Ein Frequenzbereich von 12,5 bis 8 GHz (2,4 bis 3,75 cm Wellenlänge) innerhalb des Mikrowellenanteils (Radar) des elektromagnetischen Spektrums. Das X-Band ist eine geeignete Frequenz für einige hochauflösenden Radaranwendungen. Im militärischen Bereich wird es zu Aufklärungs- und Überwachungsaufgaben eingesetzt. Ferner wird es sowohl für experimentelle als auch für operative luft- und weltraumgestützte SAR-Systeme eingesetzt, die für verschiedene Fernerkundungsanwendungen konzipiert wurden. Die entsprechende Wellenlänge für diese Systeme liegt bei etwa 3 cm, was sich für Kartierungs- und Überwachungsaufgaben als nützlich erwiesen hat.
Mit X-Band ausgerüstete abbildende Radare werden gewöhnlich nicht durch atmosphärische Einflüsse beeinträchtigt und vermögen durch Wolken und leichte Schauer hindurchzusehen. Die Durchdringungsfähigkeit im Hinblick auf Vegetationsbedeckung und Böden ist gering und auf die oberste Schicht beschränkt. Navigation ist ein weiteres Einsatzfeld.
SAR-Messungen mit verschiedenen Wellenlängen
Empfindlichkeit von SAR-Messungen für die Waldstruktur und das Eindringen in das Kronendach bei verschiedenen Wellenlängen, die für luft- oder weltraumgestützte Fernerkundungsbeobachtungen der Landoberfläche verwendet werden.
Engl. Akronym für X-ray MultiMirror (dt. Röntgen-Mehrfachspiegel); im Dezember 1999 gestarteter europäischer Satellit zur Analyse zahlreicher Röntgenstrahlenquellen hoher Intensität und die Entdeckung weniger intensiver Quellen im All. Dabei soll unser Wissen über sehr heiße Objekte, die in der Frühphase unseres Universums entstanden verbessert werden. Man erhofft sich Beiträge zur Lösung vieler Rätsel, angefangen von schwarzen Löchern bis zur Bildung von Galaxien.
Alle Galaxienhaufen, Galaxienzentren, Quasare - sogar normale Sterne wie die Sonne - geben Röntgenstrahlen ab. Diese liefert eine Fülle chemischer und physikalischer Informationen über die kosmischen Objekte, von denen sie ausgeht. Röntgenstrahlen werden durch die Schichten in der Erdatmosphäre absorbiert. Daher lassen sie sich nur von Satelliten außerhalb der Erdatmosphäre erforschen.
Die Mission ehrt auch den englischen Physiker und Mathematiker Isaac Newton. Sein Nachweis, dass Licht mit einem Prisma in seine verschiedenen Farben aufgespalten werden kann, stellt die Basis der Wissenschaft dar, die XMM-Newton einsetzt.
XMM-Newton ist der größte, jemals in Europa gebaute Wissenschaftssatellit. Er befördert an Bord drei Teleskope, die jeweils aus 58 Präzisionsspiegeln bestehen und eine bedeutende Sammel-Kapazität für Photone und eine präzise Fokussierung haben. Diese Teleskopspiegel (200 m² hochfein poliertes Gold) sind die empfindlichsten, die je entwickelt wurden, und mit seinen empfindlichen Detektoren sieht er mehr als irgendein zuvor gebauter Röntgensatellit.
Eine Ariane-5G-Trägerrakete hatte XMM-Newton vom Weltraumbahnhof Kourou aus auf eine elliptische Umlaufbahn gebracht. Deren Apogäum liegt bei 114.000 km (geringe Geschwindigkeit), ihr Perigäum bei 7.000 km (hohe Geschwindigkeit). Dabei erreicht XMM-Newton fast ein Drittel der Strecke zum Mond, sodass die Astronomen die benötigt langen und ununterbrochenen Beobachtungsphasen auf Objekte im All haben. Auch erlaubt der exzentrische Orbit den XMM-Instrumenten ausserhalb der irdischen Strahlungsgürtel zu arbeiten.
Die ursprünglich auf zwei Jahre angelegte Missionsdauer ist zunächst bis Ende 2022 verlängert worden, der Satellit ist im Mai 2024 noch immer aktiv.
Die ESA plant als Nachfolger von XMM-Newton das Advanced Telescope for High Energy Astrophysics (ATHENA), die zweite große Mission im Rahmen des Plans Cosmic Vision 2015-2025, die im Jahr 2035 gestartet werden soll. XMM-Newton ähnelt dem Chandra-Röntgenobservatorium der NASA, das ebenfalls 1999 gestartet wurde.
