Erdfernerkundung

Titel: Erdfernerkundung
Organisation: UNI OSNABRUECK
Seitenzahl: 427

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Inhalt

Einführung
Historisches
Ziele der Erdfernerkundung
Ein Beispiel — Definition der Anforderungen
Aufbau der Vorlesung
Satellitenbahnen
Historisches
Physikalische Grundlagen
Eingeschränktes Zweikörperproblem
Satellitenbahnen und Erhaltungsgrößen
Ellipsenbahnen
Bahnstörungen
Übersicht
Reibung in der Hochatmosphäre
Bahnstörungen in Folge der Erdabplattung
Zusammenfassung
Typische Bahnen von erdgebundenen Satelliten
Typen von Erdsatelliten
Erderkundungs- und Aufklärungssatelliten
Einschub
Wetter- und Kommunikationssatelliten
Navigationssatelliten
Forschungssatelliten
Zusammenfassung
Stabilisierung des Satelliten
Einbringen des Satelliten in seine Bahn
Raketengleichung
Mehrstufenprinzip
Transferbahnen (Hohmann-Bahnen)
Ergänzung
Lagrange-Punkte
Planetares Billard
Satelliteninstrumente
Grundlagen
Die Atmosphäre
Die Magnetosphäre und der Sonnenwind
Ein Labor in 900 km Höhe
Grobklassifizierung und Kenngrößen
Passive Instrumente im sichtbaren Spektrum
Kurzer Rückblick
Kameratypen
Abbildung durch Objektive
Aufzeichnung der Abbildung
Warum Falschfarben?
Charakterisierung eines photographischen Systems
Elektronische Aufzeichnung statt photographischer Emulsion
Scanner in Kehrbesentechnik
Scanner
Und der erdgebundene Beobachter?
Zusammenfassung
Passive Instrumente im nicht-sichtbaren
Thermisches Infrarot
Passive Mikrowelleninstrumente
Aktive Instrumente
Altimeter
Scatterometer
Ground-Penetrating Mikrowelleninstrumente
SAR Synthetic Aperture Radar
Sounder
Prinzip
Anwendungsbeispiele
Wunschzettel der 1990er
Anwendungsbeispiele
Archäologie und Anthropologie
Vegetation
Hydrosphäre
Geowissenschaften
Disaster Management und Verwandtes
Beispiele für Missionen
Der klassische Geograph
Ein Meteorologe
Ein tiefer gelegter Meteorologe
Der Generalist für Umweltfragen
Small is beautiful
Der Radarspäher
Lost and found
Mission to Planet Earth
Zielsetzung
Earth Observing System EOS — Planung
Earth Observing System EOS — Realität
Die erweiterte Perspektive
Das nahe Erdumfeld
Die Strahlungsbilanz
Energiereiche Teilchen
Magnetosphäre und Ionospäre
Die Sonne
Die Instrumente
Die Missionen
Der interplanetare Raum
Andere Planeten
Das Planetensystem
Die Instrumente
Die Missionen
CAWSES
Modeling Individual Events
Monte Carlo Simulation of Atmospheric Ionization
Applications of the Model
Kommunikation
Historisches
Rückführung des Filmmaterials
Onboard-Scans
Technische Anmerkungen
Kommunikation und Information
Kommunikation
Was ist Information?
Informationsgehalt
Shannon-Funktion und Entropie
Redundanz
Abtasttheorem (Signal als kontinuierliche Funktion der Zeit)
Menschliche Informationsverarbeitung
Zusammenfassung
Codierung I
Präfix-Code und Decodierbarkeit
Redundanzsparende Codes
Fundamentalsatz der Quellencodierung
Lempel-Ziv-Quellencodierung
Historisches Beispiel
Kanalcodierung
Informationsübertragung
Kanalkapazität
Kanalcodierung
Kanalcodierung
Kanalcodierung
Kanalcodierung
Kanalcodierung
Zusammenfassung
Anhang
Überblick
Lösungsansätze
Kommunikation über Satelliten
Datenaufbereitung
Korrekturverfahren
Fehlende Pixel
Periodisch fehlende Streifen
Periodische Streifen
Random Noise
Glätten und Schärfen
Dunstkorrektur
Bildverbesserung
Kontrastanreicherung
Kantenanreicherung
Automatische Klassifikation
Distanzverfahren
Mehrdimensionale Klassifikationsverfahren
Managing Gigabytes
Verlustfreie Bildformate
Und JPEG?
Fraktale Bildkompression
Anhang Formalia
Liste der verwendeten Symbole
Nützliche Konstanten
Abkürzungen
Etwas zum Spielen
Lempel–Ziv-Algorithmus
Bilder in MatLab
Kombination von Spektralkanälen
Zerfleddern kombinierter Kanäle
Histogramme
Filtern
MatLab und das Alphabet

Vorschau

Prof. Dr. May-Britt Kallenrode

Fachbereich Physik

Erdfernerkundung

Osnabr¨ck, den 2. Juli 2008 u

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Inhaltsverzeichnis

1 Einf¨ hrung u 1.1 Historisches . . . . . . . . . 1.2 iele der Erdfernerkundung 1.3 Ein Beispiel – Deﬁnition der 1.4 Aufbau der Vorlesung . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . Anforderungen . . . . . . . . .

. . . .

5 8 15 17 20 22 22 24 25 26 28 32 33 37 41 43 44 44 44 47 48 51 52 53 54 56 56 60 63 68 68 73 82 82 83 86 90

2 Satellitenbahnen 2.1 Historisches: ein Apfel f¨llt um die Erde . . . . . . a 2.2 Physikalische Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1 Eingeschr¨nktes weik¨rperproblem . . . . a o 2.2.2 Satellitenbahnen und Erhaltungsgr¨ßen . . o 2.2.3 Ellipsenbahnen . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Bahnst¨rungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o ¨ 2.3.1 Ubersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2 Reibung in der Hochatmosph¨re . . . . . . a 2.3.3 Bahnst¨rungen in Folge der Erdabplattung o 2.3.4 usammenfassung . . . . . . . . . . . . . . 2.4 Typische Bahnen von erdgebundenen Satelliten . . 2.4.1 Typen von Erdsatelliten . . . . . . . . . . . 2.4.2 Erderkundungs- und Aufkl¨rungssatelliten . a 2.4.3 Einschub: Sonnensynchrone Bahnen . . . . 2.4.4 Wetter- und Kommunikationssatelliten . . . 2.4.5 Navigationssatelliten . . . . . . . . . . . . . 2.4.6 Forschungssatelliten . . . . . . . . . . . . . 2.4.7 usammenfassung . . . . . . . . . . . . . . 2.5 Stabilisierung des Satelliten . . . . . . . . . . . . . 2.6 Einbringen des Satelliten in seine Bahn . . . . . . 2.6.1 Raketengleichung . . . . . . . . . . . . . . . 2.6.2 Mehrstufenprinzip . . . . . . . . . . . . . . 2.6.3 Transferbahnen (Hohmann-Bahnen) . . . . 2.7 Erg¨nzung: Spezielle Bahnen . . . . . . . . . . . . a 2.7.1 Lagrange-Punkte . . . . . . . . . . . . . . . 2.7.2 Planetares Billard . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 Satelliteninstrumente 3.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1 Die Atmosph¨re . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a 3.1.2 Die Magnetosph¨re und der Sonnenwind . . . . . . . . . . a 3.1.3 Ein Labor in 900 km H¨he: technische Randbedingungen o 1