Umweltbeobachtung mit Hilfe von Radarbildgebung

In dieser Abschlussarbeit geht es um die Aufnahme und Auswertung von Radarbildern. Von Interesse sind dabei Bilder von Vegetationsschichten. Denn es besteht großes Interesse darin wie z.B. Felder in Hinblick auf ein bildgebendes Radar modelliert werden können. Solche Modelle sind erforderlich um anhand von Radarbildern entweder Aussagen, z.B. über die Höhe oder den Wassergehalt, der Schichten zu treffen oder um diese zu klassifizieren.

In der Arbeit sollen die Radarbilder zunächst mit Hilfe von Simulationen erzeugt werden. Der Vorteil ist hierbei, dass sich anders als bei realen Messungen Auswirkungen von Pflanzenanordnungen bzw. die Auswirkung einzelner Pflanzenteile getrennt beobachten lassen. Vollwellensimulationen ermöglichen es dabei die Radarsignale durch numerisches Lösen der Signalausbreitung in vordefinierten CAD Modellen zu berechnen. Dazu gehört es auch eine geeignete Lösung für die Darstellung von Pflanzen in CAD Modellen zu finden. Hierfür gibt es bereits einige Ansätze in der Literatur welche angewandt werden können.

Aufbauend auf den Simulationsergebnissen sollen dann mit Hilfe des Backprojection-Algorithmus Radarbilder erzeugt werden. Diese Bilder können dann untereinander verglichen werden um so den Einfluss verschiedener Geometrien und Pflanzenteilen auf die erhaltenen Radarbilder zu ermitteln.

Optional können die simulierten Radarbilder auch mit realen Messungen verifiziert werden. Hierfür gibt es zum einen die Option die Simulationsmodelle modellhaft nachzubauen und mit dem vorhandenen Radarsensor und der Linearschiene Messdaten aufzunehmen. Außerdem steht auch ein drohnengestütztes Radarsystem zu Verfügung mit welchem bei passendem Wetter und größerer Vorbereitungszeit Messdaten aufgenommen werden können.