Engl. Akronym für X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission; japanisches Weltraumteleskop für Beobachtungen im Bereich der weichen Röntgenstrahlung. Der Start des Teleskops erfolgte am 7. September 2023 mit einer H-IIA-Rakete vom Tanegashima Space Center. Ab dem 7. Oktober wurde das Teleskop überprüft und eingestellt, die ersten Bilder wurden im Januar 2024 veröffentlicht.
XRISM wird eine wertvolle Brücke zwischen den anderen Röntgenmissionen der ESA sein: XMM-Newton, die immer noch in Betrieb ist, und Athena, die Ende der 2030er-Jahre starten soll.
Missionsziele
XRISM wird das Universum im Röntgenlicht mit einer noch nie dagewesenen Kombination aus Lichtsammelleistung und Energieauflösung untersuchen - der Fähigkeit, Röntgenstrahlen unterschiedlicher Energie zu unterscheiden. Die Mission wird ein Bild der Dynamik in Galaxienhaufen, der chemischen Zusammensetzung des Universums und des Materieflusses um supermassereiche schwarze Löcher (Aktive Galaktische Kerne oder AGN) liefern, neben vielen anderen Themen.
XRISM wird die Entwicklung des Universums untersuchen, indem es sich mit seinen größten Bausteinen befasst: Galaxienhaufen. Sie sind die größten Strukturen im Universum, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden. Sie umfassen Tausende von Galaxien in einem Volumen, das mit dem zwischen unserer Galaxie und unserer nächsten Nachbarin - Andromeda - vergleichbar ist. Das meiste Gas in den Haufen hat eine Temperatur von mehreren zehn Millionen Grad und sendet Röntgenlicht aus. XRISM wird dieses Licht nutzen, um die Geschwindigkeiten und Energien des Gases zu bestimmen. Gleichzeitig wird die Mission die Wachstumsrate von Galaxienhaufen untersuchen, indem sie die Gesamtmasse von Haufen in verschiedenen kosmischen Zeitaltern misst. Dies wird uns helfen, das Wachstum von großen Strukturen im Universum zu verstehen.
Yaogan Weixing 1: Die Entwicklung von Yaogan Weixing 1 wurde von der Volksbefreiungsarmee finanziert. In Fortschreibung der Aufklärungssatelliten vom Typ Fanhui Shi Weixing trug er die interne Bezeichnung Jianbing 5 1 (JB-5 1 bzw. "Bahnbrecher 5 1"). Der Bus des 2700 kg schweren Satelliten wurde an der Shanghaier Akademie für Raumfahrttechnologie gebaut, das Synthetic Aperture Radar am Institut für Elektronik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Yaogan 1 war Chinas erster SAR-Satellit, er wurde am 26. April 2006 mit einer Langer-Marsch-4C-Trägerrakete vom Kosmodrom Taiyuan in einen sonnensynchronenOrbit gebracht. Nachdem der Ausgangsorbit mit 601 × 621 km × 97.8° erreicht war, hob er vom 29. April bis zum 1. Mai seinen Orbit auf 628 × 629 km × 97,8° an. Bei diesem Satelliten handelt es sich um ein frühes Beispiel des 2016 mit der Verschmelzung des militärischen und zivilen Sektors institutionalisierten Dual Use-Prinzips: Wenn sich der Satellit nicht über den USA, sondern über China befand, diente er der Landvermessung und zur Koordinierung von Hilfseinsätzen bei Naturkatastrophen. Am 4. Februar 2010 wurde Yaogan 1 durch eine Explosion zerstört.
Yaogan Weixing 2 (Jianbing 6) wurde am 25. Mai 2007 zusammen mit einem 2,5 kg schweren, mit Infrarotsensor, einer CMOS-Kamera und einem S-Band-Transceiver (Sendeempfänger) ausgestatteten Picosatelliten (Zheda Pixing 1 bzw. MEMS-Pico) der Universität Chenyang mit einer Langer-Marsch-2D-Rakete in einen 631 × 655 km Orbit mit 97,8° Inklination gebracht. Es handelt sich dabei wahrscheinlich um einen technisch verwandten Satelliten, der aber anstelle des SAR- Radars eine optisches Kamera verwendet.
Yaogan Weixing 3 ist ein am 11. November 2007 mit einer LM-4C-Rakete gestarteter Satellit der gleichen Baureihe wie Yaogan 1. Er wurde in einen 613 × 623 km Orbit mit 97,9° Inklination gebracht.
Yaogan Weixing 4 wurde am 1. Dezember 2008 mit einer LM-2D um 04:42 UTC vom Kosmodrom Jiuquan in einen 633 × 652 km Orbit mit 97,9° Inklination gestartet. Er gehört zur gleichen Baureihe wie Yaogan-2.
