EUSAR 2010: Die SAR-Technologie ist weiter auf dem Vormarsch
Die moderne SAR-Technologie hat sich in vielen Bereichen der Umweltüberwachung hervorragend bewährt.
(IINews) -
Zu diesem Ergebnis kamen die Teilnehmer der EUSAR 2010 in Aachen. EUSAR ist die bedeutendste internationale Fachkonferenz für SAR-Technologie und –Anwendungen. In diesem Jahr diskutieren etwa 500 Experten aus 30 Ländern über die neuesten Entwicklungen. Organisiert wurde die Fachkonferenz in diesem Jahr von der Informationstechnischen Gesellschaft im VDE (ITG) gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik unter Beteiligung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Firma EADS.
Ganz gleich ob es um die Vermessung des Ölteppichs im Golf von Mexiko oder um schnelle Hilfe für das Krisenmanagement bei Naturkatastrophen geht. Ein buchstäblich glasklares Bild liefern innovative SAR-Technologien, die maßgeblich auch in Deutschland entwickelt worden sind. Jüngstes Beispiel ist die Erfolgsgeschichte des deutschen Radarsatelliten TerraSAR-X. Die Abkürzung „SAR“ steht für „Synthetic Aperture Radar“, ein abbildendes Radarverfahren, das über große Entfernungen unabhängig von Bewölkung und Tageszeit Bilder von der Erdoberfläche in Foto-Qualität liefern kann. Kern der Technik ist die Transformation zeitlich nacheinander folgender Radarpulse in ein räumliches Nebeneinander durch eine entsprechende Bewegung der Antennenplattform. Durch diesen Kunstgriff ist es möglich, eine sehr lange virtuelle Antenne aufzuspannen.
Die vielfältigen SAR-Funktionen erstrecken sich von der dreidimensionalen Abbildung der Erdoberfläche bis zur Erkennung und Positionsbestimmung bewegter Objekte. Dabei liegt die zurzeit erreichte Auflösung im optimalen Fall bei 5 x 5 cm. Die Reichweite bei Flugzeug getragenen SAR-Systemen kann bis zu mehreren 100 km betragen, bei Satellitensystemen sogar 1.000 km und mehr. Da die Auflösung bei SAR im Prinzip unabhängig von der Entfernung ist, nimmt die Attraktivität des Radars im Vergleich zu optischen Verfahren bei großen Reichweiten immer mehr zu. Entsprechend breit ist das Spektrum der Anwendungen, das zwei- oder drei-dimensionale Kartografie ebenso umfasst wie die Beobachtung von Naturphänomenen wie vulkanische Aktivität, Erdbeben, Hochwasser- und Unwetterkatastrophen oder die Klassifizierung des Bewuchses in Urwäldern.
Besonders Augenmerk gilt dem in Kürze geplanten Start von TanDEM-X. Der Satellit soll Ende Juni von Baikonur aus ins All starten und zusammen mit dem nahezu baugleichen, seit 2007 im All arbeitenden Satelliten TerraSAR-X innerhalb von drei Jahren die Datenbasis für ein bislang einzigartiges digitales Höhenmodell der Erde erfassen. Gemeinsam mit TerraSAR-X soll TanDEM-X im engen Formationsflug die Erde umkreisen. Durch diese Konstellation wird es möglich sein, die komplette Landoberfläche der Erde innerhalb von nur drei Jahren vollständig zu vermessen. Das Ziel ist die Erstellung eines globalen digitalen Geländemodells mit einer noch nicht erreichten Genauigkeit. So werden erstmals bis auf zwei Meter genaue Höheninformationen von Geländeprofilen erzielt, die der Breite einer Strasse entsprechen.
Von ähnlicher Bedeutung ist der Satellit Sentinel-1, der ab 2011 die Erde in 700 Kilometern Höhe umrunden und Umweltereignisse auf der ganzen Welt beobachten und analysieren soll.
Sentinel-1 ist der Nachfolger der momentan eingesetzten Satelliten ERS und Envisat. Im Gegensatz zu ERS und Envisat wird das Radarinstrument des Newcomers diverse technische Innovationen beinhalten. Hierzu gehört zum Beispiel eine höhere Antennenleistung, um eine deutlich verbesserte Datenqualität zu erzielen.
Inzwischen ist es auch möglich, bislang unentdeckte Grundwasservorkommen mit Hilfe der SAR-Technik aufzuspüren. Wissenschaftler vom kalifornischen Jet Propulsion Laboratory in Pasadena wiesen darauf hin, dass Grundwasser in ariden semiariden Regionen eine immer wichtigere Ressource darstelle. So liege der Anteil des Grundwassers an der Wasserversorgung der Stadt Los Angeles zurzeit bei 30 Prozent.
Die Basis hierfür liefert die SAR-Interferometrie, kurz InSAR genannt. Dabei handelt es sich um indirektes Nachweisverfahren. Bisher wurde es eingesetzt, um tektonische Prozesse wie Hebungen und Setzungen der Erdoberfläche aufzuspüren. Grundlage dieser Technologie ist die Auswertung der Phasendifferenz der von der Erdoberfläche reflektierten Mikrowellen.
Dadurch lassen sich zum einen, unabhängig vom Wetter und der Tageszeit, sehr präzise Höhenmodelle aus zwei Aufnahmen desselben Gebietes ableiten, zum anderen können aus multitemporalen Daten – ohne aufwändige und kostspielige terrestrische Vermessung – Lageverschiebungen des Geländes auf einen Zentimeter genau festgestellt werden. Auch Grundwasservorkommen lassen sich auf diese Weise aufspüren, weil es saisonal bedingt zu Schwankungen des Pegels kommt, der sich – wie im Falle von Los Angeles bereits nachgewiesen wurde – mit geringfügigen topographischen Veränderungen korrelieren lässt.
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Pressebüro für Wissenschaft
Datum: 10.06.2010 - 09:10 Uhr
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