5-1 WAS SIE VOR DER VERARBEITUNG WISSEN SOLLTEN 6l 
Zu den aktiven Sensoren gehören Radar- 1 und Lidar-Systeme 2 . Aktive Radar 
sensoren sind beispielsweise auf Sentinel-i und TerraSAR-X verbaut. 
Die am Radarsensor ankommende Strahlung wird im Wesentlichen durch 
die Oberflächenrauhigkeit und die Form des Geländes bestimmt. Flächen, die 
dem Radar direkt zugewandt sind, erscheinen sehr hell, und Flächen, die dem 
Radar abgewandt sind und somit von den Mikrowellen nur schlecht oder gar 
nicht erreicht werden können, erscheinen dunkel bis schwarz (Radarschatten). 
Sogenannte Rückstrahleffekte treten auf, wenn vertikale und horizontale Flä 
chen die Mikrowellen gespiegelt reflektieren. Zwar können moderne Radarsys 
teme verschiedene Arten von Mikrowellen aussenden, die sich in ihrer Wellen 
länge und Polarisation erheblich unterscheiden und damit auch unterschiedlich 
tief in das Gelände eindringen können. 
Die Interpretation von Radarbildern ist jedoch längst nicht selbsterklärend 
und noch immer Gegenstand der aktuellen Forschung. 
I Für ein tieferes Verständnis der Radarfernerkundung möchten wir Ihnen den 
Besuch der alljährlich von der Universität Jena angebotenen Sommerschule 
„SAR-EDU" (http://sar-edu.uni-jena.de/wp/) bzw. die zugehörigen Online- 
Angebote unter https://eo-college.org/landingpage empfehlen. 
Im Folgenden konzentrieren wir uns auf die für die Übung (siehe Kapitel 5.2) 
relevanten Effekte der Fernerkundung mit passiven, also optischen Sensoren. 
5.1.2 Reflexion und Absorption in der Atmosphäre 
Die Intensität der Absorption und Streuungscharakteristik durch die Atmo 
sphäre hängen in starkem Maße von der Wellenlänge der Strahlung und der 
Aerosol-Teilchengröße (Dunst, Staub, Wassertröpfchen, Eiskristalle) ab (Dietze 
1957; Möller 1957; Foitzik und Hinzpeter 1958). Wenn man Satellitenbilder ein 
fach nur visuell interpretiert, fällt dies nicht so sehr ins Gewicht, da sich das 
menschliche Auge schnell an Kontrastschwankungen anpassen kann. Möchte 
man die Daten jedoch für eine Klassifikation nutzen, womöglich unter Verwen 
dung mehrerer Satellitenbildszenen, können die Effekte die Qualität der Klas 
sifikation stark verfälschen. Gleiches gilt für einen Vergleich unterschiedlicher 
Aufnahmezeitpunkte. 
Deshalb müssen die Satellitenbilder zunächst atmosphärisch korrigiert wer 
den, was u. a. durch eine Kalibrierung der Reflexionswerte auf Basis von spek 
tralen Geländemessungen mit geeigneten Spektrometern erfolgt, sodass die 
Einflüsse der Atmosphäre herausgerechnet werden können. Für die gängigen 
Softwareprodukte sind Algorithmen zur Atmosphärenkorrektur verfügbar. Bei 
spielsweise bietet die ESA das Tool Sen2Cor für die Sentinel-2-Daten an (http: 
//step.esa.int/main/third-party-plugins-2/sen2cor/). 
Nicht nur aus diesem Grund ist es wichtig zu wissen, welches Level der 
Sentineldaten Sie sich auf dem Open Access Hub der ESA oder auf anderen 
Portalen heruntergeladen haben. Abbildung 5.5 zeigt beispielhaft die Prozes- 
sierungsstufen von Sentinel-2. Zwar sind die Daten für Sie als Nutzerin oder 
Nutzer bereits ab dem Level 1C verfügbar; allerdings enthalten diese noch im 
mer die Reflexionsdaten der obersten Schicht der Atmosphäre. Vollständig at 
mosphärenkorrigiert liegen die Daten erst ab dem Level 2A vor. 
Auch geometrische 
Verzerrungen, die 
durch die Flugbahn 
des Satelliten, das 
Relief und die 
Vogelperspektive 
des Sensors hervor 
gerufen werden, 
müssen durch die 
Zuweisung einer 
standardisierten 
Geometrie in Form 
von Koordinaten 
korrigiert werden. 
Diese geometrischen 
Korrekturen sind 
bereits beim Level 
1C realisiert. 
Radio detection and ranging; Abtastung der Oberfläche mit Radiowellen 
Light detection and ranging; Abtastung der Oberfläche mit Laserstrahlen