Yaogan Weixing 5 (Jianbing 8) wurde am 15. Dezember 2008 mit einer LM-4B um 03:22 UTC vom Kosmodrom Taiyuan in einen 519 × 520 km Orbit mit 97,6° Inklination gestartet. Es handelt sich dabei um einen Satelliten mit optischer Überwachungstechnik, welcher jedoch nicht der Yaogan-2, 4 Baureihe entspricht.
Yaogan Weixing 6 (Jianbing 7) wurde am 22. April 2009 mit einer LM-2C um 02:55 UTC vom Kosmodrom Taiyuan in einen 519 × 520 km Orbit mit 97,6° Inklination gestartet. Es handelt sich dabei um einen Satelliten mit Radarüberwachungstechnik.
Yaogan Weixing 7 wurde am 9. Dezember 2009 mit einer LM-2D um 08:42 UTC vom Kosmodrom Jiuquan gestartet.
Der Start von Yaogan Weixing 8 erfolgte am 15. Dezember 2009 vom Kosmodrom Taiyuan mit einer CZ-4C.
Yaogan Weixing 9 wurde am 5. März 2010 mit einer CZ-4C vom Kosmodrom Jiuquan gestartet. Es handelt sich um eine Konstellation aus den drei Satelliten Yaogan Weixing 9A, Yaogan Weixing 9B und Yaogan Weixing 9C.
Yaogan Weixing 10 wurde am 9. August 2010 mit einer CZ-4C vom Kosmodrom Jiuquan gestartet. Der Satellit wurde auf einer polaren, sonnensynchronen Bahn in einer Höhe zwischen 607 und 622 km ausgesetzt. Die Bahnneigung zum Äquator beträgt 97,8 Grad, ist also leicht rückläufig.
Yaogan Weixing 11 wurde am 22. September 2010 mit einer CZ-2D vom Kosmodrom Jiuquan gestartet.
Yaogan Weixing 12 wurde am 9. November 2011 gestartet und entspricht in der Bauart Yaogan 5.
Yaogan Weixing 13 wurde am 29. November 2011 gestartet und entspricht in der Bauart Yaogan 6.
Yaogan Weixing 14 wurde am 10. Mai 2012 gestartet und ist ein optischer Satellit.
Yaogan Weixing 15 wurde am 29. Mai 2012 mit einer Rakete des Typs Langer Marsch 4C gestartet und entspricht in der Bauart Yaogan 8. Der Satellit wurde auf einer nahezu kreisförmigen polaren Erdumlaufbahn mit einer Bahnhöhe von 1.200 Kilometern und einer Neigung von 100,1 Grad abgesetzt.
Yaogan Weixing 16 bis 30 starteten im Zeitraum vom 25. November 2012 bis zum 15. Mai 2016 mit CZ-2 und CZ-4. Bei den Nummern 16, 17, 20 und 25 handelte es sich jeweils um eine Gruppe aus drei Satelliten. Von September 2017 bis Juli 2021 starteten mit Trägerraketen vom Typ CZ-2C die Gruppen Yaogan Weixing 30-01 bis -10, jeweils bestehend aus drei Satelliten. Von ihrem Hersteller, der Innovationsakademie für Mikrosatelliten der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, werden diese Kleinsatelliten entweder Chuangxin 5-01 bis -10 genannt, oder, einzeln durchnummeriert, CX 5-01 bis -30. Mit dem Start der zehnten Dreiergruppe am 19. Juli 2021 fand der Aufbau der Yaogan-30-Konstellation, die dem Ministerium für natürliche Ressourcen der Volksrepublik China untersteht und der Beobachtung von elektromagnetischen Phänomenen dient, seinen Abschluss.
Die Gruppen Yaogan Weixing 31-01, -02, -03 und -04 starteten von April 2018 bis März 2021 mit Trägerraketen vom Typ CZ-4C, jeweils bestehend aus drei Satelliten.
Yaogan Weixing 32-01, bestehend aus zwei Satelliten startete am 9. Oktober 2018.
Yaogan Weixing 31-01, -02, -03 und -04 folgte nach einem am 13. September 2021 kurz vor dem Start abgebrochenen Versuch am 3. November 2021, wobei jedes Mal eine CZ-2C mit einem zusätzlichen Apogäumsmotor vom Typ Yuanzheng 1S zum Einsatz kam.
Beim Start von Yaogan Weixing 33 vom Kosmodrom Taiyuan am 24. Mai 2019 mit einer CZ-4C kam es zu einer Fehlfunktion der dritten Raketenstufe. Die Stufe stürzte zusammen mit der Nutzlast auf kambodschanischen Boden. Ein zweiter Startversuch am 27. Dezember 2020 mit einem Ersatzsatelliten fand vom weiter westlich gelegenen Kosmodrom Jiuquan statt, sodass weniger Nachbarstaaten überflogen wurden. Diesmal verlief alles nach Plan.
