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IKONOS und SRTM Neue hochauflösende Satellitenbilder Seminar Geoinformation (WS 00/01) Thema: Fernerkundung Ein Vortrag von Andreas Wizesarsky im Rahmen.

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Präsentation zum Thema: "IKONOS und SRTM Neue hochauflösende Satellitenbilder Seminar Geoinformation (WS 00/01) Thema: Fernerkundung Ein Vortrag von Andreas Wizesarsky im Rahmen."—  Präsentation transkript:

1 IKONOS und SRTM Neue hochauflösende Satellitenbilder Seminar Geoinformation (WS 00/01) Thema: Fernerkundung Ein Vortrag von Andreas Wizesarsky im Rahmen des Seminars Geoinformation des Instituts für Kartographie und Geoinformation der Universität Bonn am

2 IKONOS Satellitensystem zur Aufnahme hochauflösender Bilder

3 SRTM Shuttle Radar Topography Mission

4 Neue hochauflösende Satellitenbilder IKONOS und SRTM Echte Alternativen zur klassischen Photogrammetrie?

5 IKONOS Satellitensystem zur Aufnahme hochauflösender Bilder

6 IKONOS Allgemeine Informationen Betreiber: Firmenkonsortium unter der Leitung von Space Imaging (Denver, USA) Kontrukteure:Lockheed Martin Corp. (Satellit, Trägerrakete) Eastman Kodak Company (Aufnahmetechnik) Raytheon Company (Kommunikation)

7 IKONOS Allgemeine Informationen - der Name: IKONOS leitet sich vom griechischen EIKONA (Bild) ab - ursprüngliche Konstellation: 2 Satelliten zur Erdbeobachtung - IKONOS-1 stürzte beim Start am 27. April 1999 in den Pazifik - IKONOS-2 startet am 24. September 1999 ohne Probleme

8 IKONOS Daten: Satellit - Höhe der Umlaufbahn:681 km - Inklination: 98,1° - Geschwindigkeit: ca. 7 km/s - Umlaufzeit: 98 Minuten - nahezu polare, kreisförmige und sonnen-synchonen Umlaufbahn - Überfluge einer bestimmten Region: 2x pro Tag - Steuerung:längs und quer zur Flugbahn - voraussichtliche Lebensdauer: 5 – 7 Jahre

9 IKONOS Daten: digitales Kamerasystem - 4 Hauptkomponenten: 1. Optisches Teleskop (für Bildgröße 11km x 11km) 3. Bildverarbeitungseinheit (Bildkompression) 4. Stromversorgung (Verbrauch = 350 W vgl. PC) 2. Focal Plane Unit (Aufnahme-Arrays) - Entwicklung durch Eastman Kodak Company - Entwicklungsdauer: 3 Jahre

10 IKONOS Daten: Optisches Teleskop

11 - Länge: ca. 2 m IKONOS - davon 1 Hauptspiegel - Durchmesser: 0,7 m - Brennweite: ca. 10 m - Durchlassöffnung in der Mitte von 152 mm - nicht-axiales asphärisches Paraboloid - Aufbau aus 5 Spiegeln - Strahlengang (s. Animation) - Strahl endet in Focal Plane Unit

12 IKONOS Fotos: Teleskop & Hauptspiegel

13 IKONOS Daten: Focal Plane Unit - Inhalt: CCD-Arrays für die Bildaufnahme - 1-Meter-Sensor für panchromatische Bilder (CCD-Zeile mit Pixel, je 12 µm groß) - Bilder besitzen eine Farbtiefe von 11 Bit pro Pixel; durch verlustfreie Komprimierung auf 2,6 Bit pro Pixel - Verarbeitungsgeschwindigkeit beträgt 115 Mio. Pixel pro Sekunde; entspricht einer Datenmenge von einer CD alle 17 Sekunden - 4-Meter-Sensor für multispektrale Bilder (CCD-Zeile mit Pixel, je 48 µm groß) - Montageplattform für Bildsensoren und Verarbeitungselektronik - Größe: 25 cm x 23 cm x 23 cm

14 IKONOS Foto: Focal Plane Unit

15 IKONOS Daten: Bilder Streifen(-bild), bis 11 km x 1000 km Flächen(-bild; Mosaik), km² 1 Überflug ohne Passpunkte:10,0 m (horizontal) 12,0 m (vertikal) 3 Überflüge mit Passpunkte: 1,5 m - Genauigkeit der Bilder: - Produktpalette: Einzelbild (Szene), 11 km x 11 km 6 Überflüge mit Passpunkte: 1,0 m

