Geometrische Grenzen für den Einsatz der Time Delay and Integration (TDI) Methode in Zeilenkameras für Fernerkundung

Kurzfassung

Digitale Zeilenkameras für Fernerkundung erzeugen kontinuierliche Bildstreifen durch die stetige Bewegung einer Kamera mit nur einer Detektorzeile pro Messaufgabe in einem Flugzeug oder Satelliten. Der Bildraum unmittelbar vor und hinter der Detektorzeile bleibt ungenutzt. In der Time Delay and Integration (TDI) Methode wird die singuläre Zeile durch einen Flächendetektor (Array) mit einer begrenzten Anzahl paralleler Detektorzeilen ersetzt. Der Aufnahme- und Ausleseprozess für diese Zeilen wird mit dem Bildfluss über das Array synchronisiert, so dass die Signale der parallelen Zeilen summiert werden können. Die einsetzbare Zeilenzahl hängt davon ab, inwieweit sich in der aktuellen Aufgabenstellung ein Bildfluss senkrecht zur Zeilenrichtung mit konstanter Flussgeschwindigkeit (konstantem Bildmaßstab) einrichten und gewährleisten lässt. Die Limitierungen des TDI Verfahrens werden an Hand geometrischer Parameter der Objekte, der Bewegung und der optischen Abbildung dargestellt. Hierbei wird auch auf Schrägsichtbedingungen sowie die Effekte von Erdkrümmung und Erdrotation eingegangen.