfolgt durch Drallräder. die Kamera ist mit einer Präzision von 23 m am Boden ausrichtbar.

Alle Kanäle haben 11 Bits für die Helligkeit. Es gibt neben quadratischen Bildern von 16.5 x 15.4 km Kantenlänge auch "Strips" bis zu 165 km Länge. Die Datenübertragungsrate beträgt 320 MBit/sec im X-Band. Man entschloss sich den Orbit abzusenken um noch bessere Bilder als Ikonos zu bekommen. Ursprünglich war ein Orbit in 650 km Höhe mit einem Meter Auflösung geplant. Der Satellit soll 7 Jahre lang arbeiten. Pro Jahr erfasst der Satellit eine Fläche von 75 Millionen km², d.h. fast die halbe Landfläche der Erde. Der Satellit kann bis zu 544 km zur Seite schauen, abhängig von der geographischen Breite kann ein Gebiet nach 3.7 Tagen erneut aufgenommen werden.

Quickbird 2 wiegt 950 kg, ist 3.04 m hoch. Auch von Quickbird kauft die US Regierung die Bilder. (Warum startet man dort dann eigentlich die Milliarden Dollar teuren KH-12 Satelliten?), damit bestimmte Bilder von bestimmten Regionen (Afghanistan, Irak) nicht auf dem freien Markt verfügbar sind. Das Militär ist heute der wichtigste Kunde dieser neuen Detailaufklärer.

Die Firma Digiglobe, welche den Quickbird betreibt ist 2006 der führende Anbieter von digitalen Bildern aus der Umlaufbahn. Die Nachfolge von Quickbird werden ab 2007 Worldview 1+2 antreten.

Orbview 3+4 (26.6.2003)

Orbview 3Dies sind die bislang kleinsten Erdbeobachtungssatelliten. Orbview 3+4 wiegen nur je 368 (Orbview 4) bzw. 304 kg Orbview 3). Orbview 4 wurde am 21.9.2000 mit einer Taurus gestartet, erreichte jedoch einen 75 x 420 km Orbit durch Abweichen der Rakete vom Kurs und verglühte so während des ersten Umlaufs wieder.

Orbview 4 hatte neben der Kamera auch einen Multispektralscanner mit 200 Kanälen und 8 m Auflösung an Bord. Bei Orbview 3 sind es dagegen nur 4 Kanäle mit 4 m Auflösung. Das Bildsystem benutzt dieselben TDI Sensoren von Kodak wie Ikonos und Quickbird. Das hochauflösende Kamerasystem war bei beiden Satelliten identisch. Dabei macht das Instrument mit seinem Teleskop gerade einmal 66 kg Gewicht aus.

Orbview 3 wurde am 26.6.2003 von einer Pegasus XL gestartet. Der Orbit ist 452 km hoch mit einer Inklination von 97.3°. Alle 3 Tage kann ein Gebiet auf der Erde beobachtet werden. Der Satellit ist für Schrägaufnahmen um 45° schwenkbar.

Hauptinstrument ist ein 45 cm Teleskop. An ihm hängt eine 1 m auflösende Kamera (empfindlich zwischen 450 und 900 nm) und ein 4 m auflösender Multispektralscanner mit 4 Kanälen. Die Bildbreite beträgt 8 km.

Die Kanäle:

Bilder des Satelliten sind kommerziell nur begrenzt verfügbar. Der Satellit wurde gleich nach dem Start an die Air Force vermietet. Alle erzeugten "Produkte" werden zuerst US Behörden vorgelegt, welche daraus diese selektieren welche von Interesse für sie sind (militärische und kartographische Interessen). Bilder an denen es kein Interesse an einem Exklusivrecht gibt werden dann über das Internet und ein Netz von Agenturen weiter vertrieben. Orbview ist eine Serie von Satelliten von OSC. Orbview 1+2 waren keine Erderkundungssatelliten, sondern hatten Aufgaben in der Meeresbeobachtung und wurden für die NASA gebaut und gestartet. Der Satellit hat eine geplante Lebensdauer von 5 Jahren.