Yaogan Weixing 34 wurde von der Shanghaier Akademie für Raumfahrttechnologie hergestellt und am 30. April 2021 mit einer Trägerrakete vom Typ CZ-4C vom Kosmodrom Jiuquan in eine sonnensynchrone Umlaufbahn gebracht. Er ist insofern anders als seine Vorgänger, als er nicht nur für Straßen- und Stadtplanungszwecke, die Abschätzung von zu erwartenden Erntemengen sowie die Landvermessung und Beilegung von Streitigkeiten über Landnutzungsrechte in China dient, sondern auch Geräte für die sichere Kommunikation bei Bauprojekten zur Modernisierung der Landesverteidigung in den Ländern entlang der Neuen Seidenstraße besitzt. In dieser Beziehung ähnelt er dem Erdbeobachtungssatelliten Gaofen 11 der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie. Mit einer Auflösung im Meter-Bereich haben die optischen Systeme von Yaogan Weixing 34 aber nur die Hälfte der Leistung der neueren Gaofen-Satelliten.
Die optischen Erdbeobachtungssatelliten Yaogan Weixing 35 wurden von der Hangtian Dong Fang Hong GmbH (Yaogan 35A und B) und der Shanghaier Akademie für Raumfahrttechnologie (Yaogan 35C) hergestellt. Sie dienen der Kartographierung von Bodenressourcen, der Abschätzung von Erntemengen, der Messung der Vegetationsfeuchtigkeit, d. h. Waldbrandgefahr sowie der Vorhersage und Beobachtung von Überschwemmungen. Beim Start der Satelliten mit einer Changzheng 2D vom Kosmodrom Xichang am 6. November 2021 kam erstmals eine Technik zum Einsatz, bei der die drei Satelliten in der Nutzlastverkleidung der Rakete hintereinander aufgereiht miteinander verbunden waren.
Bodensegment Es gibt vier Bodenstationen, die die Daten der Yaogan-Satelliten empfangen und verarbeiten: Miyun bei Peking, Kashgar, Provinz Xinjiang, Sanya auf der Insel Hainan, und Kiruna, Schweden. Seit dem 20. Januar 2022 ist auch der am 3. Juli 2020 im Rahmen des Nationalen Programms für die mittel- und langfristige Entwicklung der zivilen Weltraum-Infrastruktur (2015–2025) gestartete Erdbeobachtungssatellit Gaofen Duomo Weixing mit einer Auflösung von 42 cm in das Netzwerk der vom Institut für Informationsgewinnung durch Luft- und Raumfahrt der Chinesischen Akademie der Wissenschaften betriebenen Satelliten und Bodenstationen eingebunden.
Bedingung, die eingehalten werden muss, damit die Scan-Zeilen in Streifenmitte lückenlos aneinander passen. Dabei muss folgende Beziehung erfüllt sein:
V/h=Δα·ν
wobei V die Fluggeschwindigkeit, h die Flughöhe, Δα der Öffnungswinkel und ν die Scanfrequenz ist.
Syn. Zeilensensoren; licht- bzw. strahlungsempfindliche Detektoren (meist Halbleiterdetektoren), die aus einem zweidimensionalen Array aus Fotodetektoren oder anderen Detektorelementen bestehen.
Sie unterscheiden sich nach dem Prinzip der Sensoren und des Auslesens der Daten:
Engl. temporal resolution; franz. résolution temporaire; zeitlicher Abstand, der zwischen zwei Aufnahmen desselben Gebietes mit einem Sensor liegt; bei Satellitensystemen ist er durch die Parameter der Umlaufbahn vorgegeben.
Nach DIN 18716 die "Fähigkeit eines Sensors, dasselbe Gebiet wiederholt messtechnisch zu erfassen", verbunden mit der Anmerkung "Als Maß für die Auflösung dient die Wiederholrate".
Daten mit hoher Wiederholrate eignen sich vor allem für die Dokumentation dynamischer Vorgänge, insbesondere beim Umwelt-Monitoring (Desertifikation, Entwaldungsvorgänge, Klimazonenverschiebung, Rückgang von Eisflächen).
Syn. Scheitelpunkt; der genau senkrecht über dem Beobachtungsort liegende Punkt am Himmel. Er liegt genau 90 Grad über dem theoretischen Horizont. Der gegenüberliegende Punkt heißt Nadir oder Fußpunkt.
Das Zentrum für Geoinformationswesen der Bundeswehr (ZGeoBw), gegründet am 11. März 2003, ist die zentrale Einrichtung für das Geoinformationswesen der Bundeswehr.
