Pol-InSAR
Das Hauptziel der Gruppe Polarimetrische SAR Interferometrie (Pol-InSAR) ist die Entwicklung, Implementierung und Validierung innovativer Algorithmen und Methoden für die Inversion von bio- und geophysikalischen Parametern aus Pol-InSAR-Daten, die mittels Repeat- oder Single-Pass, mono- oder bistatischen, Single- oder Multiple-Baseline-Konfigurationen gewonnen wurden. Von Anfang an war die Gruppe führend bei der Entwicklung des physikalischen Verständnisses, der Entwicklung von Inversionstechniken und der Validierung von Pol-InSAR-Anwendungen in enger Zusammenarbeit mit internationalen Experten und Institutionen. Die Anwendungen liegen in der Schätzung von Parametern der Vegetationsstruktur, der Boden- und Pflanzenfeuchtigkeit, der vertikalen Ausdehnung und Struktur von Eis- und Schneeschichten usw. Weitere Forschungsthemen sind die Anwendung von SAR-Polarimetrie und bistatischer SAR-Polarimetrie. Die Entwicklung von Inversionstechniken und die Validierung von Pol-InSAR-Anwendungen werden durch bahnbrechende und zukunftsweisende luft- und weltraumgestützte Experimente unterstützt. In diesem Sinne verfügt die Gruppe über einzigartige Erfahrungen in der Konzeption, Durchführung und Auswertung wissenschaftlicher luft- und weltraumgestützter Experimente im Rahmen von Kampagnen, die für die Validierung der entwickelten Methodik/Verfahren notwendig sind. Sie verwaltet und trägt zu einer Reihe von nationalen und internationalen wissenschaftlichen Entwicklungsstudien bei und unterstützt die wissenschaftlichen Aktivitäten laufender und zukünftiger Missionen wie TerraSAR-X, TanDEM-X und Tandem-L durch aktive Teilnahme und/oder die Koordination der wissenschaftlichen Teams und Aktivitäten.
Anwendungsgebiete
Wichtige Projekte und Aktivitäten
TanDEM-X ist die erste bistatische SAR-Mission, die durch Hinzufügen eines zweiten, fast identischen Satelliten zu TerraSAR-X und den Flug der beiden Satelliten in einer eng kontrollierten Formation gebildet wurde. Hauptziel der Mission ist die Erstellung eines konsistenten globalen digitalen Höhenmodells gemäß den HRTI-3 Spezifikationen. Darüber hinaus bietet TanDEM-X eine hochgradig rekonfigurierbare Plattform für die Demonstration neuer SAR-Techniken und -Anwendungen. TanDEM-X hat zum ersten Mal Pol-InSAR-Datensätze mit mehreren Basislinien in einem Durchgang erfasst, die die Entwicklung von Wald-, Landwirtschafts- und Eisstrukturkartierungen auf regionaler und größerer Ebene ermöglichen. Die Gruppe koordiniert die nationalen und internationalen wissenschaftlichen Aktivitäten im Rahmen einer Wissenschaftskoordination und ist für die Konzeption und Auswertung interferometrischer und polarimetrischer interferometrischer Experimente und die Produktgenerierung verantwortlich.
Die Helmholtz Allianz “Remote Sensing and Earth System Dynamics” (EDA) ist eine Helmholtz-Forschungsallianz mit mehr als 140 interdisziplinären Wissenschaftlern aus acht Helmholtz-Zentren, acht Universitäten, drei außeruniversitären Forschungsinstituten, einer Bundesforschungsanstalt und zwei internationalen Organisationen. Ziel der Helmholtz-Allianz ist die Entwicklung innovativer globaler bio- und geophysikalischer Informationsprodukte, die nur von einer neuen Generation von Fernerkundungssatelliten geliefert werden können, und deren Integration in umweltwissenschaftliche Modelle. Die Gruppe war für die wissenschaftliche Koordinierung der Allianz verantwortlich und leistete bedeutende wissenschaftliche Beiträge zu den Themen der Hydro-, Bio- und Kryosphäre der Allianz.
Tandem-L ist ein nationaler Vorschlag für eine hoch innovative weltraumgestützte SAR-Mission zur globalen Beobachtung dynamischer Prozesse auf der Erdoberfläche. Wichtige Missionsziele sind die globale Messung der Waldstruktur und ihrer zeitlichen Veränderung, die systematische Überwachung von Deformationen der Erdoberfläche, die Quantifizierung von Gletscherbewegungen und Schmelzprozessen in den Polarregionen sowie die feinräumige Messung von Veränderungen der oberflächennahen Bodenfeuchtigkeit. Über die primären Missionsziele hinaus stellt Tandem-L eine enorme Chance für die Entwicklung neuartiger wissenschaftlicher Anwendungen und kommerzieller Dienstleistungen dar. Die Gruppe ist von Anfang an aktiv an der Entwicklung des Missionsvorschlags beteiligt, indem sie die wissenschaftliche Definition leitet, koordiniert und mitgestaltet und die Definition des Missionskonzepts unterstützt. Das Tandem-L-Wissenschaftsteam umfasst ca. 180 nationale und internationale Mitglieder; die 9 HGF-Zentren AWI, DLR, HZG, GEOMAR, GFZ, HMGU, FZJ, KIT und UFZ bilden den Kern des Tandem-L-Wissenschaftsteams.
Die Gruppe ist an mehreren von der ESA geförderten Projekten beteiligt, die von der Entwicklung elektromagnetischer Modelle zur Ableitung von Vorwärtsmodellen und der Inversion dieser Modelle zur Ableitung bio-/geophysikalischer Parameter über die Definition wissenschaftlicher Anforderungen für die Entwicklung neuer Missionskonzepte bis hin zum Management und der Durchführung luftgestützter multiparametrischer SAR-Experimente zur Anwendung und Demonstration neuer und innovativer Abbildungsmodi reichen.
Quad-polarimetrischer Transekt, aufgenommen im L-Band
Quad-polarimetrischer Transekt, aufgenommen im L-Band während der ARCTIC15-Kampagne, mit einer Länge von 200 km, beginnend an der Westküste Grönlands in 300 m Höhe (links) bis zum inneren Teil des Eisschildes in 2100 m Höhe (rechts). Die rote Linie zeigt die Gleichgewichtslinie in einer Höhe von etwa 1700 m, die die Ablations- von der Akkumulationszone (Firn) trennt. Das polarimetrische Pauli-RGB-Kompositbild ist in der Mitte zu sehen. Unten ist die polarimetrische HH-VV-Phasendifferenz dargestellt.
