Multispektrale Scanner

Multispektral bedeutet, dass für jedes Flächensegment mehrere geometrisch identische Bilddatensätze angelegt werden, die aus jeweils nur einem kleinen Abschnitt des VIS-Spektrums aufgenommen werden. Scanner nehmen nur von kleinen Flächenelementen Strahlung auf. Um ein größeres Gebiet bildhaft aufzunehmen, werden viele  Einzelbeobachtungen aneinandergereiht. Es wird zwischen optisch mechanischen Scannern und optoelektronischen Scannern unterschieden.  


(Quelle: Albertz, 1999)

 

Optoelektronische Scanner

Optoelektronische Scanner verzichten auf das mechanische Element und enthalten für jeden Bildpunkt einer Zeile einen Photosensor. Die Strahlung wird durch Gitter oder Prismen in ihre Bestandteile zerlegt und durch Halbleiter-Bildsensoren aufgenommen. Bei der Belichtung wird über CCDs (Charge Coupled Devices) Ladung freigesetzt, dessen Impuls für jede Zeile gespeichert wird. Rechts ist eine schematische Darstellung einer optoelektronischen Bildaufnahme mit CCD-Sensor zu sehen. Alle Bildelemente einer Zeile werden zugleich aufgenommen. Durch die Wahl der Abbildungsoptik (Brennweite f) und der Flughöhe hg können der Öffnungswinkel Ω und die Pixelgröße a an der Oberfläche variiert werden.  

Arbeitsweise des MSS der Landsat 5 Mission
Arbeitsweise des MSS der Landsat 5 Mission (Quelle: Albertz, 1999)

 

Optisch mechanische Scanner

Optisch-mechanische Scanner tasten die Erdoberfläche über ein rotierendes spiegeloptisches System zeilenweise ab. Die ankommende Strahlung wird auf Detektoren fokussiert und in digitale Signale umgewandelt. Dabei rotiert der Einfangspiegel um eine zur Flugbahn parallele Achse und somit wandert das Flächensegment quer zur Flugrichtung über das Gelände. Da sich der Sensorträger zusätzlich in Flugrichtung bewegt, wird ein breiter Geländestreifen zeilenweise hintereinander aufgenommen. Ein Beispiel wäre der MSS, ein Scanner, der auf den ersten 5 LANDSAT-Missonen eingesetzt wurde. Es werden durch eine Spiegelbewegung 6 Flächensegmente gleichzeitig abgetastet und für jeden der 4 Spektralkanäle aufgezeichnet. In einem Aufnahmezyklus werden also gleichzeitig 24 Detektoren angesprochen.