Seit dem 4.3.2007 hat die Auflösung der Bilder sich drastisch verschlechtert. Pro Tag kann Orbview 3 etwa 210.000 km² erfassen.

Proba (22.10.2001)

probeaProba (Probe A) ist ein experimenteller Kleinsatellit der ESA zur Erforschung neuer Technologien, der für seine Größe imposante Ergebnisse liefert. Proba wiegt nur 94 kg und hat die Form eines Quaders von 0.6 × 0.6 × 0.8 m Kantenlänge. Alle Solarzellen sind direkt auf die Oberfläche montiert.

Ziel ist das Erproben neuer Technologien, wie die Verwendung von GPS zur Positionsbestimmung, autonome Navigation, Verwendung eines DSP Prozessors zur Online Datenaufbereitung.

Die wissenschaftlichen Instrumente von Proba umfassen folgende Instrumente in einem Gesamtgewicht von nur 25 kg:

Proba speichert die Daten auf einem 1.2 Gigabit fassenden Datenspeicher und überträgt diese viermal pro Tag mit 1 MBit/sec an eine nur 2.4 m große Parabolantenne zur Erde.

Proba startete am 22.10.2001 als Sekundärnutzlast an Bord einer indischen PSLV Trägerrakete. Der Orbit hat eine Höhe von 553-677 km und eine Inklination von 98.6 Grad Die geplante Lebenszeit von einem Jahr hat die Sonde inzwischen weit übertroffen. Nach dem Erfolg von Proba ist ein Nachfolgemodell, Probe 2 in der Entwicklung. Es dient allerdings nicht der Erd-, sondern mehr der Sonnenbeobachtung. Proba-1 kostete nur 13,5 Millionen Euro.

Orbview 5 / GeoEye 1 + 2 (5.9.2008)

GeoEye / Orbview 5Geplant für den Start 2007 ist der Satellit Orbview 5, der nach Übernahme von Orbimage durch GeoEye nun GeoEye 1 heißt. GeoEye wird eine Auflösung von 0.41 m in panchromatischen Modus und 1.64 in den Multispektralkanälen liefern und damit die bislang höchste Auflösung eines zivilen Satelliten.

Der Satellit kann bis zu 700.000 km² Fläche pro Tag abdecken (multispektral, monochromatisch 350.000 km²), dies isst mehr als die doppelte Fläche der Bundesrepublik!. Zusammen mit Orbview 3 sollen es 1.2 Millionen km² sein. (Zusammen könnten beide Satelliten in 4 Monaten die gesamte Welt abtasten). Der Speicher an Bord kann 1.2 Terrabyte zwischenspeichern auf Flash-RAM Datenspeichern.

Die Kanäle:

sind die gleichen wie bei Orbview 3. Die Helligkeitsinformation wird mit 11 Bits wiedergegeben. Der höhere Orbit von 684 km Höhe, zusammen mit der Möglichkeit bis zu 60 Grad zur Seite zu sehen erlaubt es ein Gebiet schon nach 3 Tagen erneut aufzunehmen. Der sonnensynchrone Orbit führt zu einer Aufnahme um 10.30 lokaler Zeit. Der Satellit hat eine geplante Lebensdauer von mindestens 5, erwartet 7 Jahren. Mit 502 Millionen Kosten für den Satelliten inklusive Start und Versicherung ist er auch der teuerste bisher gestartete zivile Beobachtungssatellit. Ermöglicht wurde dies durch einen im Herbst abgeschlossenen Rahmenvertrag mit der US Behörde National Geospatial-Intelligence Agency (NGA). Dies limitiert auch die Auflösung für kommerzielle Kunden auf 0.5 m/Pixel. Trägerrakete ist eine Delta 7320.

Die Breite eines Aufnahmestreifens beträgt 15.2 km, die Positionsgenauigkeit der Kameraausrichtung bis zu 3 m. Er kann bis zu 1 Terrabyte an Daten zwischenspeichern. Es gibt verschiedene Aufnahmemodi von 15 x 15 km hochauflösend panchromatisch bis 100 x 100 km. Darunter auch einen Stereomodus. Der Satellit wiegt 1955 kg und hat Treibstoff für 15 Jahre an Bord. Daten werden mit 150 oder 740 MBit/s zum Boden übertragen.

