Räumliche Auflösung

ARC systems research GmbH
Fernerkundung - Stand der Technik
aktuelle Entwicklungen - neue Sensoren
Klaus Steinnocher
[email protected]
Geschäftsfeld Umweltplanung
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http://www.arcs.ac.at/S
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Fernerkundung
! Bildgebende Verfahren
! Digitale optische Sensoren
! Satellitengetragene Instrumente
! Zum Zwecke der Erdbeobachtung
" Satellitenbilder
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400-800km
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Digitale optische Sensoren
1980
1990
2000
Landsat
SPOT
IRS
SPOT 5
IKONOS
QUICKBIRD
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Digitale optische Sensoren
räumliche Auflösung MS (m)
PAN (m)
! Landsat TM/ETM+
30
15
! SPOT HRV/HRVIR
20
10
! IRS PAN/LISS
23
5
! SPOT 5 HRG
10
5 (2,5)
! IKONOS
4
1
! Quickbird
2,4
0,6
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5
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Räumliche Auflösung (multispektral)
30m Landsat
20m SPOT
10m SPOT 5
4m IKONOS
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Räumliche Abdeckung (swath width)
185km Landsat
140km IRS LISS
60km SPOT
11km
IKONOS
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Spektrale Auflösung
B
G
R
NIR
SWIR
! Landsat ETM+
! SPOT HRV
! IRS PAN/LISS
*
! SPOT HRVIR/HRG
*
! IKONOS
! Quickbird
* geringere räumliche Auflösung
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Zeitliche Auflösung
7
14
21
28 d
! Landsat ETM+
! SPOT HRV
! IRS PAN/LISS
! SPOT 5 HRG
! IKONOS
! Quickbird
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Preise (US$)
pro Szene
pro km2
600-2.000
0,018-0,058
p+ms
1.900
0,53
p/ms
! IRS PAN/LISS
2.500/4.500
0,51/0,23
p/ms
! SPOT 5 HRG
3.375
0,94
p/ms
! IKONOS
2.178
! Quickbird
6.120/6.800
! Landsat ETM+
! SPOT HRV
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18,0
22,5/25,0
p/ms
p/ms
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Aktuelle Entwicklungen - neue Sensoren
! Räumliche Auflösung
! Wo liegt die physikalische Grenze?
! Größere Flächenabdeckung
! Wie lässt sich hohe Auflösung mit großer Abdeckung verbinden?
! Spektrale Auflösung
! Welche Vorteile bringen hyperspektrale Sensoren?
! Zeitliche Auflösung
! Wie können regelmäßige Bilddaten garantiert werden?
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Räumliche Auflösung
!
!
!
!
Heute operationell 0.6m
Pleiades plant 0.7m
IKONOS hat Lizenez für 0.5m
Physikalische Grenze bei ca. 0,2m
! Verbesserte Teleskope mit 3 Spiegel-Systemen
! Brennweite von 13m
! Blendenöffnung von 0,7m
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Flächenabdeckung
! Heute operationell 10-13km bei VHSR
! Zukünftig 15-20km (mit höherer Auflösung)
! Größere Detektorarrays
! Verbesserte Datenkompression (Wavelet)
! Höhere Übertragungsraten (von 280 auf 800 Mbit/sec)
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Spektrale Auflösung
! Heute operationell multispektral (7 Spektralkanäle)
! Zukünftig hyperspektral (bis zu über 1000 Spektralkanälen)
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Spektrale Auflösung
multispektral
hyperspektral
B
G
R
NIR
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SWIR
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Hyperspektralsensor
! Räumliche Auflösung 15m
! 15 km Abdeckung
! Spektralkanäle (10nm Auflösung)
! VNIR (350-1000 nm)
! 65 Kanäle
! SWIR (1000-2500 nm)
! 150 Kanäle
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Zeitliche Auflösung
! Heute 1-2 Satelliten mit Sensoren gleicher Bauart
! Kontinuität durch regelmäßige Nachfolger
! Zukünftig Konstellation mehrerer Satelliten mit Sensoren
gleicher oder komplementärer Bauart
! Pleiade (F)
! Konstellation von 4 Satelliten mit optischen und Mikrowellen
Sensoren unterschiedlicher Auflösung
! Rapid eye (D)
! Konstellation von 5 Satelliten mit identen optischen Sensoren
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Monitoringsysteme
! Konstellation mehrer Satelliten
! Erlauben tägliche Abdeckung eines Gebietes
! Mikro- und Minisatelliten mit einem Sensor
! Geringes Gewicht
! Geringe Größe
! Geringe Kosten
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Conclusio
! 20 - 30 Jahre Rückblick durch Kontinuität der Sensoren
! Hohe räumliche Auflösung versus große räumliche
Abdeckung
! Zeitliche Auflösung wird besser durch Konstellation
mehrerer Satelliten (tägliche Aufnahmen)
! Hyperspektrale Sensoren verbessern spektrale Auflösung
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