Dreidimensionale Daten in Form von Digitalen Gelände- und Oberflächenmodellen haben in den letzten Jahren enorm an Bedeutung gewonnen. Gründe dafür sind zum einen die Entwicklung neuer Messverfahren, die es ermöglichen, diese Daten schnell, flächendeckend, relativ kostengünstig und mit hoher Genauigkeit zu erfassen. Zum anderen steigt der Bedarf an diesen Daten, weil die dritte Dimension vielen Anwendungen weitere Möglichkeiten eröffnet. Genannt seien hier geologische und hydrologische Fragestellungen, Kartenerstellung, Telekommunikation, Flugplanung und Navigation.
Die Radarfernerkundung bietet die Möglichkeit die Höheninformation der Erdoberfläche unabhängig von der Tageszeit und Witterung zu erfassen. Ein spezielles Verfahren, das hierzu entwickelt wurde ist das Interferometrische Synthetische Aperture Radar (InSAR bzw. IFSAR), welches sowohl in Flugzeugen als auch an Bord von Satelliten zum Einsatz kommt.
Im folgenden wird dieses Verfahren beschrieben und im Anschluss dargestellt, wie in der Praktischen Anwendung ein Digitales Höhenmodell erstellt wird.
Inhaltsverzeichnis
- Inhalt
- Abbildungsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 2 Theoretische Vorbetrachtung zur Radarfernerkundung mit SAR
- 3 Die SAR-Interferometrie (InSAR bzw. IFSAR)
- 3.1 Interferometrisches Messprinzip
- 3.2 Die Interferometrische Kohärenz
- 3.2.1 Dekorrelationseffekte
- 3.2.2 Die Kohärenz-Schätzung
- 4 Das globale digitale Höhenmodell der SRTM-Mission
- 4.1 Aufbau des Meßsystems
- 4.2 Auswertung der Daten
- 5 Die Erstellung eines Digitalen Höhenmodells eines Vulkangebietes mit ERS-1/2-Tandem-Daten
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Seminararbeit befasst sich mit der Radarinterferometrie als Verfahren zur Erfassung von Höheninformationen der Erdoberfläche. Die Arbeit erläutert das Messprinzip der SAR-Interferometrie und die interferometrische Kohärenz, welche die Genauigkeit des ermittelten Höhenmodells beeinflusst. Darüber hinaus wird die Erstellung eines Digitalen Höhenmodells anhand der SRTM-Mission und eines Beispiels für ein vulkanisches Gebiet mit ERS-1/2-Tandem-Daten beschrieben.
- Das Messprinzip der SAR-Interferometrie
- Die interferometrische Kohärenz und ihre Auswirkungen
- Die SRTM-Mission zur Erstellung eines globalen digitalen Höhenmodells
- Anwendung der SAR-Interferometrie zur Erstellung eines Digitalen Höhenmodells eines Vulkangebietes
- Bewertung der Genauigkeit und Herausforderungen bei der Höhenmodellierung
Zusammenfassung der Kapitel
Das erste Kapitel führt in das Thema Radarinterferometrie ein und beleuchtet die Bedeutung von dreidimensionalen Daten. Das zweite Kapitel erläutert die Grundlagen der Radarfernerkundung mit SAR, die für das Verständnis der interferometrischen Verfahren essenziell sind. Das dritte Kapitel geht tiefer auf die Funktionsweise der SAR-Interferometrie ein, beschreibt das interferometrische Messprinzip und erklärt die interferometrische Kohärenz, einen zentralen Faktor für die Qualität der Daten. Im vierten Kapitel wird die SRTM-Mission, welche ein globales digitales Höhenmodell generiert hat, detailliert vorgestellt. Das fünfte Kapitel stellt die Erstellung eines Digitalen Höhenmodells eines vulkanischen Gebietes mit ERS-1/2-Tandem-Daten vor und analysiert die Genauigkeit und Herausforderungen in Bezug auf die Topographie.
Schlüsselwörter
Radarinterferometrie, InSAR, IFSAR, SAR, SRTM, ERS-1/2, Digitales Höhenmodell (DHM), Interferometrische Kohärenz, Dekorrelation, Tandemmission, Vulkan, Nisyros, Hangneigung, Phase Unwrapping, Geographie, Fernerkundung.
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- Jan Heinichen (Autor), 2006, Radarinterferometrie: DGM-Projekte, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/72175
