Der Blaue Planet
In den letzten Jahrzehnten hat sich das Bild, das sich der Mensch von der Erde gemacht hat, stark verändert. Großen Anteil an diesem neuen „Weltbild“ haben Erdbeobachtungs- und Wettersatelliten, die mittlerweile als Werkzeuge zur Erfassung unserer Umwelt eine unschätzbare Rolle spielen.
Das vom Wettersatelliten Meteosat aufgenommene Bild der Erde gibt einen Eindruck davon, wie kompliziert die Situation auf unserem Planeten ist. Beleuchtungsunterschiede, Wolkenbedeckung, Vegetationsunterschiede und der Einfluss des Menschen tragen zu einer großen Vielfalt unterschiedlicher Phänomene bei.
So vielfältig, wie sich die Erscheinungen auf der Erde präsentieren, sind auch die Anwendungen von Satellitendaten. Kaum ein Bereich des Lebens bleibt davon unberührt. Die hier angeführten Beispiele zeigen einen bunten Querschnitt durch diese zahlreichen Anwendungen. Sie können dabei aber nur einen kleinen Einblick in die Möglichkeiten der Satellitentechnik geben.
Satelliten liefern ein genaues Abbild unserer Welt
Mit der Zunahme des Personen- und Warenverkehrs während der letzten Jahrhunderte ist es immer wichtiger geworden, möglichst genaue Karten zu haben. Das Wissen, wo etwas zu finden ist und wie man dorthin kommt, kann über Erfolg oder Misserfolg von wirtschaftlichen Unternehmungen, aber auch über den Erholungswert von Urlaubsreisen entscheiden.
Erdbeobachtungssatelliten sind zu einem äußerst wichtigen Werkzeug in der Kartographie geworden, weil sie auch von äußerst abgelegenen Gebieten „im Überflug“ Aufnahmen in hoher Qualität liefern. Außerdem können durch Vergleich mehrerer Aufnahmen Veränderungen sehr gut dokumentiert und in aktualisierten Karten dargestellt werden.
Diese Satellitenbildkarte von Europa wurde aus 70 einzelnen Aufnahmen eines NOAA-Satelliten zusammengefügt. So war es möglich, ein wolkenfreies Bild des gesamten Kontinents zu erzeugen, auf das dann beispielsweise beim täglichen Wetterbericht die jeweilige Wolkensituation projiziert werden kann.
Unsere Welt in 3D
Jeder Punkt auf der Erde ist zunächst einmal durch seine Koordinaten (Länge und Breite) bestimmt. Während dies für eine einfache Positionsangabe ausreicht, ist für viele Anwendungen zusätzlich die Kenntnis der Höhe wichtig. Erdbeobachtungssatelliten (vor allem Radarsatelliten) haben die Herstellung genauer Höhenkarten enorm vereinfacht. Mit ihren Daten können große Flächen in feinsten Gelände-Details ausgewertet und zur Darstellung in 3D-Programmen verwendet werden.
Diese Aufnahme des deutschen Radarsatelliten TanDEM-X zeigt ein Vulkangebiet in der Atacama-Wüste in Chile und die „Salar de Uyuni“, die mit insgesamt 10.000 Quadratkilometern größte Salzpfanne der Welt. Die blaue Farbe markiert die Salzebene als tiefsten Bereich des Gebiets. Im Höhenmodell kann man auch Grenzen von Gesteinsschichten und erstarrten Lavaströmen erkennen – interessante Informationen etwa für Geologen.
Ein exaktes Modell
Die genaue Kenntnis des Geländes mit detaillierten Höheninformationen ist in vielen Bereichen wichtig. Straßenplanung und die Planung von Schutzmaßnahmen vor Überflutungen sind zwei Beispiele für derartige Anwendungen.
Radarsatelliten messen die Zeit, die der Radarstrahl zu einem Punkt auf der Erdoberfläche und wieder zurück zum Satelliten benötigt. Daraus kann man die Entfernung des Satelliten von diesem Punkt und in der Folge die Höhe des Punktes exakt berechnen – und zwar ohne zeitraubende Messverfahren am Boden.
Das Bild besteht eigentlich aus zwei Bildern derselben Region, die hier ineinander übergehen: Aus den regenbogenfarbenen Höhenlinien im oberen Teil lässt sich eine anschauliche Geländekarte herstellen, wie sie im unteren Teil zu sehen ist (mit verschiedenen Farben für die jeweilige Höhe und Geländeschattierungen, wie man das aus einem Atlas kennt).
Satelliten machen Landschaften begreifbar
Auf zweidimensionalen Karten sind die Besonderheiten einer Landschaft oft nicht gut zu erkennen. Da helfen Darstellungen in 3D, die als Bild oder in Animationen einen plastischen Eindruck der Szene geben. Solche Darstellungen können aus Satellitenbildern und Höhenmodellen berechnet werden.
Eingesetzt werden diese virtuellen Landschaftsbilder zum Beispiel dort, wo es um die Bewertung von Autobahn- oder von Staudammprojekten geht. Doch auch die Planung von Touren oder Reisen wird so einfacher.
Das Bild zeigt eine derartige 3D-Ansicht des Kilimandscharos, des höchsten Berges in Afrika. Sehr schön sind die von der Meereshöhe abhängigen Vegetationszonen zu erkennen. Auch die scharfe Grenze zwischen dem geschützten Wald in Dunkelgrün und den unterhalb liegenden landwirtschaftlich genutzten Flächen tritt deutlich hervor.