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NOAA - from raw data to satellite image

Vorbereitung des Empfangs

Computerdarstellung zur Planung und Verfolgung eines Satellitenempfangs im DLR_School_Lab

Im DLR-Standort Neustrelitz werden täglich rund um die Uhr große Datenmengen von überfliegenden Satelliten aufgenommen, archiviert und bearbeitet. Das DLR_School_Lab bietet die Möglichkeit, die dabei ablaufenden Prozesse zu verfolgen und sogar selbst aktiv einzugreifen. Dazu werden im Schülerlabor Daten von NOAA-Satelliten empfangen und ausgewertet.

In der Einführungsphase - der Planung des Satellitenempfangs - stehen Empfangszeiten und -bereiche, Überflugdauer sowie Umlaufbahnen der verschiedenen NOAA-Satelliten im Mittelpunkt. Zur Visualisierung der komplexen Zusammenhänge kommt eine Simulationssoftware zum Einsatz. Mittels eines für Schüler leicht nachzubauenden Modells wird verständlich, welche Vorteile sogenannte Polarkoordinaten bei der Orientierung im Raum haben. Dieses Modell kann in Verbindung mit einer drehbaren Sternenkarte auch zum Auffinden von Sternenpositionen am Nachthimmel genutzt werden.

DLR-Testfeld DEMMIN (Durable Environmental Multidisciplinary Monitoring Information Network) in Mecklenburg-Vorpommern

Informationsgewinnung aus den empfangenen Rohdaten

Nach der Datennahme beschäftigten sich die Schüler mit verschiedenen Verfahren der Auswertung. Dazu zählen zum Beispiel die Erstellung eines Wetterfilms, die Bestimmung der Temperaturen von Gewässern und Wolken oder die Ermittlung von Niederschlagswahrscheinlichkeiten für ausgewählte Regionen. Die gewonnenen Ergebnisse werden danach mit den entsprechenden Werten aus anderen Informationsquellen verglichen und hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit beurteilt. Auch die sogenannte Validierung von Satellitendaten wird besprochen. Sie ist einer der Schwerpunkte in der Arbeit am DLR-Standort Neustrelitz. Dazu wird zusammen mit Kooperationspartnern ein 300 Quadratkilometer großes Testfeld in Mecklenburg-Vorpommern betrieben, in dem man Bodendaten sammelt. Sie werden dann mit den Daten der Satelliten abgeglichen, die quasi so "geeicht" werden.

NOAA-Satellitenbilder vor der Auswertung im DLR_School_Lab

Bei der Datenauswertung im DLR_School_Lab können mathematisch interessierte Schülerinnen und Schüler auch noch zusätzlich die Flughöhe eines Satelliten berechnen. Durch den Vergleich der errechneten Höhe mit dem aus der Einführungsphase bekannten Wert erfolgt eine Einschätzung der Qualität des angewendeten Verfahrens.

Anhand verschiedener flankierender Versuche erfahren die Schüler, wie die Datenerfassung durch die Sensoren der NOAA-Satelliten erfolgt. Es wird beispielsweise erforscht, in welchem Umfang das Licht verschiedener Wellenlängenbereiche in Abhängigkeit vom Untergrund reflektiert wird (beispielsweise von Pflanzen, vom Erdboden oder vom Wasser). Dazu kommt eine Sensoreinheit mit computergestützter Datenerfassung im Schülerlabor zum Einsatz.