Anwendergerechte Klassifikation von Fernerkundungsdaten

Abstract

Fernerkundung kann für viele Wirtschaftszweige wertvolle Information liefern. Allen voran steht die Umwelttechnolgie. Sie ist vielfach auf die großflächigen Datenaufzeichnungen von Fernerkundungssatelliten und die Daten moderner flugzeuggetragener Instrumente angewiesen. Neben optischen Fernerkundungssensoren nimmt das Radar einen besonderen Stellenwert ein. Es erlaubt einen Betrieb, der weitgehend unabhängig von den Witterungsbedingungen und der Beleuchtung ist. Radar mit synthetischer Apertur (SAR) gewährleistet die Erstellung von hochaufgelösten Abbildungen der Erdoberfläche. Typischer Weise erreicht man mit Satelliten eine geometrische Auflösung von 20m, mit Flugzeugsensoren eine Auflösung in der Größenordnung von wenigen Metern. Gerade die vollpolarimetrischen interferometrischen Betriebsmodi des flugzeuggetragenen Radars, z.B. des experimentellen Radars des DLR (E-SAR) haben ein außerordentlich hohes Potential für vielfältige Anwendungen. Die Möglichkeiten der Sensoren werden aber derzeit noch nicht ausgeschöpft, da Modellierung und Datenhandling zu kompliziert sind. Es bleibt als Aufgabe, statt der Daten selbst, validierte Produkte den Interessenten anzubieten, um so eine effiziente Nutzung der Hochtechnologie "Fernerkundung" zu gewährleisten. Im Institut für Hochfrequenztechnik wurde ein Auswertealgorithmus entwickelt, der es dem Nutzer erlaubt, die Information, die er wünscht, aus SAR-Daten zu extrahieren. Der Algorithmus ist nicht auf SAR-Daten beschränkt, in Folgeprojekten wird die Einsatzmöglichkeit auf Daedalus-Daten erprobt. Ein wesentliches Instrument des Algorithmus ist die Theorie von Fuzzy Mengen. Ihr Einsatz ermöglicht eine nutzerfreundliche Schnittstelle, linguistische Klassendefinitionen mit fließenden Übergängen, erfaßt Mischklassen und liefert für jeden klassifizierten Punkt die Sicherheit, mit der die Zuordung zu einer oder mehreren Klassen erfolgt ist. Insbesondere durch diese pixelweise Zuverlässigkeitsangabe ist eine hohe Akzeptanz der extrahierten Information zu erwarten. In diesem Vortrag wird kurz auf die speziellen Charakteristika des Radars mit synthetischer Apertur eingegangen. Grundbegriffe zu Fuzzy Logic werden erläutert, die zum Verständnis des prinzipiellen Ablaufs des Algorithmus notwendig sind. Der Algorithmus selbst wird beschrieben und anhand von Beispielen sein Einsatz für flugzeug- und satellitengestützte Systeme aufgezeigt.