Geoeye bietet nicht nur die Bilder ihrer eigenen Satelliten an, sondern vertreibt auch die Bilder von Ikonos.

Am 5.9.2008 startete Geoeye 1, mit einjähriger Verzögerung.. Er erreichte einen 680 km hohen sonnensynchronen Orbit aus dem er Aufnahmen mit 41 cm Auflösung macht. Die Kosten von  502 Millionen Dollar umfassen neben dem Satelliten auch den Start, Versicherung und 4 Bodenstationen zum Empfang der Daten.

Worldview 1Worldview 1+2 (17.9.2007 und 9.10.2009)

Die Nachfolger von Digiglobes Quickbird sind Worldview 1+2. Der Start von Worldview 1 erfolgte am 17.9.2007. Zusammen mit Quickbird 1 soll er 750.000 km² Fläche pro Tag mit einer minimalen Frist von 1.7 Tagen zwischen zwei Aufnahmen abbilden können. Einige Monate später wird  Worldview 2 dies auf 1.2 Millionen km² pro Tag erweitern.

Auch hier besteht ein Rahmenvertrag mit der US Behörde NGA als primären Kunden für die Bilder. Die NGA (National Geospatial-Intelligence Agency) ist eine militärische Organisation. Es ist die zentrale US-Behörde für militärische, geheimdienstliche und auch kommerzielle kartografische Auswertungen und Aufklärung. Die meisten Bilder sollen auch für  kommerzielle Kunden zur Verfügung stehen, sofern nicht ein Konflikt mit nationalen Interessen besteht. Ein Passus auf Digiglobes Website, dass die Bilder für kommerzielle Kunden auf 50 cm Auflösung "Resampled" werden spricht dafür, dass die Auflösung größer ist.

Worldview 1 setzt die amera WV-60 ein, die nur einen TDI-Sensoren hat. 64 Stufen (Zeilen) mit 8 Mikrometern Größe (panchromaler Kanal), 35.000 Pixel pro Zeile. Angeschlossen ist die Kamera bei Wourldview 1 an ein 60 cm Teleskop.

Worldview 1 besitzt ein Auflösung von 0,46 m und erlaubt eine Ausrichtung der Kamera auf 3 m Genauigkeit am Boden. Dies erlauben neue hochpräzise Ausrichtungssensoren und ein verbessertes GPS System. Weiterhin soll er über die Fähigkeit Verfügen Stereobilder anzufertigen. Verbesserungen gegenüber jedem verfügbaren System ist die sehr schnelle Neuausrichtung des Satelliten mit neuen Gyros (2 mal schneller als jedes bestehende System) wodurch mehr Fläche aufgenommen werden kann und die Bildbreite von 17.6 km die ebenfalls größer als bei jedem existierenden System ist. Zwischengespeichert wird auf einem Datenspeicher von 2199 Gigabit Größe. Die Datenübertragungsrate bei einem kontakt zu einer Empfangsstation beträgt 800 MBit/s im X-Band. Worldview 1 wiegt beim Start 2500 kg, hat eine Höhe von 3.4 m und einem Durchmesser von 2.5 m. Die Solarpanels liefern 3.6 kW Leistung, eine 100 Ah Batterie dient als Reserve. Pro Tag kann der Satellit bei einer Streifenbreite von 17.6 km eine Datenmenge von 331 Gigabits aufnehmen. Jedes Bild hat eine Größe von 60 x 110 km im normalen Modus und 30 x 110 km im Stereomodus. Worldviews 1 Orbit ist 496 km hoch.

Worldview 2# Worldview ist bis auf die Tatsache dass er kein 60 cm sondern ein 110 cm großes Teleskop einsetzt identisch zu seinem Vorgänger. Das größere Instrument erlaubt es einen höheren Orbit von 770 km Höhe zu nutzen.  Durch den höheren Orbit ergibt sich eine neue Beobachtungsmöglichkeit von nur einem Tag. Pro Tag kann der Satellit eine Fläche von 975.000 km² abbilden. Das größere Teleskop erhöht die Startmasse nur leicht von 2.500 auf 2.800 kg.

