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DLR und Nasa vermessen Waldgebiete in 3D

Gemeinsame Kampagne DLR und Nasa vermessen Waldgebiete in 3D

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt eine Radartechnologie, die Waldgebiete erstmals in hoher Auflösung dreidimensional abbildet. In einer gemeinsamen Messkampagne mit der US-Raumfahrtbehörde NASA haben die DLR-Experten die Leistungsfähigkeit des F-SAR-Systems nun bestätigt.

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Waldgebiet Traunstein: F-SAR-Aufnahme.

Quelle: DLR

Köln. Baumkronen und Zweige dicht an dicht, nur vereinzelt geben Lichtungen den Blick auf Stamm und Wurzeln preis. Ob deutscher Fichtenwald oder tropischer Regenwald – nur wenige Sensoren sind in der Lage durch diesen grünen Teppich zu blicken und die Strukturen deutlich sichtbar zu machen. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt eine Radartechnologie, die Waldgebiete erstmals in hoher Auflösung dreidimensional abbildet, von den Wipfeln bis zum Boden. In einer gemeinsamen Messkampagne mit der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA haben die Radarexperten des DLR die Leistungsfähigkeit des F-SAR-Systems nun bestätigt.

 

„Die Zusammenarbeit mit der NASA ermöglicht es uns, sowohl die Sensortechnik als auch die verwendete Algorithmik auf Herz und Nieren zu testen. Schön, dass alles so gut geklappt hat“, sagt Projektkoordinator Dr. Andreas Reigber vom DLR-Institut für Hochfrequenztechnik und Radarsysteme.

 
Für einen Kreuzvergleich der Daten erstellten NASA und DLR Aufnahmen desselben Gebiets mit jeweils unterschiedlichen Sensorsystemen. Die Messflüge fanden über einem Testgebiet bei Traunstein statt: Das NASA-Jet Propulsion Laboratory nutzte seinen UAVSAR-Sensor. Nach zwei Tagen hatten die Partner aus Pasadena alle Aufnahmen „im Kasten“. Unter Beachtung möglichst identischer Bedingungen und Wetterverhältnisse startete rund eine Woche später das DLR-Team seine Messreihe. Reigber und seine Kollegen überflogen das Testgebiet zehn Mal in kurzer Abfolge. Der Wald wurde dabei aus verschiedenen Blickwinkeln aufgenommen. Nur so lässt sich aus den Einzelaufnahmen später ein dreidimensionales Bild erstellen.

 
Das F-SAR System ist für den Wald-Einsatz besonders geeignet, da es Messungen in mehreren Wellenlängen gleichzeitig erlaubt. In nur einem Überflug kann das F-SAR so verschiedene Ebenen eines Gebiets erfassen. Für die räumliche Vermessung des Traunsteiner Waldes wurden drei verschiedene Wellenlängen eingesetzt: Um den oberen Bereich der Waldkrone abzutasten, setzten die Forscher auf Radarsensoren im C-Band und X-Band Frequenzbereich. Das L-Band hingegen dringt durch die Vegetation und gibt sozusagen den Blick frei auf den Waldboden.

 
Die ersten Auswertungen bestätigen nun die Messgenauigkeit des F-SARs. Die Vergleichsdaten der NASA können die DLR-Wissenschaftler außerdem nutzen, um das Radarsystem noch gezielter zu kalibrieren. Unterschiede in den Aufnahmen geben den Radarexperten Aufschluss über die Fähigkeit eines Sensors bestimmte Waldeigenschaften zu erkennen.
Die Eigenschaften eines Waldes auf einen Blick, egal wie komplex, undurchdringlich und weitläufig – davon träumen nicht zuletzt Umwelt- und Klimaforscher. Denn anhand der Struktur eines Waldes können sie seine Biomasse ermitteln. Biomasse hat als natürlicher Kohlenstoffspeicher unmittelbaren Einfluss auf den Treibhauseffekt. Die Radar-Tomographie eröffnet damit neue und effiziente Methoden einen grundlegenden Klimafaktor zu bestimmen. chb/eb

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