Geomatik-Fernerkundung
Inhalt des zweiten Vorlesungsteils von Geomatik - Fernerkundung
Inhalt des zweiten Vorlesungsteils von Geomatik - Fernerkundung
Zeichnen Sie ein Diagramm des Strahlungshaushaltes der Erde
Werten SIe das Diagramm des Strahlungshaushaltes aus
- 30% der ankommenden Strahlung wird im System Erde/Atmosphäre reflektiert: Planetare Albedo
- 23% wird in der Atmosphäre absorbiert: Extinktion
- 47% der einfallenden solaren Strahlung werden von der Erdoberfläche und den Ozeanen absorbiert
- Treibhausgase und Wasserdampf bewirken, dass ein Teil der langwelligen AUsstrahlung absorbiert bzw. wieder zur Erde reflektiert und dort absorbiert wird
-
Definieren Sie die Solare Einstrahlung und geben sie die Solarkonstante (SC) an
Geben Sie die mittlere solare Einstrahlung an
Die Energieflussdichte der von der Sonne kommenden Strahlung an der Obergrenze
Bennen Sie die Strahlungsflüsse im System-Sonne-Erde-(Sensor)
- Eingehende Strahlung
- Albedo = Reflektion/Eingehende Strahlung
WIchtig: Strahlung kann reflektiert, absorbiert oder durch Elemente hindurchgehen
Beschreiben Sie den Strahlengang von der Lichtquelle zum Sensor
Scattering
Geben Sie eine Definition von Scattering, Absorption, Reflektion, Transmission und Extinction
Sacttering (Streuung) = ändert die Richtung des Strahlungsflusses bei gleicher Wellenlänge
Absorption= wandelt die auftreffende Energie der elektromagnetischen Strahlung in "interne" Enerie der absorbierenden Moleküle um (-> Wärmeenergie, d.h. thermale oder terrestrische oder langwellige Abstrahlung)
Geben Sie eine Definition von Albedo an und Beispielwerte für verschiedene natürliche Oberflächen
Albedo= das relative Reflecions- und Rückstreuvermögen eine Körpers, bezogen auf die auftreffende Strahöung (d.h. der von einem Körper oder der Erdoberfläche reflektierte Anteil der einfallenden kurzwelligen Strahlung)
- Angaben in Prozent oder Werte zwischen 0 und 1
- Die Werte natürlicher Oberflächen unterscheiden sich stark
Geben Sie eine Definition von Streuung an und Größen der Partikel und Molekülen
Was hat Einfluss auf Streuung?
Streuung= das Ergebnis von komplexen Interaktionen zwischen der elektromagnetischen Strahlung und Partikeln oder Gasen
Was bezeichnet die Rayleigh-Streuung?
Der Durchmesser der streuenden Teilchen ist viel kleiner als die Wellenlänge der gestreuten Strahlung
- Streuung an Gase & Molekülen
- Blaues Licht hat eine höhere Frequenz & wird stärker gestreut
- Himmelsblau durch Streulicht
- Morgenrot, weil blaues Licht stärker (raus)gestreut wird
Was bezeichnet die selektive Streuung nach Mie?
Streuung von Licht an Partikeln, die etwa gleich groß sind, wie die Wellenlänge des Lichts
Was versteht man unter nicht-selektiver Streuung?
Hier sind die Partikel viel größer als die Wellenlänge (>10)
Welche Auswirkung hat Reflexion auf das Signal am Sensor?
...
Was ist Wellenlängenabhängigkeit atmospährischer Streuung?
- kurzwelliges Licht (blau) wird viel stärker gestreut als langwelliges
- deswegen sind auch Schatten nie vollkommen schwarz
[Abb.]
Zusammenfassung der Strahlungseinflüsse
- kurzwellige (Sonnen-)Strahlung= sichtbares Licht (VIS)
- langwellige Strahlung = thermal oder terrestrische Strahlung (TIR)
...
Beschreiben Sie die Abbildung des elektromagnetischen Spektrums
Welche Einheiten werden benutzt?
Wellenlängen
- nm & um sind übliche Einheiten
Nennen Sie die fünf Strahlungsgesetze
1) Plank`sches Strahlungsgesetz
Beschreiben Sie das Plank`sche Strahlungsgesetz
Das Plank`sche Strahlungsgesetz beschreibt den nicht-linearen Zusammenhang zwischen elektromagnetischer Strahlung und der ab
Beschreiben SIe das Wien`sche Verschiebungsgesetz
Das Wien`sche Verschiebungsgesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen der Wellenlänge mit der maximalen Ausstrahlung und der Temperatur eiens Körpers
Je heißer ein Körper
Beschreiben Sie das Gesetz von Stefan & Boltzmann
Das Gesetz von Stefan-Botzmann dient zur Berechnung der Fläche
Beschreiben Sie das Kirschhoff`sches Gesetz
Das Kirschhoff`sches Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwsciehn Absorption & Emission
Beschreiben SIe das Lambert`sche Kosinusgesetz
Das Lambert`sche Kosinusgesetz beschreibt die Abhängigkeit der Lichtstärke eines ideal diffus reflektierenden Flächenstücks (einer sogenannten Lambert-Fläche) vom Betrachtungswinkel w
Warum sind Fernerkundungsdaten "bunt"?
