Hyperspektralkamera über Blatten
Bei der Aufnahme des Blattener Bergsturzes kam auch eine Hyperspektralkamera zum Einsatz.
Während die Sensoren einer Digitalkamera nur für Wellenlängen empfindlich sind, die den Primärfarben entsprechen (RGB, also Rot, Grün, Blau), sind die Sensoren einer Hyperspektralkamera für mehrere hundert kontinuierliche Frequenzbänder zwischen 400 und 1000–2500 nm empfindlich.
Die daraus gewonnenen Informationen werden in Form von Vektoren mit ebenso vielen Dimensionen verarbeitet. Ihre Kombination bestimmt eine spektrale Signatur, eine Art Fingerabdruck, der für jedes Material einzigartig ist und es ermöglicht, auf Luftbildern verschiedene Pflanzenarten oder verschiedene Arten von Gesteinen und Mineralien zu unterscheiden.
Cooles Gerät bei -220°C
ARES, ein Konsortium Schweizer Forschungseinrichtungen unter der Leitung der Universität Zürich, dem die ETH Zürich, die EPFL, die Empa, die Eawag, die Universitäten Freiburg, Genf und Lausanne sowie das Internationale Zentrum für Erdsimulation angehören, hat kürzlich eine Hyperspektralkamera erworben, die vom renommierten Joint Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, entwickelt wurde.
Die Schweizer Kamera ist eine Weiterentwicklung eines Modells, das an Bord der Internationalen Raumstation zur Untersuchung verschiedener Phänomene auf der Erdoberfläche eingesetzt wird – beispielsweise zur Erkennung von Methanfahnen. Sie wird an Bord eines Flugzeugs vom Typ Cessna 208B Grand Caravan EX betrieben.
Um einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten und Messabweichungen zu vermeiden, wird sie auf eine konstante Temperatur von -220 °C gekühlt. Ein solches Gerät ist komplex in der Handhabung. Aus diesem Grund finden die Messkampagnen im Rahmen von punktuellen Langzeitkampagnen statt, bei denen die Kamera an Bord des Flugzeugs bleibt.
Zufälligerweise ereignete sich der Einsturz von Blatten gerade zu dem Zeitpunkt, als eine solche Kampagne über den Vulkanen Süditaliens stattfand. Die Forscher des Konsortiums nutzten die Rückführung des Flugzeugs in die Schweiz, um ihre Mission zu verlängern und mit ihrer Hyperspektralkamera über das Gebiet des Erdrutschs zu fliegen – mit dem Ziel, die mineralogischen Eigenschaften der Oberfläche zu bestimmen. Dieser Flug fand am 11. Juni 2025 statt.
Kleinere Kamera für Korrekturen und Kalibrierung bei der Kartierung
Die Forscher der EPFL nutzten den Kartierungsflug vom 10. Juni 2025, um eine viel kleinere und einfacher zu bedienende Hyperspektralkamera auf dem Hubschrauber zu installieren, da diese keine Kühlung benötigt. Ziel dieses Testflugs war es, an den geometrischen Korrekturen zu arbeiten, die auf die Daten und damit auf die Kopplung mit dem GPS-Positionierungssystem/der Trägheitsnavigationsanlage des LiDAR anzuwenden sind.
Diese Korrekturen sind wichtig, da im Gegensatz zum Sensor einer herkömmlichen Digitalkamera viele hyperspektrale Sensoren ein lineares Abtastdesign verwenden. Dieses Design stellt grosse Herausforderungen an die Bildkorrektur und die Kalibrierung der intrinsischen und extrinsischen Parameter der Kamera.
Der Originalartikel ist in französischer Sprache in TRACÉS 3556, September 2025 erschienen und wurde von Peter Seitz unter Verwendung von deepl.com ins Deutsche übersetzt.