Der Geoinformationsdienst der Bundeswehr stellt die GeoInfo-Unterstützung für das gesamte Aufgabenspektrum der Bundeswehr sicher. Für alle Bedarfsträger wird dabei lage- und ebenengerecht der Raum mit seinen Geofaktoren erfasst, um sich darin exakt zu positionieren, zu navigieren und präzise auf Ziele wirken zu können. Das Zentrum für Geoinformationswesen der Bundeswehr (ZGeoBwZentrum für Geoinformationswesen der Bundeswehr) ist die zentrale Dienststelle des Geoinformationsdienstes der Bundeswehr. Es untersteht organisatorisch/truppendienstlich dem Kommando Cyber- und Informationsraum und fachlich dem Bundesministerium der Verteidigung, Abteilung Cyber- und Informationstechnik. Das ZGeoBwZentrum für Geoinformationswesen der Bundeswehr zählt zu den Ressortforschungseinrichtungen des Bundes.
Die GeoInfo-Unterstützung ist eine Teilaufgabe im Fähigkeitsprofil der Bundeswehr und ist als bundeswehrgemeinsame, organisationsübergreifende Unterstützungsleistung allen aus der Konzeption der Bundeswehr abgeleiteten Aufgaben zugeordnet. Sie umfasst
Familie sehr leichter, unbemannter und von Solarzellen angetriebener Fluggeräte (UAVs), die von der britischen Firma QinetiQ, einem kommerziellen Ableger des britischen Verteidigungsministeriums entwickelt und im März 2013 von Airbus Defence and Space übernommen wurde. Airbus vermarktet diese neue Kategorie hybrider Fahrzeuge – irgendwo zwischen Flugzeug und Raumfahrzeug angesiedelt – als HAPS (High Altitude Pseudo Satellite). Das Zephyr-System besitzt jedoch Merkmale von beidem, indem es die Persistenz eines Satelliten und die Flexibilität einer Drohne in sich vereint.
Nachdem ein Prototyp der Zephyr bereits den offiziellen Rekord für den längsten Flug von unbemannten Flugzeugen gehalten hatte, stellte die neue Zephyr S den Rekord für den längsten Flug auf. Im Juli / August 2018 blieb Zephyr S bei ihrem Erstflug vom US Army Versuchsgelände in Yuma aus fast 26 Tage ununterbrochen in der Luft. Am 19. August 2022 stürzte eine Zephyr-8 nach einem 64 tägigen Rekordflug in Arizona ab. Das Fluggerät ging verloren, als ein (inzwischen überarbeitetes) Triebwerksteil in einem ungewöhnlichen Höhensturm in 17,3736 km Höhe ausfiel. Das Gerät hatte bis dahin über 56.000 km über dem Süden der USA, dem Golf von Mexiko und Südamerika zurückgelegt. Im Serienbetrieb wird Zephyr dann rund 3 Monate ununterbrochen in der Luft sein können.
Die per Hand gestartete und aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff gebaute Zephyr wird von Elektromotoren angetrieben, die ihren Strom von Dünnschicht-Solarzellen erhalten. Nachts übernehmen Lithium-Schwefel-Akkumulatoren die Energieversorgung. Die Steuerung erfolgt durch einen Autopiloten mit GPS.
Schon Zephyr-8 wies eine wesentliche Verbesserung der gesamten Bauweise auf. Trotz einer größeren Spannweite (25 m gegenüber 22,5 m bei Zephyr-7) ist das Gerät deutlich leichter. Dies erlaubt die Mitnahme von mehr Akkus und Nutzlast. Bei Testflügen in Höhen über 65.000 Fuß konnten Videos mit Auflösungen von unter 50 cm in Echtzeit zum Boden übermittelt werden. Die Kameras arbeiten im sichtbaren und im infraroten Bereich. Radarsysteme, die eine wetterunabhängige Überwachung gewährleisten sind in der Entwicklung.
Die 75 Kilogramm leichte Zephyr S fliegt in 21 Kilometern Höhe weit über dem normalen Flugverkehr und den Wolken in der Stratosphäre. Flughöhen über 65.000 Fuß vermeiden übrigens den nachteiligen Einfluss der Jetstreams mit ihren hohen Windgeschwindigkeiten, auch liegt dieser Bereich oberhalb dem des zivilen Luftverkehrs.
Einsatzfelder finden sich mit Fernerkundungs- und Kommunikationsaufgaben im Verteidigungs- und Grenzüberwachungsbereich, aber auch im zivilen Sektor, z. B. beim Umweltmonitoring, bei der Früherkennung von Waldbränden oder um Internetverbindung in die entlegensten Gegenden der Welt zu bringen. Es sei billiger und flexibler und liefere schärfere Bilder als ein Satellit, fliege länger als eine Drohne oder ein Flugzeug und habe laut Airbus "das Potenzial, das Katastrophenmanagement zu revolutionieren".
Die Serienproduktion soll jetzt in Farnborough bei London starten. Erstkunde ist das britische Verteidigungsministerium.
