Optische Umweltfernerkundung

Ozongehalt der Atmosphäre am 05.03.2020. Bild: DLR
Ozongehalt der Atmosphäre am 05.03.2020. Bild: DLR
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Unser Lebensraum unter die Lupe genommen

Schon lange ist uns klar: Nicht nur die Welt, sondern auch die Umwelt ändert sich. Unser Alltag ist geprägt von Schlagwörtern wie "Ozonlochproblematik", "Treibhauseffekt" und "globaler Klimawandel". Aber was verbirgt sich wirklich hinter diesen Begriffen? In welchem Ausmaß sind wir Menschen für diese Veränderungen in unserer Umwelt verantwortlich? Oder sind diese Phänomene auch auf natürliche Ursachen zurückzuführen? Welche Konsequenzen ergeben sich aus diesen Umweltstörungen wiederum für uns und unseren Lebensraum?

Hyperspektrale Messungen aus dem Weltraum – und auf dem Boden!

Satellit EnMAP. Bild: DLR
Satellit EnMAP. Bild: DLR

Satelliten wie der EnMAP haben zum Ziel die Veränderungen der Landoberfläche global und kontinuierlich zu betrachten. Die Besonderheit: Ihre sogenannten hyperspektralen Sensoren können nicht wie herkömmliche Digitalkameras nur drei Farben (Rot, Grün und Blau) aufnehmen, sondern haben weit über hundert Spektralkanäle. Aus diesen Daten kann man die Zusammensetzung der verschiedenen Oberflächen sehr präzise ermitteln. Allerdings müssen die Daten der Satelliten mit Messungen vor Ort abgeglichen werden. Diese erfolgen vom Flugzeug aus. Und auch unbemannte Drohnen kommen dabei zum Einsatz und ermöglichen eine zentimetergenaue Untersuchung der Erdoberfläche.

Hyperspektrale Messungen selbst durchführen

Wie funktioniert so ein hyperspektraler Sensor? Wie sehen derartige Aufnahmen aus und welche Informationen enthalten die so gewonnen Daten? Werde selbst zum Umweltforscher! Führe eigene Messungen durch und analysiere die Ergebnisse. Das Experiment vermittelt Grundlagen zum Aufbau der Erdatmosphäre, der Ozonbildung und Ozonschicht sowie dem Sonnenspektrum. Darüber hinaus werden die Funktionsweise hyperspektraler Sensoren und die Datenanalyse besprochen. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten dabei mit modernster Kamera- und Sensortechnik und erhalten so einen sehr authentischen Einblick in aktuelle Methoden der optischen Umweltfernerkundung. Und natürlich wird dabei auch besprochen, welchen Anteil der Mensch an den entsprechenden Umweltproblemen hat.

Das Experiment richtet sich an Schülerinnen und Schüler ab der 9. Klasse.