Satellitenbild

Satellitenbild, von einem die Erde umkreisenden Satelliten aufgenommenes Bild der Erdoberfläche und der Atmosphäre. Diese Art der Aufnahme liefert wichtige Informationen u. a. auf dem Gebiet der Meteorologie (bei der Erfassung des Zustands der Atmosphäre), der Geographie (etwa zur Untersuchung von Veränderungen von Landschaften), der Ökologie (z. B. bei der Darstellung des Ausmaßes des Waldsterbens) und wird auch für militärische Zwecke eingesetzt.

Satellitenbilder können in zwei unterschiedlichen Darstellungsformen vorliegen. Die Aufnahmen können entweder photographische Bilder sein, die für das menschliche Auge direkt wahrnehmbar und auswertbar sind; in dieser Variante ähneln Satellitenbilder den Luftbildern. Im Unterschied zu diesen können Satellitenbilder auch als digitale Bilddatensätze vorhanden sein, d. h. als matrixgestützte Zahlenwerte. Diese digitalen Bilddaten werden von Scannern erhoben, die im Satellit oder im Flugzeug die Erdoberfläche zeilenweise abtasten und dabei in kleinen quadratischen Bildausschnitten (Pixel) die von der Erdoberfläche reflektierte oder emittierte Strahlung aufnehmen. Jedes Pixel entspricht dabei einem bestimmten Geländeausschnitt, z. B. einer quadratischen Fläche mit einer Seitenlänge von 30 Metern. Es erscheint bei Schwarzweißaufnahmen als ein bestimmter Grauwert, bei farbigen Satellitenbildern als Farbwert.

Die Scanner werden in optomechanische und optoelektronische Aufnahmesysteme gegliedert. Optomechanische Systeme, wie z. B. der Landsat TM (Thematic Mapper), bieten eine spektrale Auflösung, in der Wellenlängenbereiche auch außerhalb des sichtbaren Bereiches (ca. 0,4 bis 0,7 Mikrometer) visualisiert werden können. Besondere Bedeutung kommt der nahen Infrarotstrahlung und der Thermalstrahlung zu. Optoelektronische Aufnahmesysteme stellen eine weitere Verbesserung hinsichtlich der höheren spektralen Empfindlichkeit dar. Dazu zählt die Entwicklung eines multispektralen Systems, dem so genannten Pushbroom-Verfahren in CCD-Technologie (Charged-Coupled Devices). Der Pushbroom-Scanner ist mit mehreren tausend CCD-Detektoren ausgestattet, die in Reihen senkrecht zur Flugrichtung angeordnet sind. Jeder einzelne CCD-Detektor benötigt für die Aufnahme eines einzelnen Pixels eine Aufnahmezeit von fünf Millisekunden, wofür einem optomechanischen Scanner lediglich 0,01 Millisekunden zur Verfügung stehen. Das Pushbroom-Verfahren wurde mit der deutschen MOMS-Systementwicklung realisiert. Der Modulare Optoelektronische Multispektral/Stereo Scanner MOMS-01 wurde bereits bei den Spaceshuttle-Flügen STS 7 und STS 11 in den Jahren 1983/84 mit großem Erfolg eingesetzt. Der MOMS-02/D2-Scanner diente als experimentelle Weiterentwicklung für die zweite deutsche Spacelab-Mission D2 im Jahr 1992.

Der 1999 entwickelte Satellit Landsat-7 besitzt eine doppelt so hohe Auflösung wie sein Vorgänger Landsat-6. Mit Multispectral Scanner, Thematic Mapper und Enhanced Thematic Mapper beinhaltet er Geräte, die Licht im sichtbaren Bereich und in verschiedenen infraroten Wellenlängen registrieren. Landsat-7 umrundet die Erde in einer Höhe von 705 Kilometern. Für eine Erdumkreisung benötigt er 16 Tage.

Im Oktober 2000 wurde erstmals eine hochauflösende Radarkarte der Antarktis angefertigt. Die dafür nötigen Daten wurden mit dem von der NASA gestarteten kanadischen Satelliten Radasat erhoben. Seither wurden die Methoden der Erstellung von Satellitenbildern immer weiter verfeinert. Mittlerweile zeigen die in mehreren Hundert Kilometern über der Erdoberfläche aufgenommenen Bilder sogar schmale Objekte wie Bäche und Eisenbahnstrecken in beeindruckender Schärfe.