16 IKONOS Daten: Bilder Aufnahme mit Paßpunkten, Auflösung von ca. 4 m Produkt CANTERRA PRECISION99 $ / km² Aufnahme mit Paßpunkten, Auflösung von 1 m Produkt CANTERRA 1m-MSI99 $ $ / km² - Auslieferungsdauer: ca. 10 Wochen - Bezug der Bilder über autorisierte Büros auf der gesamten Welt - Preis pro Bild einfache Aufnahme, geringe Auflösung Produkt CANTERRA GEO 18 $ / km²

17 IKONOS Beispiel: San Diego

18 IKONOS Satellitensystem zur Aufnahme hochauflösender Bilder

19 SRTM Shuttle Radar Topography Mission

20 SRTM Allgemeine Informationen Gemeinschaftsprojekt: - NASA (National Aeronautics and Space Administration) - DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) - NIMA (National Imagery and Mapping Agency) - ASI(Agenzia Spaziale Italiana) - Shuttle Radar Topography Mission

21 - Dauer: 11 Tage (vom bis ) - Höhe der Umlaufbahn: 233 km - Inklination:57° - 16 Erdumrundungen pro Tag - Geschwindigkeit:7,5 km/s SRTM Daten: Space Shuttle Mission - Shuttle Radar Topography Mission - Fläche zwischen 60° nördl. bis 58° südl. Breite - 80% der Landfläche 90% der bevölkerten Fläche

22 SRTM Daten: Space Shuttle Mission - Shuttle Radar Topography Mission

23 SRTM Daten: Aufnahmetechnik - Aufnahme per Radarsystem: Synthetic Aperture Radar (SAR) - Komponenten:Inboard-Antenne (Hauptradar im Laderaum) Outboard-Antenne (am Mast außerhalb des Shuttles) - Shuttle Radar Topography Mission - 2 Radarsysteme: - Vergleich: X-SAR / C-SAR X-SAR: höhere Auflösung C-SAR: breiteren Scannbereich C-Band-Radar (C-SAR; entwickelt durch die NASA) - Breite der gescannten Oberfläche: 225 km - Wellenlänge: 6 cm- Frequenz: 5,3 GHz X-Band-Radar (X-SAR; entwickelt durch DLR & ASI) - Breite der gescannten Oberfläche: 50 km - Wellenlänge: 3,1 cm- Frequenz: 9,6 GHz

24 SRTM Daten: Aufnahmetechnik - Shuttle Radar Topography Mission Hauptantenne im Laderaum Empfänger- antenne am Mast Seiten- Detailansicht C-Band-Antenne (Sender & Empfänger) C-Band-Antenne (Empfänger) X-Band-Antenne (Sender & Empfänger) X-Band-Antenne (Empfänger)

25 SRTM Daten: Aufnahmetechnik - Shuttle Radar Topography Mission Empfänger (Outboard-Antenne) Sender und Empfänger (Inboard-Antenne)

26 Filmeinblendung

27 SRTM Daten: Auswertung / Verarbeitung - aufgenommene Datenmenge pro Sekunde:270 MB - 3 (Haupt-) Auswerteschritte: Kalibrierung und Korrektur der Daten Signalverarbeitung geometrische Verarbeitung - insgesamt aufgenommene Datenmenge:ca. 3 TB = 3·10 6 MB - Shuttle Radar Topography Mission - voraussichtliche Dauer der Auswertung: 2 Jahre - Auflösung der bearbeiteten Bildern: horizontal: 30 m vertikal: 6 m Korrektur von Abweichungen z.B. Temperatur und Mastbewegungen Registrierung, Filterung Überlagerung von Signalen=> Interferogramm (Bild) Einrechnung von Referenzpunkten Bildung von Mosaiken

28 SRTM Beispielbilder (White Sands / USA) - Shuttle Radar Topography Mission Interferogramm (Rohdaten)Zwischenprodukt (Graubild)

29 SRTM Beispielbilder (Vulkan Teide auf Teneriffa) - Shuttle Radar Topography Mission Interferogramm (Rohdaten)Endprodukt (DGM)

30 SRTM Beispielbilder (Neuseeland – Vergleich alt - neu) - Shuttle Radar Topography Mission

31 SRTM Beispielbilder (Bonn und Umgebung) - Shuttle Radar Topography Mission

32 IKONOS und SRTM Neue hochauflösende Satellitenbilder Seminar Geoinformation (WS 00/01) Thema: Fernerkundung Ein Vortrag von Andreas Wizesarsky im Rahmen des Seminars Geoinformation des Instituts für Kartographie und Geoinformation der Universität Bonn am


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