Viele Staaten nutzen verstärkt die Möglichkeiten veredelter Fernerkundungsdaten in Krisenfällen (z.B. bei zerstörten Infrastrukturen am Boden nach Erdbeben), und zur Unterstützung der zivilen und öffentlichen Sicherheit. Insbesondere die Verknüpfung von Luft- und Satellitenbilddaten mit anderen Informationen in Karten- und Analyseprodukten bietet z.B. für polizeiliche Anwendungen und für Aufgaben im Bevölkerungsschutz einen großen Mehrwert für die Entscheidungsfindung.
Innere oder öffentliche Sicherheit bezeichnet die Sicherheit von Gesellschaft und Staat gegenüber Kriminalität, Terrorismus und vergleichbaren Bedrohungen, die sich aus dem Inneren der Gesellschaft selbst heraus entwickeln. Im Bereich der zivilen Sicherheit entstehen Gefahrenlagen ebenfalls aus dem binnenstaatlichen Bereich, aber eher durch Katastrophen wie Hochwasser, Sturm oder Großunfall u. ä., oder es besteht ein Gefährungspotential alleine durch die räumliche Konzentration von Menschenmengen beispielsweise bei Großveranstaltungen wie Konzerten, Sportereignissen oder Kirchentagen. Die beiden Bereiche sind nicht immer klar voneinander zu trennen.
Beide Sicherheitsaspekte sind eine der wesentlichen Grundvoraussetzungen für Lebensqualität, für den gesellschaftlichen Zusammenhalt und für erfolgreiche Wertschöpfung in Staaten. So bezeichnet sie zum einen die Unversehrtheit der Rechtsordnung, der grundlegenden Einrichtungen des Staates sowie von Gesundheit, Ehre, Freiheit und Vermögen des einzelnen, umfasst zum anderen die Gesamtheit der meist ungeschriebenen Regeln für das Verhalten des einzelnen in der Öffentlichkeit.
Die Aufrechterhaltung der Öffentlichen Sicherheit und Ordnung i. w. S. erfolgt durch die Ausübung des staatlichen Gewaltmonopols. Zum Schutz des Staates dienen in Deutschland verschiedene Institutionen der Exekutive auf Bundes- und Länderebene sowie Hilfs- und Rettungsorganisationen (Feuerwehren, THW). Anwender von Sicherheitslösungen sind darüber hinaus auch die Betreiber Kritischer Infrastrukturen (zum Beispiel Energie- und Wasserversorger, Verkehrsbetriebe) sowie Unternehmen der privaten Sicherheitswirtschaft und -industrie.
Die binnenbezogene Betrachtung der Sicherheit wird verlassen, sobald es sich um internationale Aspekte von Katastrophen handelt, die vernetzte und echtzeitfähige Früherkennung, Risikoanalyse und Bewertung von internationalen Katastrophenereignissen nötig machen.
Gefahrensituationen haben unterschiedliche Komplexität und Dimension. Die stetig steigende Leistungsfähigkeit der IT ermöglicht es beispielsweise den Sicherheitsorganen und -diensten, die vielfältigen Wechselwirkungen immer besser zu beschreiben und Problemlösungen zu entwickeln. Hierfür sind allerdings diffizile und profunde Analysemodelle und die Verarbeitung von sehr großen Datenmengen erforderlich. Dabei werden nicht nur aktuelle Daten, sondern auch Zeitreihen und historische Daten genutzt. Die Fernerkundung (Luft- und Satellitenbilder) ist hierfür ein unverzichtbares und unterstützendes Instrument. Zur Unterstützung von Einsatzkräften können Luft- und Satellitenbilder mit anderen Fachinformationen angereichert werden. Dadurch können Lage- oder Schadenskarten generiert werden.
Einsatz von Luft- und Satellitenbildern zur Aufrechterhaltung der Öffentlichen Sicherheit (und Ordnung):
Aufklärung: Verdeckte Erkundung von nicht oder nur schwer zugänglichem Gelände. Hilfe bei der Einsatzplanung von Großeinsätzen. Detektion von Spuren menschlicher Aktivität (Fahrzeuge, Fahrzeugspuren, Behausungen, etc.).
Monitoring: Monitoring von bekannten Schiffsrouten über mehrere Tage, Wochen oder Monate hinweg. Erfassen von außerplanmäßig angelaufenen Häfen. Im Einzelfall auch mögliche Identifizierung von Schiffen.
Arbeit am Unglücksort bzw. Tatort: Bei Großschadensereignissen wie Flugzeugabstürzen, Zugunglücken oder Explosionen können hochaufgelöste Satellitenaufnahmen zur großflächigen Übersicht dienen.
