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SRTM - Shuttle Radar Topography Mission. Technische Umsetzung und Datenaufbereitung

Hausarbeit 2010 10 Seiten

Geowissenschaften / Geographie - Kartographie, Geodäsie, Geoinformationswissenschaften

Leseprobe

INHALTSVERZEICHNIS

Abbildungsverzeichnis

1. Einleitung

2. Die Mission

3. technische Umsetzung

4. Anwendung der SRTM-Daten
4.1. Erstellung eines Digitalen Höhenmodells (DEM)
4.2. Verwendung in der Hydrologie

5. Fazit

6. Literaturverzeichnis

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

Abb. 1: Oberflächenabtastung mittels Radar durch ein Space Shuttle

Abb. 2: SRTM-Abdeckungskarte

Abb. 3: Single Pass Interferometrie

Abb. 4: Radarabtastung der Geländeoberfläche durch C- und X-Band-Radar

Abb. 5: Aufnahmeunterschiede durch Radar

Abb. 6: Radar-Rückstreuung als Funktion des Einfallswinkels

Abb. 7: Repeat Pass Interferometrie

Abb. 8: Hochaufgelöste SRTM-Aufnahme

1. EINLEITUNG

Die „Shuttle Radar Topography Mission“ (SRTM) war ein Gemeinschaftsprojekt von NASA (National Aeronautics and Space Administration), NIMA (National Image and Mapping Agen- cy), DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.) und ASI (Italian Space Agency). Ziel der Space Shuttle-Mission war es, einen Großteil der Erde mittels Radar-Interferometrie in 3-D (Topographie) abzubilden und somit eine Lücke bei Fernerkundungsdaten zu schlie- ßen. Mittels Radar wurde rund 80% der Erdoberfläche abgetastet bzw. 95% der bewohnten Fläche. Radar bietet den Vorteil, dass es wetterunabhängig eingesetzt werden kann. Am En- de der Mission standen Daten zur Verfügung, die beispielsweise eine 3-D-Modellierung der Erdoberfläche ermöglichen. Diese Daten sind für verschiedenste Wissenschaftsbereiche von großer Bedeutung. Nachfolgend werden zunächst das Projekt und die technische Umset- zung, sowie abschließend die Aufbereitung der gewonnen Daten näher erläutert.

2. DIE MISSION

Am 11. Februar 2000 startete die „Endeavour“ zur Missi- on STS-99, welche elf Tage dauern sollte. Der Shuttle kreiste in einer Höhe von etwa 233,1 km und einer Inklina- tion von 57° 181 Mal um die Erde und legte dabei 4.640.000 Kilometer zurück (NASA 2002). Alle 9,8 Tage und 159 Erdumrundungen überflog der Shuttle den glei- chen Punkt auf der Erdoberfläche (FARR 2007:12). Die Zielstellung der Mission war die Aufnahme der Erd- oberfläche mittels zweier Radarantennen, welche im Space Shuttle montiert waren. Konkret sollten topographische Höheninformationen aufgezeichnet werden, mit deren Hilfe beispielsweise Digitale-3-D-Geländemodelle erstellt werden können. Diese haben wiederum hohe Bedeutung für die Meteorologie, Hydrologie und andere Disziplinen. Eine Antenne war in der Ladebucht untergebracht, die zweite An- tenne wurde hingegen an einen 60-Meter-Ausleger montiert, so dass eine interferometri- sche Aufnahme der Geländeoberfläche, d.h. die gleichzeitige Aufnahme eines Ortes von zwei unterschiedlichen Positionen zum gleichen Zeitpunkt, möglich war (Abb. 1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Oberflächenabtastung mittels Radar durch ein Space Shuttle (Quelle: NASA 2008)

Die geometrische Auflösung betrug 30m. Die verwendeten Radarantennen (C-Band und XBand) stammten dabei von einer bereits 1994 durchgeführten Space Shuttle- Mission (SIR-C/X-SAR). Insgesamt wur- den 119,51 Millionen km² der Erdober- fläche überflogen, was rund 99,9% der Landmasse zwischen 60° N und 56° S entspricht bzw. 95% des bewohnten Gebiets der Erde (Abb. 2) (BAMLER 1999, 2000) 2004).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: SRTM-Abdeckungskarte (Quelle: NASA FARR 2007, Hounam 1999, LILLESAND

3. TECHNISCHE UMSETZUNG

Wie bereits erwähnt, wurden für die Mission zwei unterschiedliche Radar-Sensoren ver- wendet. Da diese selbst elektromagnetische Strahlung aussenden, benötigen sie keine ex- terne Beleuchtungsquelle, wie z. B. konventionelle optische Aufnahmesysteme, die abhän- gig vom Sonnenlicht sind. Dies bedeutet, dass Aufnahmen unabhängig von der Tageszeit empfangen werden können. Zudem arbeiten Radarsysteme auf- grund der verwendeten Wellen- länge (cm-Bereich) wetterunab- hängig. Die Radarstrahlen kön- nen die Atmosphäre praktisch unverfälscht durchdringen. Vor allem in Gebieten mit hohem ganzjährigem Bewölkungsanteil, wie der Äquatorregion, gewinnt dieser Vorteil an Bedeutung. Im Abb. 3: Single Pass Interferometrie (Quelle: BAMLER1999) Fall von SRTM wurde auf CBand- und X-Band-Radar zurückgegriffen (LILLESAND 2004). Wie in Abb. 3 zu sehen ist, wurde ein Paar Sensoren in der La- debucht des Shuttles montiert, das andere Paar am Ende des Auslegers. Der Ausleger, der ebenfalls in der Ladebucht befestigt war, konnte innerhalb von 20 Minuten ausgefahren werden.

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Details

Seiten
10
Jahr
2010
ISBN (eBook)
9783640792269
ISBN (Buch)
9783640792443
Dateigröße
1.3 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v163869
Institution / Hochschule
Technische Universität Dresden – Lehrstuhl für Raumentwicklung
Note
2,0
Schlagworte
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