Einzelne Bände werden bunt eingefärbt und übereinander gelegt
Grundlagen ist die Additive Farbmischung
- Hellere Kanäle dominieren in RGB Mischung
-
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Lernkarten
Zeichnen Sie ein Diagramm des Strahlungshaushaltes der Erde
Werten SIe das Diagramm des Strahlungshaushaltes aus
- 30% der ankommenden Strahlung wird im System Erde/Atmosphäre reflektiert: Planetare Albedo
- 23% wird in der Atmosphäre absorbiert: Extinktion
- 47% der einfallenden solaren Strahlung werden von der Erdoberfläche und den Ozeanen absorbiert
- Treibhausgase und Wasserdampf bewirken, dass ein Teil der langwelligen AUsstrahlung absorbiert bzw. wieder zur Erde reflektiert und dort absorbiert wird
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Definieren Sie die Solare Einstrahlung und geben sie die Solarkonstante (SC) an
Geben Sie die mittlere solare Einstrahlung an
Die Energieflussdichte der von der Sonne kommenden Strahlung an der Obergrenze
Bennen Sie die Strahlungsflüsse im System-Sonne-Erde-(Sensor)
- Eingehende Strahlung
- Albedo = Reflektion/Eingehende Strahlung
WIchtig: Strahlung kann reflektiert, absorbiert oder durch Elemente hindurchgehen
Beschreiben Sie den Strahlengang von der Lichtquelle zum Sensor
Scattering
Geben Sie eine Definition von Scattering, Absorption, Reflektion, Transmission und Extinction
Sacttering (Streuung) = ändert die Richtung des Strahlungsflusses bei gleicher Wellenlänge
Absorption= wandelt die auftreffende Energie der elektromagnetischen Strahlung in "interne" Enerie der absorbierenden Moleküle um (-> Wärmeenergie, d.h. thermale oder terrestrische oder langwellige Abstrahlung)
Geben Sie eine Definition von Albedo an und Beispielwerte für verschiedene natürliche Oberflächen
Albedo= das relative Reflecions- und Rückstreuvermögen eine Körpers, bezogen auf die auftreffende Strahöung (d.h. der von einem Körper oder der Erdoberfläche reflektierte Anteil der einfallenden kurzwelligen Strahlung)
- Angaben in Prozent oder Werte zwischen 0 und 1
- Die Werte natürlicher Oberflächen unterscheiden sich stark
Geben Sie eine Definition von Streuung an und Größen der Partikel und Molekülen
Was hat Einfluss auf Streuung?
Streuung= das Ergebnis von komplexen Interaktionen zwischen der elektromagnetischen Strahlung und Partikeln oder Gasen
Was bezeichnet die Rayleigh-Streuung?
Der Durchmesser der streuenden Teilchen ist viel kleiner als die Wellenlänge der gestreuten Strahlung
- Streuung an Gase & Molekülen
- Blaues Licht hat eine höhere Frequenz & wird stärker gestreut
- Himmelsblau durch Streulicht
- Morgenrot, weil blaues Licht stärker (raus)gestreut wird
Was bezeichnet die selektive Streuung nach Mie?
Streuung von Licht an Partikeln, die etwa gleich groß sind, wie die Wellenlänge des Lichts
Was versteht man unter nicht-selektiver Streuung?
Hier sind die Partikel viel größer als die Wellenlänge (>10)
Welche Auswirkung hat Reflexion auf das Signal am Sensor?
...
Was ist Wellenlängenabhängigkeit atmospährischer Streuung?
- kurzwelliges Licht (blau) wird viel stärker gestreut als langwelliges
- deswegen sind auch Schatten nie vollkommen schwarz
[Abb.]
Zusammenfassung der Strahlungseinflüsse
- kurzwellige (Sonnen-)Strahlung= sichtbares Licht (VIS)
- langwellige Strahlung = thermal oder terrestrische Strahlung (TIR)
...
Beschreiben Sie die Abbildung des elektromagnetischen Spektrums
Welche Einheiten werden benutzt?
Wellenlängen
- nm & um sind übliche Einheiten
Nennen Sie die fünf Strahlungsgesetze
1) Plank`sches Strahlungsgesetz
Beschreiben Sie das Plank`sche Strahlungsgesetz
Das Plank`sche Strahlungsgesetz beschreibt den nicht-linearen Zusammenhang zwischen elektromagnetischer Strahlung und der ab
Beschreiben SIe das Wien`sche Verschiebungsgesetz
Das Wien`sche Verschiebungsgesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen der Wellenlänge mit der maximalen Ausstrahlung und der Temperatur eiens Körpers
Je heißer ein Körper
Beschreiben Sie das Gesetz von Stefan & Boltzmann
Das Gesetz von Stefan-Botzmann dient zur Berechnung der Fläche
Beschreiben Sie das Kirschhoff`sches Gesetz
Das Kirschhoff`sches Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwsciehn Absorption & Emission
Beschreiben SIe das Lambert`sche Kosinusgesetz
Das Lambert`sche Kosinusgesetz beschreibt die Abhängigkeit der Lichtstärke eines ideal diffus reflektierenden Flächenstücks (einer sogenannten Lambert-Fläche) vom Betrachtungswinkel w
Warum sind Fernerkundungsdaten "bunt"?
Einzelne Bände werden bunt eingefärbt und übereinander gelegt
Grundlagen ist die Additive Farbmischung
- Hellere Kanäle dominieren in RGB Mischung
