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Lexikon der Kartographie und Geomatik: Satellitenbild

Satellitenbild, E satellite image, photographisch (seit Anfang der 1960er Jahre) oder digital (seit Anfang der 1970er Jahre) aufgezeichnetes Bild, welches durch Sensoren auf Satellitenplattformen gewonnen wurde. Eine direkte Bildaufzeichnung durch Kameras (bautechnisch ähnlich Luftbildmesskamera) auf photographische Emulsionen ist auf den sichtbaren Teil und den nahen Infrarotanteil des elektromagnetischen Spektrums (ca. 400 - 900 nm) beschränkt und findet in aktuellen Satellitenmissionen keinen Einsatz mehr. In Einzelkameras (z. B. MC, LFC) fanden Schwarzweiß-, Farbfilm oder Infrarotfilme Verwendung; zur schärferen spektralen Trennung für die Multispektralphotographie kamen aber auch gekoppelte, mit optischen Filtern bestückte Messkammern (z. B. MKF-6, MK-4) zum Einsatz, was eine sekundäre Farbsynthese aus spektral getrennten monochromen Einzelaufnahmen erlaubte. Historische photographische Satellitenbilder werden heute meist zur Weiterverarbeitung mit photogrammetrischen Scannern zu Digitalbildern gewandelt.
Bei digital aufgezeichneten Satellitenbildern entsteht das Bildprodukt aus der Wiedergabe diskretisierter, digitaler Strahlungsitensitätswerte, die aus dem Sensor ausgelesen und zur Aufbereitung und Archivierung an Bodenstationen gesendet werden. Die Sensoren arbeiten passiv oder aktiv. "Passiv" kennzeichnet die Aufzeichnung der in Sensorrichtung reflektierten oder emittierten solaren Strahlung (ca. 400 - 11 000 nm), "aktiv" die Aufzeichnung der Rückstreuung der vom Sensor selbst abgestrahlten Mikrowellen (Radar).
Wesentliche Vorteile des Satellitenbildes als Geoinformationsträger sind: eine quasi-synchrone Abbildung großer Flächen, die Möglichkeit zur Erfassung von Veränderungen (change detection) durch zyklische Aufzeichnung des selben Geländeausschnittes und (relativ) konstante Aufzeichnungsbedingungen über eine lange Zeit. Letzteres gilt insbesondere für Missionen, bei denen die Beobachtungskontinuität durch Generationen baugleicher oder ähnlicher Sensoren gewährleistet wird (für die Erdbeobachtung z. B. Landsat, für die meteorologische Beobachtung z. B. AVHRR). Bilder aus Satellitenbildarchiven stellen weltweit ein objektives und unverzichtbares Medium der Global-Change-Forschung dar. Vor allem in der westlichen Welt wurden die Satellitenbildarchive systematisiert, in Datenbanken abgelegt und für eine effektive Internetrecherche und -bestellung aufbereitet.
Für den Nutzer von Satellitenbildern ist über das eigentliche Bildprodukt hinaus die Kenntnis der Metainformation zum Bild bedeutsam: Sensortyp, Quantisierung der Grauwerte, Größe der Bildmatrix, Aufnahmezeitpunkt, Mittelpunktskoordinaten der Szene, Vorprozessierungsschritte, u. ä. Angaben. Bei digitalen Bilddaten werden Metadaten meist im Header der Datei gespeichert. Ein Standardisierung der Abgabeformate für Bild- und Kollateralinformation ist aber noch unzureichend entwickelt. Werden, wie mittlerweile üblich, (geokodierte) Satellitenbilder in Geoinformationssysteme integriert, besteht auch hier die Notwendigkeit, Metainformation im Datenmodell zu berücksichtigen.

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KGR

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Prof. Dr.-Ing. Bernhard Heck, Universität Karlsruhe, Geodätisches Institut

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