Grabungen: Veränderungsanalysen basierend auf multispektralen Satellitendaten sowie Radardaten können Hinweise auf mögliche Grabungsstellen oder Depots liefern
Rauschgiftkriminalität: Anbaugebiete für Mohn, Cannabis, Koka, etc. lassen sich mit Hilfe multispektraler Satellitenaufnahmen von anderen Kulturpflanzen unterscheiden. Ebenso lässt sich aufgrund der Satellitendaten eine Erntevorhersage treffen und damit ein möglicher Bekämpfungseinsatz vor Ort planen und koordinieren.
Vermisstenfälle und Entführungen: Die Identifikation einzelner Personen ist mit Hilfe von Satellitenbildern derzeit noch nicht möglich. Dennoch können die Spuren von menschlicher Aktivität, z. B. das Vorhandensein von Fahrzeugen oder deren Fahrspuren, von Behausungen, von Personengruppen, etc., auf hochaufgelösten Satellitenbildern erkennbar sein.
Archivbilder für Ereignisse aus der Vergangenheit: Bei weit zurückliegenden Ereignissen kann die Auswertung von Archivsatellitenbildern hilfreich sein und eventuell zu neuen Ermittlungsansätzen führen. Je nach Suchzeitraum und Größe des Suchgebietes können Zeitreihen über mehrere Monate oder Jahre vorliegen. Dies gilt z. B. auch für die Munitionsbergung nach kriegerischen Ereignissen (Bildauswertung mit Aufnahmen vor und nach Bombenangriffen).
Überwachung von Großveranstaltungen: Bei sicherheitsrelevanten Anfragen zu Großereignissen (z.B. bei Weltmeisterschaften), die oftmals ein unverzügliches Erkennen von Veränderungen zwischen mehreren Zeitpunkten und/oder schnelles Handeln erfordern, werden häufig hochauflösende Fernerkundungsdaten für lokal eingegrenzte Gebiete benötigt.
Die Thematik "Sicherheit" ist Teil der Copernicus-Kerndienste. Diese stellen umfangreiche Grundlageninformationen bereit, die für vielfältige Anwendungen weiter verarbeitet werden können. Der Service „Sicherheit“ befindet sich noch in der Entwicklungsphase (2019) und geht über binnenstaatliche Bezüge hinaus. Demnach umfasst er auch die Überwachung von Grenzen, Ressourcen und kritischer Infrastruktur, ebenso die Kontrolle von internationalen Abkommen.
Akronym für Zentrum für satellitengestützte KrisenInformation; ein Dienst des Deutschen Fernerkundungsdatenzentrums (DFD) des DLR. Seine Aufgabe ist die schnelle Beschaffung, Aufbereitung, Analyse und Bereitstellung von Satelliten- und Luftbildern sowie anderen Geodaten während oder nach Katastrophen- und Krisensituationen sowie bei planbaren Großereignissen.
Die krisenrelevanten Informationen werden in Absprache mit ZKI-Nutzern generiert und beispielsweise in Form von Karten, Geo-pdf, Web-Diensten oder als Textdossiers herausgegeben. Zu den sowohl nationalen als auch internationalen Nutzern des ZKI zählen v.a. politische Entscheidungsträger, Lagezentren sowie Hilfsorganisationen. Viele Geo-Produkte des ZKI werden zudem über die Internetseite veröffentlicht. Darüber hinaus werden Beratungsleistungen, Technologietransfers sowie Schulungen und Übungen angeboten. Die enge Verzahnung zwischen Forschung, Entwicklung und operationellen Diensten erweist sich dabei als eine große Stärke.
Das ZKI kooperiert im nationalen und internationalen Kontext mit verschiedenen Partnern aus Forschung und Industrie zusammen, ist eng mit behördlichen Partnern und Nicht-Regierungsorganisationen vernetzt und beruht hauptsächlich auf den drei Services ZKI-DE, Copernicus Notfallmanagementdienst (EMS) und die Internationale Charta „Space and Major Disasters“. Als weitere Dienste bestehen noch der MODIS Feuerservice und der Hochwasserservice (Stand 10/2019).
Mit der weltweiten Zunahme von Naturkatastrophen, humanitären Notsituationen und zivilen Gefahrenlagen steigt der Bedarf an zeitnaher Lageinformation. Wie die Erfahrung aus den vergangenen Jahren gezeigt hat, besteht eine zunehmende Nachfrage nach aktueller, umfassender und flächendeckender Erdbeobachtungsinformation in den verschiedensten zivilen Krisensituationen. Neben der reinen Krisenreaktion und -beurteilung steht besonders die Ableitung von Geoinformation für den Wiederaufbau und die Krisenprävention im Fokus der Arbeiten und Analysen des ZKI.
