Unter hyperspektral versteht man in der Fernerkundung ein Sensorsystem, das Bilder von sehr vielen, eng beieinanderliegenden Wellenlängen aufzeichnen kann. Das Auge sieht die Umwelt multispektral in den Wellenlängen der Grundfarben Rot, Grün und Blau. Hyperspektrale Systeme zeichnen Daten von 20 bis 250 unterschiedlichen Kanälen auf, die von Wellenlängen im ultravioletten Bereich bis zum langwelligen Infrarot reichen. Hyperspektralsensoren werden in der Regel von Flugzeugen oder Satelliten aus eingesetzt. Aus den Reflexionseigenschaften von Vegetation und Bodenformationen lassen sich z. B. über Vegetationsindizes Aussagen über den Gesundheitsstatus der Pflanzen ableiten. Im Gegensatz zu einer panchromatischen Aufnahme, erhält man eine geringere räumliche Auflösung. Techniken zur Erfassung hyperspektraler Daten, veranschaulicht als Schnitte durch den hyperspektralen Datenwürfel mit seinen zwei räumlichen Dimensionen (x,y) und einer spektralen Dimension (lambda).
Um den hyperspektralen Datenwürfel mit seinen zwei räumlichen und einer spektralen Dimension zu erhalten, stehen vier grundlegende Techniken zur Verfügung:
Hyperspectral Sensoren erfassen Daten in einem weiten Spektralbereich (VNIR-LWIR, plus TIR) mit hoher Spektralauflösung (5-15 nm) und hoher räumlicher Auflösung (1-5 m). Dies erlaubt letzlich eine Identifizierung der emittierenden Materialien (Beispiel sind verschieden Tonminerale). Das Spektrum wird meist in mehreren hundert schmalen Frequenzbändern erfasst. Multi-spectral Scanner (wie LANDSAT) erfassen dagegen meist nur etwa 10 (breitere) Bänder. Die am häufigsten angewendete Form nutzt das nahe Infrarot (~0.35 – 2.5 microns). Die Spektren werden dabei zeitlich kontinuierlich erfasst. Auch dies ist ein Unterschied zu dem multi-spectral Scannern. Die bessere Auflösung gestattet es z.B. zwischen Kaolinit, Alunite, Hämatit und Goethit zu unterscheiden.
Hyperspectral Sensoren liefern enorme Datenmengen was wiederum einen hohen Datenbearbeitungsaufwand bedingt. Dies ist oft nur mit sehr leistungsfähigen Rechnern möglich. Schon aus diesem Grund werden häufig noch LANDSAT (7-Band) oder ASTER (14-Band) Bilder verwendet.
Typischen mit hyperspectral Scannern in der Geothermie erzeugte Karten sind:
In den Karten der Mineralverteilung können für Geothermie typische Minerale dargestellt werden. Beispielsweise it die Kartierung der Verbreitung von Kaolinit, Alunit oder Opal typisch für geothermische Alterationen. Vegetationskarten können auf geothermischen 'Stress' hinweisen, beispielsweise bei Grundwasser-Besonderheiten an ausstreichenden geologischen Störungen.
Es gibt viele komerzielle Anbieter hyperspectraler Daten. Auch ein Spezialprocessing dieser Daten kann, schon wegen der Datenmengen, nur von Spezialfirmen oder Instituten durchgeführt werden.
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Weitere Literatur unter Literaturdatenbank und/oder Konferenzdatenbank.
http://en.openei.org/wiki/Hyperspectral_Imaging
https://de.wikipedia.org/wiki/Hyperspektral
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