Lexikon der Fernerkundung

Scanner

Engl. scanner, franz. scanneur; Abtast-System zur Aufnahme von Bilddaten. Zusammen mit photographischen Systemen und Radarsystemen stellen Scanner die wichtigsten Verfahren dar. Die gewonnenen Daten werden in digitale Form umgewandelt, aufgezeichnet und weiter verarbeitet.

DIN 18716 versteht unter dem Begriff einen "Fernerkundungssensor, der eine Abbildung durch Empfangen und Registrieren elektromagnetischer Strahlung erzeugt, indem die Objektoberfläche systematisch abgetastet wird und dabei die Eigenbewegung des Sensorträgers (Flugzeug, Satellit) nutzt und mit einem systeminternen Abtastvorgang kombiniert" und macht folgende Anmerkung:
"Nach konstruktiven Gesichtspunkten werden unterschieden:

Im Gegensatz zur Photographie, mit der gleichzeitig ein Gesamtbild einer größeren Geländefläche gewonnen wird, beobachtet man mit einem Scanner oder Abtaster zeilenweise oder bildelementweise nur die von kleinen Flächenelementen des Geländes ausgehende elektromagnetische Strahlung. Um ein größeres Gebiet bildhaft aufzunehmen, müssen viele derartige Einzelbeobachtungen zusammengefügt werden. Dabei wird die Eigenbewegung des Sensorträgers (Flugzeug, Satellit) genutzt und mit einem Abtastvorgang kombiniert.

Man unterscheidet einerseits zwischen den erwähnten optisch-mechanischen (z.B. die Sensoren der LANDSAT) und optoelektronischen Scannern, andererseits zwischen den nur in einem Spektralbereich aufnehmenden einkanaligen und den mehrkanaligen oder Multispektral-Scannern. Beide Arten von Abtastern besitzen dem anderen gegenüber Vor- und Nachteile. Sie werden anhand folgender Tabelle gegenübergestellt.

Vergleich nicht-photographischer Aufnahmesysteme
Optisch - Mechanische Scanner Optoelektronische Scanner
komplizierteres Arbeitsprinzip als Optoelektronische Scanner einfaches, sicheres und verschleißfreis Arbeitsprinzip
Rotationsmechanik unterliegt raschem Verschleiß hohe Zuverlässigkeit
relativ schlechtes Signal - Rausch - Verhältnis Simultane Aufnahme der Reflexionswerte in einer Zeile
geometrisches Auflösungsvermögen ist konstant veränderbare geometrische Auflösung (wechselnde Brennweiten der Optik)
schlechtere geometrische Eigenschaften bessere geometrische Eigenschaften
Zeilen überlappen sich in den Randbereichen lückenlose, überlappungsfreie Aufnahme der Zeilen
Panoramaverzerrung keine Panoramaverzerrung
keine zentralperspektivische Abbildung zentralperspektivische Abbildung
Aufnahmen im Thermalbereich möglich keine Aufnahmen im Thermalbereich möglich

Zur Beobachtung der Erde von bewegten Plattformen werden meist drei Scan-Muster eingesetzt:

Zur Erfassung von Objekten in räumlichen Punktwolken werden 3D-Scanner benutzt. Dazu wird der Scan-Prozess mit Laser-Entfernungsmessungen kombiniert. Der Prozess wird daher Laserscanning genannt und macht von der Technik des Lidar Gebrauch. Die Technik kann von bewegten als auch von unbewegten Plattformen aus eingesetzt werden.

Whiskbroom-Scanner Quelle: Universität Potsdam (Hartmut Asche) Whiskbroom-Scannen whisk
Pushbroom-Scanner Quelle: ResearchGate Pushbroom-Scannen push
Konisches Scannen Quelle: UCAR Konisches Scannen Schultuete

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