Die neue Kamera VW 110 hat nicht nur ein 110 cm Teleskop sondern nun neben dem panchromalen Kanal auch einen Multispektralscanner mit acht Kanälen. Die Breite ist in beiden Fällen gleich groß: 16,4 km pro Zeile, jedoch sind es in einem Falle 35.420 Pixel und im anderen 8.681. Die Pixelgröße beträgt 8 µm (panchromaler Kanal) und 32 µm (MS-Kanäle).

Die Kamera liefert einen kontinuierlichen Datenstrom von 800 MBit/s.

Spektrale Eigenschaften der acht Multispektralbänder

Band von bis [nm]
NIR 2 1195 1040
NIR 1 770 895
An Rot angrenzend 705 745
Rot 630 690
Gelb 585 625
Grün 510 580
Blau 450 510
Küste 400 450

Wourldview 3

Eine deutliche Steigerung der Auflösung wird Wourldview 3 liefern. In dem grundsätzlichen Aufbau ähnelt er seinen Vorgängern, wie man am Bild auch erkennen kann. Der Satellitenbus BACTS 5000 von Ball Aerospace ist derselbe. Er liefert aber zum einen eine höhere Auflösung, zum anderen hat er auch einen neuartigen Sensor der NOAA an Bord, der auch Aufnahmen im nahen Infrarot und speziellen, sehr engbandigen Absorptionsbändern die für Naturphänomene wie Aerosole, Wasser, etc wichtig sind.

Der Satellit gelangte am 13.8.2014 mit einer Atlas 401 in einen 617 km hohen sonnensynchronen Orbit mit einer Periode von 97 Minuten. Diese Trägerrakete ist für den mit 2.800 kg relativ leichten Satelliten eigentlich überdimensioniert, doch die Produktion der Delta II welche die beiden letzten Satelliten starte wurde eingestellt.

Worldview 3 ist 5,7 m hoch und hat einen Durchmesser von 2,5 m, mit ausgebreiteten Solarzellen sind es 7,1 m. Sie liefern 3,1 kW Leistung. Eine 100 Ah Batterie sichert den Betrieb bei beschatteten Paneelen. Der Satellit hat eine "Design life Time" (so eine Art Garantiezeit) von 7,25 Jahren, sollte mit den verfügbaren Ressourcen aber 10-12 Jahre lang betrieben werden können.

Die Daten werden auf einen Soldi-State Recorder (bestehend aus Flash Speichern) von 2199 GBit (275 GByte) Kapazität zwischengespeichert und mit zwei Sendern mit 800 MBit und 1200 MBit im X-Band übertragen. Dazu kommt noch die Telemetrie mit Datenraten von 4,16,32 und 64 kbit/s Realzeit oder bis zu 524 Kbit/s (gespeicherte Daten). Kommandos können mit 2 oder 64 kbit/s empfangen werden.

Kernstück ist wie bei Wourldview 2 ein Teleskop mit 1,10 m Durchmesser, es kann um 20 Grad geschwenkt werden und erlaubt so eine Aufnahme von der Seite. Bei 20 Grad sinkt die Auflösung um 10% ab, aber eine Szene kann nach 4,5 Tagen erneut erfasst werden. Dreht man den Satelliten so kann man schon nach einem Tag dieselbe Szene erneut beobachten, dann aber nur mit einem Drittel der Auflösung weil sie dann doch weiter entfernt wird und auch unter sehr schrägem Blickwinkel erfasst wird. Die Kamera VW 110 ist ebenfalls dieselbe. Da man nur mit dem niedrigeren Orbit (617 anstatt 770 km) nicht die höhere Auflösung alleine erklären kann, scheint es aber noch andere Unterscheide zu geben.

Der Sensor hat eine Scanbreite von 13,1 km. Der dynamische Bereich beträgt bei dem panchromalen und MS-Bändern 11 Bit, beim SWIR 14 Bit. Eine Szene kann maximal 66,5 x 112 km (5 Streifen) oder 26 x 112 km (zwei Steteropaare) umfassen. Pro Tag kann der Satellit eine Fläche von 680.000 km² erfassen.

