Multisensorielle, erdnahe Erdbeobachtung - Entwicklung und Anwendung

Abstract

Der Einsatz von Fernerkundung in der landschaftsökologischen Forschungisteine weit verbreitete Methode um die natürlichen Prozesse zu verstehen,anthropogene Aktivitäten zu planen und ihre Auswirkungen zukontrollieren.Die derzeit verfügbaren Fernerkundungssatelliten haben den Vorteil, dass sie operationell erprobt zuverlässige Daten produzieren und die Datenauswertung mit robusten, wissenschaftlich anerkannten Methoden erfolgt. Der Nachteil dieser Systeme ist, dass ihre relativ schlechte räumliche, spektrale und zeitliche Auflösung nicht für alle Anwendungen geeignet ist. Hier kommt ein multisensorielles erdnahes Fernerkundungssystem zum Einsatz, das primär für großmaßstäbige Kartierungen konzipiert wurde. Die eingesetzte Nutzlast besteht aus dem Hyperspektralscanner AISA und einem 3D-Laserscanner für die gleichzeitige Aufnahme von hochgenauen digitalen Oberflächenmodellen. Es werden zwei Missionstypen vorgestellt, die auf einem kran- und einem flugzeuggestützten Messaufbau basieren. Das krangestützte System wurde für die Vermessung von kleinen Parzellen eingesetzt. Die erreichten räumlichen Auflösungen betragen 10 cm bei voller spektraler Auflösung von 286 Kanälen für den Hyperspektralscanner bzw. einer räumlichen Auflösung von 5 cm und einer Höhenauflösung von 2,5 cm für den Laserscanner. Als Ergänzung zum krangestützten System wurde AISA in einem weiteren Schrittflugzeug gestützt eingesetzt. Die Fernerkundungsdaten wurden verwendet, um radiometrische Kalibrationsverfahren auf der Basis von Referenzspektren (Empirical-Line-Kalibrierung) anzuwenden, sowie das Potenzial von unüberwachten gegenüber überwachten hyperspektralen SAM-Klassifikationsverfahren zu vergleichen. Das hier vorgestellte System stellt aufgrund seiner flexiblen Systemarchitektur und kompakten Bauform eine Alternative zu den diversen High-end-Systemen dar, insbesondere durch die Möglichkeit, das System in verschiedenen Flugzeugen einzusetzen sowie Spontanbefliegungen durchführen zu können.