Das Bundesministerium des Innern (BMI) hatte durch einen Rahmenvertrag eine Möglichkeit geschaffen, dass Bundesbehörden und andere berechtigte Nutzer (z.B. Rotes Kreuz) ab Januar 2013 mit dem Service ZKI-DE Produkte des ZKI anfordern können.
Diese innovative Zusammenarbeit zwischen dem BMI und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) versorgte behördliche Anwender mit aktuellen, veredelten Erdbeobachtungsdaten für das Management von Krisenfällen und zur Unterstützung der zivilen und öffentlichen Sicherheit.
Neben der Bereitstellung von Kriseninformationsprodukten, der Beratung, Schulung und Weiterentwicklung hat das ZKI das BKG ab 2016 dazu befähigt, die Standardaufgaben der ZKI-DE Dienste ab 2021 zu übernehmen. In enger Kooperation mit BMI und BKG wurden alle Herausforderungen gemeistert und die Einrichtung eines operativen Fernerkundungs-Betriebs im BKG erfolgreich verwirklicht.
Für den Service ZKI-DE für Bundesbehörden wird ab 1. Januar 2021 das BKG die operationellen Aufgaben übernehmen. Mit dem sogenannten Satellitengestützten Krisen- und Lagedienst (SKD) existiert jetzt eine Infrastruktur im BKG, die künftig der gesamten Bundesverwaltung individuelle und schnelle Beratung, Produktion und Bereitstellung von Karten- und Lageprodukten bietet.
Das ZKI des DLR fokussiert nunmehr verstärkt auf die Erforschung und Entwicklung neuer Fernerkundungsmethoden und Technologien in den Bereichen Krisenmanagement, zivile Sicherheit und humanitäre Hilfe und kann sich hierfür u. a. auf die erheblichen Kompetenzen des Erdbeobachtungszentrums (EOC) stützen. Kernkompetenz des ZKI ist daneben auch der Transfer neuer Erkenntnisse und Entwicklungen aus der Wissenschaft in die operationelle Nutzung. Die erfolgreiche Zusammenarbeit mit BMI und BKG soll auch künftig fortgesetzt werden.
Beispiel: Guinsaugon/Philippinen
Am 17. Februar 2006 begrub ein durch heftige Regenfälle verursachter Bergrutsch das Dorf Guinsaugon auf der Southern Leyte-Insel (Philippinen). Das vor dem Unglück aufgenommene SPOT-Satellitenbild vom 1. Juni 2003 zeigt das betroffene Gebiet. Die grauskalige Satelliteninformation wurde vom panchromatischen Kanal des SPOT aufgenommen.
Das Ausmaß des Bergrutsches konnte aus Daten von RADARSAT (22. Februar 2006) und vom Instrument ASAR auf Envisat (24.2.2006) abgeleitet werden. Die Verortung des Bergrutsches konnte von ALOS AVNIR-2 (20.2.2006) wegen Bewölkung nur teilweise vorgenommen werden. Der Bergrutsch betrifft ein Gebiet von ca. 2,5 km².
Satellitenbildkarte von Guinsaugon/Philippinen (1:10.000) Quelle: ZKI-CAF
Topo-Karte von Guinsaugon/Philippinen (1:50.000) Quelle: ZKI-CAF
Arbeits- und Entwicklungsziele des ZKI:
Bündelung der vorhandenen technisch-wissenschaftlichen Ressourcen und Kapazitäten des DLR, besonders zusammen mit dem DLR-Institut für Methodik der Fernerkundung um diese koordiniert und effektiv für das Krisenmanagement verfügbar zu machen,
Entwicklung und Etablierung von Methoden zur Erstellung nutzerdefinierter Informationsprodukte und Dienstleistungen im Bereich Katastrophenmanagement, humanitäre Hilfe und zivile Sicherheit,
Weiterentwicklung relevanter Informationstechnologie und Infrastruktur,
Beratung und Konzeption beim Aufbau von Kriseninformationszentren,
Entwicklung und Etablierung von europäischen und internationalen Netzwerken für die zivile satellitengestützte Kriseninformation.
Engl. auxiliary data, franz. données auxiliaires; nach DIN 18716 "unabhängig von der Aufnahme ermittelte oder bekannte Messwerte, die zur Auswertung herangezogen werden".
Daneben ist die unterschiedliche Verwendung des Begriffs in FE und GIS zu beachten:
In der Fernerkundung die zusätzlichen Daten einer betrachteten Fläche, die verwendet werden, um die Analyse der Spektraldaten zu stützen und zu verbessern.
Engl. additional acquired data, franz. données acquirées additionnelles; nach DIN 18716 "Daten, die während der Aufnahme bezüglich Position der Projektionszentren, Neigungswinkeln der Aufnahmeachsen, Aufnahmezeitpunkt und anderem gewonnen werden".
