ASAR Antenne auf Envisat
ASAR Antenne auf Envisat (Quelle: ©ESA)

Advanced Synthetic Aperture Radar (ASAR)

Der ASAR-Sensor ist ein aktiver C-Band Radarsensor (5.331 GHz) auf dem Satelliten ENVISAT, der vor allem für die Beobachtung der Land- und Meeresflächen der Erde eingesetzt wird. ASAR wurde ähnlich der bei den ERS1/2-Missionen eingesetzten Sensoren konstruiert und setzt somit die mit AMI auf den ERS-Satelliten begonnene Serie abbildender Radargeräte fort.

Im Gegensatz zu AMI ermöglicht ASAR durch seine aktive Radarantenne die Aufnahme von Bildern mit unterschiedlichen Einfallswinkeln. ASAR zeichnet sich dementsprechend durch eine sehr grosse beobachtbare Streifenbreite von bis zu 400 km mit einer räumlichen Auflösung von 30 bis 100 m aus. Damit ist ASAR sowohl für lokale als auch globale Beobachtung geeignet. Zusätzlich kann (nahezu) simultan in vertikaler und horizontaler Polarisation beobachtet werden.

Durch das aktive Senden der Radarstrahlen und ihrer Eigenschaft ist das Instrument unabhängig von Bewölkung und Tageslicht.

Hauptsächliche Beobachtungsziele sind u.a. Ozeanwellen (Charakteristika), Meereseis und dessen Ausbreitung, Meeresverschmutzung durch Öl, Schnee- und Eisbedeckung, Oberflächentopographie, Landbedeckung (Klassifikation) und deren Entwicklung.

Manila, Philippinen, ASAR (multitemporal) , Aufnahmedatum: rot 04.11.2004, grün 02.07.2003, blau 19.03.2003
Manila, Philippinen, ASAR (multitemporal) , Aufnahmedatum: rot 04.11.2004, grün 02.07.2003, blau 19.03.2003 (Quelle:©ESA)

Hurrikan Isidore, Golf von Mexiko, links: ASAR Radar, Rechts: MERIS optisch, Aufnahmedatum: 21.09.2002
Hurrikan Isidore, Golf von Mexiko, links: ASAR Radar, Rechts: MERIS optisch, Aufnahmedatum: 21.09.2002 Quelle: ©ESA)

ASAR Aufnahmemodi

Image Mode

Im Image Mode zeichnet ASAR einen (von 7 möglichen) vorher festgelegten Streifen auf. Der Radarimpuls kann sowohl mit vertikaler, als auch mit horizontaler Polarisation ausgesandt werden, wobei die jeweils gleiche Polarisation gesendet und empfangen wird (z.B.: VV oder HH). Die Auflösung beträgt 30m bei einer Streifenbreite von bis zu 100km.

Wave Mode

Der Wave Mode verwendet denselben Streifen und dieselbe Polarisation wie der Image Mode. Allerdings zeichnet er nicht den kompletten Streifen auf, sondern nur kleine Ausschnitte (5*5km Imagetts) in regelmäßiger Abfolge, wobei ein Pixel 10*10m groß ist. Diese Aufnahmemethode produziert nur kleine Datenmengen, die satellitenintern gespeichert werden können und somit den Datenfluß zwischen Satellit und Empfangsstation entlasten.

Wide Swath Mode

Um auch globalere Prozesse betrachten zu können, kann ASAR auch nach dem ScanSAR-Prinzip operieren. Durch eine elektronische Steuerung der Antenne ist es möglich, die Radaraufzeichnung auf mehrere Streifen aufzuteilen und eine volle Abdeckung für jeden einzelnen zu erhalten. In diesem Mode kann eine Streifenbreite von bis zu 400km mit einer Auflösung von 150m gescannt werden.

Global Monitoring Mode

Der Global Monitoring Mode arbeitet wie der Wide Swath Mode mit der ScanSAR-Technik. Mit dieser Methode können Streifen von bis zu 400km mit einer Auflösung 1km abdeckt werden. Da dieser Modus sehr energiesparend arbeitet, ist er im Dauerbetrieb einsetzbar.

Alternating Polarization Mode

Eine weitere Betriebsart des ASAR-Sensors ist der Alternating Polarisation Mode. Auch er funktioniert nach dem ScanSAR-Prinzip, wobei aber das Radarsignal nicht auf verschiedene Streifen aufgeteilt wird, sondern innerhalb eines Streifens in unterschiedlichen Polarisationen (VV oder HH) aufgezeichnet wird. Zusätzlich besitzt der Sensor noch zwei Kreuzpolarisationsmodi, bei denen die ausgesandten Impulse entweder horizontal oder vertikal polarisiert sind und der Empfänger alternativ horizontal oder vertikal aufzeichnen kann (z.B.: HV oder VH). Die Auflösung beträgt 30m bei einer Streifenbreite von bis zu 100km.

[Quelle: http://www.geoinformatik.uni-rostock.de & DLR]