Hauptseminar Wirtschaftsgeographie

Interpretation wirtschaftsgeographischer Karten und Luftbilder

Hausarbeit
SS 2003
vorgelegt an der
Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen

R o b e r t M i h e l l i

Fragenverzeichnis

1. Erläutern Sie bitte anhand einer Skizze, wodurch - im Gegensatz zum Höhenlinienbild - in der Karte Verzerrungen a) im Luftbild und b) in einem Radarbild zustande kommen. 4

2. Welcher Zusammenhang besteht zwischen Brennweite, Flughöhe und Maßstab? 7

3. Warum hat in einem Stereobildpaar ein Punkt, der höher liegt als ein anderer, eine größere Parallaxe? 8

4. Was sind die Eigenschaften der Luftbildkarte (Orthophotokarte) 1:5000? In welche Projektion ist sie eingepasst; mit welchem Koordinatensystem ist sie versehen? Erläutern Sie am Beispiel des Aachener Raumes, was in Luftbildkarten erkennbar ist und wie sie für planerische Zwecke eingesetzt werden können. 9

5. Erläutern Sie an Beispielen, wie unterschiedliche phänologische Zustände den Tonwert in Luftbildern beeinflussen. Erklären Sie bitte, in welcher Weise Luftbilder bei der Analyse von Agrarräumen eingesetzt werden können. 11

6. Welche Wellenlängenbereiche des elektromagnetischen Spektrums sind für die Fernerkundung von Belang? 13

7. Welches ist der Nutzen von Aufnahmen im nahen Infrarot? Erläutern Sie dies bitte an zwei Beispielen. 14

8. Wie können Aufnahmen im Bereich des thermischen Infrarotes bei der Planung in industriellen Ballungsräumen verwendet werden? 15

9. Wie funktioniert der multispektrale Scanner in Landsat-Satelliten, wie die CCD - Systeme in SPOT - Satelliten? 16

10. Was bedeutet IKONOS? Für welche Zwecke eignet sich das System? 20

11. Was ist ein Pixel? Weiche Pixelgrößen gelten für Landsat 1-3, Landsat 4, 5 und 7, für SPOT und für IKONOS? 22

12. Welche geographischen Elemente können in einer mit dem Thematic Mapper - erstellten Landsataufnahme der Euregio Maas Rhein erkannt werden? 23

13. Was ist bei Fernerkundungssatelliten ein fast polarer Umlauf, was ein geostationäres System? Was ist ein sonnensynchroner Umlauf? 24

14. Welche Lehrbücher der Fernerkundung sind Ihnen bekannt? 26

Zusätzliche Literatur 27

Anhang 31

Abbildungs- und Tabellenverzeichnis
Abb. 01.: Unterschiedliche Projektionen 4
Abb. 02.: Gelände in Karte und Luftbild 5
Abb. 03.: Radiale Punktversetzung durch Höhenunterschiede 5
Abb. 04.: Geometrie der Radarbilder im ebenen Gelände 6
Abb. 05.: Geometrie der Radarbilder im unebenen Gelände 6
Abb. 06.: Zusammenhang zwischen Brennweite, Flughöhe und Maßstab 7
Abb. 07.: Parallaxendarstellung 8
Abb. 08.: Elektromagnetische Spektrum und die Bereiche verschiedener Sensoren 13
Abb. 09.: Darstellung der Aufnahme mit dem MMS System 16
Abb. 10.: Darstellung der Aufnahme mit dem CCD System 18
Abb. 11.: Aufnahmemöglichkeiten des SPOT Satelliten 18
Abb. 12.: Pixel und Pixelgröße 22
Abb. 13.: Umlaufarten der Satelliten 24
Tab. 01.: Wellenlängenbereiche 13
Tab. 02.: Die Wellenlängen der LANDSAT Satelliten 16
Tab. 03.: Die Wellenlängen der SPOT Satelliten 19
Tab. 04.: Auflösung der Luft- und Satellitenbilder 22

1) Erläutern Sie bitte anhand einer Skizze, wodurch - im Gegensatz zum Höhenlinienbild - in der Karte Verzerrungen a) im Luftbild und b) in einem Radarbild zustande kommen.

Abb. 01.: Unterschiedliche Projektionen
[Abb. 01 in Downloaddatei enthalten]

Das Höhenlinienbild ist die alleinige geometrisch einwandfreie Form der Reliefwiedergabe, während Luftbilder die Erdoberfläche durch eine Zentralprojektion in der Bildebene abzeichnen; Radarbilder zeigen dagegen eine gemischte Projektion an: in der Flugrichtung ist es eine Parallelprojektion, senkrecht dazu definiert die Laufzeit der Wellenfronten sowie die Bestrahlung eines Punktes von Sensoren die Schrägaufnahme.

a) Verzerrungen im Luftbild
In einem Luftbild gibt es bei tischebenen Gelände fast keine Verzerrungen; diese entstehen primär bei reliefartigen Gelände. Bei Schrägbildern, aufgenommen schräg nach unten aus dem Flugzeug ist die Erdoberfläche trapezförmig abgegrenzt, der Maßstab nimmt vom Vordergrund zum Hintergrund stark ab. Bei Senkrechtbildern handelt es sich um eine Aufnahme die senkrecht aus einer Flugzeugluke nach unten aufgenommen wird und die ein quadratisch begrenztes Bild abzeichnet, mit demselben Bildmaßstab über die ganze Fläche.

Abb. 02.: Gelände in Karte und Luftbild
[Abb. 02 in Downloaddatei enthalten]

Eine senkrechte Projektion auf die horizontale Bezugsfläche in einer Karte benötigt fiktive Schichtlinien (Abb. 02., links); bei einer Zentralprojektion der Erdoberfläche (Abb. 02., rechts) aus einer Luftaufnahme werden höher liegende Gelände- und Objektpunkte von dem Bildnadir radial nach außen und die tiefer liegende nach innen verschoben. Zur Bildmitte hin verlaufen vertikale Objektlinien als konvergierende Linien, wobei eine radiale Versetzung in den Ecken von Weitwinkelbildern am größten ist und in der Bildmitte am kleinsten (Abb. 03. ).

Abb. 03.: Radiale Punktversetzung durch Höhenunterschiede
[Abb. 03 in Downloaddatei enthalten]

b) Verzerrungen im Radarbild
Bei Radarbildern wird eine Parallelprojektion in Flugrichtung entstehen, in der Zeilenrichtung jedoch können wegen der Funktionsweise der Radar Systeme keine Richtungen beobachtet werden. Reflexionssignale die entsprechend ihrer Laufzeit in Bilddaten umgesetzt werden ergeben ein verzerrtes Bild. So wird eine nahegelegene Geländestrecke von der Wellenfront schneller durchlaufen als eine ferne. Dementsprechend wird sie beim ebenen Gelände im Schrägentfernungsbild verkürzt wiedergegeben (Abb. 4. ).

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