Principper for radarbilleder

I forbindelse med gengivelse af jorden fra satellitter er der betydelige fordele ved radar og brug af mikro­bølger. Radar ser gennem skyer og nattemørke, så man på ethvert tidspunkt kan få et klart billede af jord­overfladen.

Radar bruges almindeligvis i luftfartens kontrolsystemer til at vejlede fly under alle vejrforhold. De fleste skibe på havet har radar om bord. Her bruges radar til at måle afstande og relative vinkler for positioner. De kan opdage med ikke rigtig genkende konkrete objekter. For at få et billede frem kræves helt specielt radarudstyr. Det betyder, at Radar i denne sammenhæng er en Billedradar.

En Billedradar er et aktivt system: Motivet der skal "fotograferes" illumineres - ikke med lys men med elektromag­netiske impulser af særlig mikrobølgefrekvens. Mikrobølgebilleder giver oplysninger om de geometriske og dielek­triske egenskaber ved overfladen eller den masse, der undersøges, og de afhænger hovedsagelig af, hvor ru en given overflade er (se ndf.), hvilket materiale den består af (fx jern, beton, træ, organisk) og indholdet af fugt i overfladen. Det lyder ganske indviklet men er det faktisk ikke. Det er vigtigt at forstå, at radarbilleder ikke viser farver men at de viser fladens ruhed. Jo mere ru fladen er, desto lysere ses området på det sort-hvide billede.

Men hvad er en ru overflade og hvad er en, der er glat? Eller hvad er det, der skaber mikrobølgens birefleks (tilbage til radar­apparatet)? Se på Fig.1 der viser nogle objekter i et landskab, som de fremstilles af en radar­satellit. Her har du måske allerede bemærket, at radar ikke ser lodret ned men altid i en skæv vinkel.

Mens satellitten med dens radarantenne passerer, udsender den mikrobølgeimpulser. Mellem udsendelserne skifter apparatet over til at modtage tilbagekastet energi fra jorden, dvs "ekko" af de udsendte impulser.

I Fig.1 rammes i venstre side en sø eller en havoverflade. Hvis overfladen er rolig - svag eller ingen vind - bliver den indfaldende energi spejlet væk, og intet eller kun lidt kastes tilbage til sensoren. En radar sensor virker sådan, at jo mere ru vandspejlet er, desto mere mikrobølgestråling reflekteres eller tilbagekastes spredt: En rolig (flad eller glat) vandoverflade fremstår mørk eller sort. Men når vind eller strøm laver bølger, bliver overfladen mere ru, og en del af den udsendte mikrobølgestråling tilbagekastes spredt. Jo mere tilbagekastet mikrobølgeenergi, der opfanges, jo lysere eller hvidere vil vandet tage sig ud på det sort-hvide billede.

Når man afbilder en skov, vil mange blade tilbagekaste mikrobølger spredt, og derved fremstår skov som en temmelig ru overflade. Tilsvarende gengives nypløjede marker i lys gråtone, hvorimod enge, landingsbaner og veje er jævne overflader og gengives derfor ret mørkt.

Huse og mange menneskeskabte bygningsværker fremstår til gengæld som meget lyse. De tilbagekaster en masse energi som følge af deres store glatte overflader vendt direkte mod sensoren eller på grund af rektangulært placerede glatte overflader, som de ses til højre i Fig.1.