Umsetzung GIS-kompatibler Fernerkundungsprodukte und Untersuchungen zu ihrer Validierung

Abstract

Notwendigkeit der Fernerkundung zur Umweltüberwachung Die Fernerkundung ist eines der wichtigsten Hilfsmittel im Bereich der Umweltüberwachung. Nur durch die Fernerkundung ist es möglich große Bereiche der Erde kontinuierlich zu beobachten und verschiedene Messungen durchzuführen. Daher stellt die Fernerkundung gerade in der heutigen Zeit der Diskussion über klimatischen Wandel, ein geeignetes Mittel dar um natürliche Vorgänge besser zu verstehen. Um Veränderungen der Umwelt schnell und großräumig wahrzunehmen, deren Ursachen herauszufinden und mögliche Gefahren zu erkennen, ist eine ausreichende Kenntnis über die natürlichen Prozesse auf der Erde nötig. In diesem Kontext sind verlässliche raumbezogene Daten über landschaftsökologische Parameter von großer Bedeutung. (vgl. BLASCHKE, T., GLÄSSER, C. und LANG, S., 2002) Die Fernerkundung gewann in den letzten Jahren mehr und mehr an Bedeutung. Ihre Geschichte begann bereits mit der Beobachtung größerer Gebiete von hoch gelegenen Orten auf der Erde und wurde mit der Entwicklung der Luftfahrt zu einer vertikalen Aufsicht auf die Erdoberfläche. Über Ballons mit Zeichnern, bis zu Flugzeugen mit Luftbildkameras, vollzog sich die Entwicklung bis zu Satellitenplattformen. Von diesen liefern heute unterschiedliche Sensoren digitale Daten über die Erde, welche in EDV Systemen automatisch verarbeitet werden können. (vgl. ALBERTZ, J., 2007) Es vergrößerte sich also das Beobachtungsgebiet und die Verarbeitung der gewonnenen Informationen wurde objektiviert, was zu einer besseren Vergleichbarkeit der Informationen führte. Auch die Diversität der Informationen nahm zu. So unterscheidet man Aufnahmen des reflektierten Sonnenlichts in unterschiedlichen Spektralbereichen, die Wiedergabe der Oberflächentemperaturen oder auch die Aufnahme reflektierter, künstlicher Mikrowellen- oder Laserstrahlen. Somit können heute ganze Erdteile auf unterschiedliche Fragestellungen hin kontinuierlich beobachtet und Daten automatisch ausgewertet werden. Mit den gewonnenen 3 Datenreihen können langfristige Entwicklungen und Umweltveränderungen wahrgenommen und dargestellt werden, was früher mit zeitlich und räumlich punktuellen Messungen starken Einschränkungen unterlag. Die Methoden der Umweltüberwachung sind insbesondere für die Ozeane interessant, da sie mit 71 % den größten Anteil der Erdoberfläche ausmachen und für den Menschen aufgrund ihrer Ausdehnung nur relativ schwer zugänglich sind. Eine automatische Auswertung ist aufgrund immer umfangreicherer Datenmengen mehr als wünschenswert, da eine Auswertung sämtlicher fernerkundlich gewonnenen Daten mit der ursprünglichen Methode der visuellen Bildinterpretation sehr zeit- und personalaufwändig ist. Die Möglichkeiten der digitalen Bildverarbeitung spielen daher eine immer größere Rolle.