Die Bänder ähneln im Panchromalen und MS (Multispektral) Bereich denen von Wourldview 1+2. Es gibt einen monochromen (panchromalen) Kanal mit hoher Auflösung von 0,31 m und die obigen acht Multispektralbänder mit der vierfachen Auflösung (1,24 m/Pixel).

Neu ist ein SWIR Sensor und das CAVIS Experiment. Das erste erlaubt es Vegetationselemente und Eisen genauer zu bestimmen, das zweite im mittleren Infrarot Gestein anhand seines Spektrums zu charakterisieren. Die 7 SWIR Bänder (SWIR: Short Wave InfraRed) liegen bei:

Band von bis [nm]
SWIR 1 1195 1225
SWIR 2 1550 1590
SWIR 3 1640 1680
SWIR 4 2145 2185
SWIR 5 2185 2225
SWIR 6 2235 2295
SWIR 7 2295 2365

Die Auflösung beträgt 3,7 m. Diese Kanäle werden mit 14 Bits/Pixel digitalisiert. Das CAVIS Experiment (Clouds, Aerosols, Vapors, Ice, and Snow) arbeitet in einem breiten Spektralbereich aber mit niedrigerer Auflösung (30 m)

Band von bis [nm]
Aerosole III 2105 2245
Unterscheidung Schnee / wolken 1620 1660
Cirruswolken 1370 1410
Aerosole NDVI 1220 1251
Wasser III 930 965
Wasser II 897 927
Wasser I 845 885
Rote Aerosole II 635 685
Grün (Vegatation) 525 585
Blaue Aerosole I 459 479
Wüste, Wolken 405 420

Die schmalbandigen Bänder erlauben weitergehende Schlüsse als vorherige Multispektralaufnahmen. So erscheinen Wolken und Schnee beide im sichtbaren Licht weiss. Bei 1620 bis 1680 nm absorbiert Schnee dagegen Strahlung und ist dunkel, so kann man Wolken von Schnee unterscheiden.

Die 11 Kanale des CAVIS Experimentes erlauben es mit einer Genauigkeit von 2-5% den Gehalt an den wichtigsten Mineralien abzuschätzen, es sind bei der hohen Auflösung des SWIR aber auch andere Einsatzgebiete denkbar. So kann man die überbaute Häuserfläche und die verwendeten Materialien erkennen. Im mittleren Infrarot kann man durch Rauch hindurchsehen und einen Feuerherd als hellen Punkt wahrnehmen, so kann man Waldbrände effektiver bekämpfen. Wellen und ihre Auswirkungen sind genauso wie der Planktongehalt ("Algenblüte) der Oberfläche bestimmbar.

Nachdem die US-Regierung am 11.6.2014 Digiglobe die Erlaubnis gab Bilder mit einer nativen Auflösung von bis zu 25 cm im panchromalen und 1 m in Multispektralbändern zu verkaufen beschleunigt die Firma den Start von WorldView 4 (vormals: Geoeye-2). Vorher wurden die Bilder mit einer Auflösung über 50 cm für Nicht-Regierungskunden (nicht NRO) auf 0,5 m Auflösung herunterskaliert.

Satellit Startmasse Auflösung Teleskop Orbithöhe
Worldview 1 2.500 kg 46 cm 60 cm Durchmesser 496 km
Worldview 2 2.800 kg 46 cm 110 cm Durchmesser 770 km
Worldview 3 2.800 kg 31 cm 110 cm Durchmesser 617 km

Links

Digiglobe

Geoeye

http://www.geospatialworldforum.org/2014/presentation/Sensors/WGF%202014b%20-%20Giovanni%20Marchisio%20-%20DigitalGlobe_PDF.pdf

https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/v-w-x-y-z/worldview-3

 



© des Textes: Bernd Leitenberger. Jede Veröffentlichung dieses Textes im Ganzen oder in Auszügen darf nur mit Zustimmung des Urhebers erfolgen.
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