Sensoren und Plattformen
Im Bereich der Fernerkundung sind verschiedene luft- und bodengestützte Sensoren und Plattformen am UFZ verfügbar. Diese dienen der Untersuchung verschiedener Fragestellungen und können sowohl in definierbaren Zeiträumen als auch auf unterschiedlichen räumlichen Skalen anwendet werden. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Bestimmung von diversen Umgebungsparameter über die unterschiedlichen Skalen, die Validierung der so erhaltenen Fernerkundungsdaten und die Nutzung von Fernerkundungsdaten als Input für verschiedene Modelle.
Plattformen
Vier verschiedene Plattformen stehen am UFZ zur Verfügung: unbemannte Luftfahrzeuge (UAV), unbemannte Oberflächenfahrzeuge (USV), Luftfahrzeuge sowie drahtlose Sensornetzwerke.
Das Kontingent von UAVs am UFZ besteht dabei aus einem Quadrocopter (Mikrodrones md4-1000), zwei Oktokopter (GeoX-8000) und einem Starrflügler (eBee). Alle Plattformen können mit RGB-, Multispektral- oder Wärmebildkameras ausgestattet werden. Zudem kann der md4-1000 mit einem LiDAR operieren.
Das USV (Evologics) ist ein autonom agierendes Fahrzeug mit einem S2C Ultrabreitband-Echolot mit Seitensichtsonar um Wassertiefen und Gewässerbett-Morphologien mit einer sehr hohen räumlichen Auflösung in Tiefen von bis zu 60 Metern aufnehmen.
In Zusammenarbeit mit anderen Instituten oder Firmen umfassen die luftgestützten Plattformen den Einsatz von Flugzeugen die mit spezifischen Sensoren, wie hyperspektralen AISA Sensoren, RGB-Kameras, thermischen Sensoren oder LiDARs. Diese können die größeren räumlichen Skalen abdecken, da sie in anderen Höhen operieren. Der Beobachtungszeitraum kann jedoch weiterhin bestimmt werden.
Drahtlose Sensornetzwerke sind selbstorganisierende Beobachtungssysteme für stationäre oder dynamische Messkampagnen. Je nach Anwendung ermöglicht das System den Einsatz von Radiometern und Quantensensoren für die Erhebung von Fernerkundungsdaten sowie verschiedene andere Instrumente zur in situ Bestimmung von anderen Umweltparametern ( mehr Informationen ).
Sensoren
Fernerkundungsinstrumente im UFZ umfassen luft- und bodengestützte Sensoren. Bei den luftgestützten Sensoren handelt es sich dabei um zwei Hyperspektralsensoren AISA Adler + Hawk, welche im Wellenlängenbereich von 350 bis 2500 Nanometern mit einer maximalen spektralen Auflösung von 2,9 Nanometern Daten erfassen. Für die UAV-Anwendung stehen RGB-Kameras (Sony Alpha NEX-7, Canon S110), eine NIR-Kamera (Canon S110), Wärmebildkameras (Flir Tau2) und LiDARs zur Verfügung.
Die bodengestützten Sensoren für die Kalibrierung und Validierung der Fernerkundungsdaten umfassen Feldspektrometer (ASD: 350-2500 Nanometer, Ocean Optics: 400-1100 Nanometer), diverse Radiometer (Skye und Eigenentwicklungen), Quantensensoren (Licor, Skye und Eigenentwicklungen) sowie Instrumente zur Bestimmung von Blattflächenindex (LAI-2000), der Photosyntheseaktivität, Fluoreszenz und Atmung (Licor 6400) und Chlorophyll-Gehalt (SPAD) als auch Sonden zur Bestimmung von gelösten organischem Stoffen in flüssigen Medien (Eigenentwicklung).
Zusätzliche Datenprodukte
Alle der oben genannten Plattformen und Sensoren werden durch die Verwendung von Datenprodukten, welche von den verschiedenen existierenden Satellitenplattformen erhoben werden, ergänzt. Neben Daten von optischen Sensoren, die im sichtbarem, NIR oder SWIR Bereich registrieren und z. B. auf Landsat E (TM) und OLI, ASTER, SPOT (HRVIR und HRG Instrumente), RapidEye, Quickbird , Worldview und auch Sentinel 2 installiert sind, werden auch Wärmesensoren (TIR) verwendet, welche für verschiedene Zwecke, auf Landsat, ASTER und AVHRR verbaut worden. Zudem werden Radarsensoren, die im in C- (ERS-1/2) und X-Band (TerraSAR-X, COSMO-Skymed) operieren, verarbeitet.