Zusammenfassung
Die innovative Radarmission TanDEM-X (TerraSAR-X add-on for Digital Elevation Measurements) eröffnet eine neue Ära in der satellitengestützten Radarfernerkundung. Die TerraSAR-X Mission wurde 2010 um einen weiteren, zum TerraSAR-X (TSX) baugleichen Satelliten, TanDEM-X (TDX) erweitert. Dieser fliegt mit TSX in enger Formation, wodurch das erste hochpräzise Radar-Interferometer im Weltall entsteht, das die Aufnahme von Interferogrammen mit flexibler Basisliniengeometrie ermöglicht, die nicht durch temporale Dekorrelation oder atmosphärische Störungen beeinflusst sind. Primäres Ziel ist die Erzeugung eines globalen Digitalen Höhenmodells (engl. digital elevation model, DEM) mit bisher unerreichter Genauigkeit (2 m relative Höhengenauigkeit bei 12 m horizontaler Abtastung). Während die Datenaufnahme für die DEM-Erstellung weitgehend abgeschlossen ist, läuft die Prozessierung des globalen DEMs bis Mitte 2016. Zusätzlich zum globalen DEM wurden sekundäre Missionsziele basierend auf Interferometrie in Flugrichtung (engl.: Along-Track Interferometry) und neuartigen bistatischen und multistatischen SAR-Techniken definiert, die im Rahmen einer dedizierten wissenschaftlichen Phase umgesetzt werden.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Notes
- 1.
Man spricht von Along-Track-Interferometrie für zeitliche Abstände in der Größenordnung von Millisekunden bis Stunden und von differentieller Interferometrie für Abstände von Tagen bis Jahren.
- 2.
NASA-Mission mit einem LIDAR-Altimeter (GLAS).
- 3.
SRTM liefert Werte für den absoluten Höhenvergleich innerhalb von ± 60∘ geografischer Breite und ICESat außerhalb dieses Bereichs.
- 4.
Phasenabwicklung (engl.: Phase Unwrapping) bezeichnet den Verarbeitungsschritt zur Lösung der 2π Phasenmehrdeutigkeit.
- 5.
Halbtransparente Volumenstreuer (engl.: semi-transparent volume scatterers) sind Streuer in die Radarwellen eindringen, dabei gedämpft und teilweise zurückgestreut werden. Beispiele sind Vegetation, Eis und trockener Boden.
Literatur
Farr, T.G., Rosen, P., Caro, E., Crippen, R., Duren, R., Hensley, S., Kobrick, M., Paller, M., Rodriguez, E., Roth, L., Seal, D., Shaffer, S., Shimada, J., Umland, J., Werner, M., Oskin, M., Burbank, D., Alsdorf, D.: The shuttle radar topography mission. Rev. Geophys. 45(2), 1–33 (2007)
Moreira, A., Krieger, G., Hajnsek, I., Werner, M., Hounam, D., Riegger, S., Settelmeyer, E.: TanDEM-X: A TerraSAR-X Add-On Satellite for Single-Pass SAR Interferometry, International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Anchorage (2004)
Ulaby, F.T., Long, D.G.: Microwave Radar and Radiometric Remote Sensing, University of Michigan Press (2013). ISBN:0472119354
Moreira, A., Prats, P., Younis, M., Krieger, G., Hajnsek, I., Papathanassiou, K.: A Tutorial on Synthetic Aperture Radar. IEEE Geosci. Remote Sens. Mag. 1(1), 6–43 (2013)
Krieger, G., Moreira, A., Fiedler, H., Hajnsek, I., Werner, M., Younis, M., Zink, M.: TanDEM-X: a satellite formation for high resolution SAR interferometry. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 45(11), 3317–3341 (2007)
Zink, M., Bachmann, M., Bräutigam, B., Fritz, T., Hajnsek, I., Krieger, G., Moreira, A., Wessel, B.: TanDEM-X: the new global DEM takes shape. IEEE Geosci. Remote Sens. Mag. 2(2), 8–23 (2014)
Rosen, P.A., Hensley, S., Joughin, I.R., Li, F.K., Madsen, S.N., Rodriguez, E., Goldstein, R.M.: Synthetic aperture radar interferometry, Proc. IEEE 88(3), 333–382 (2000)
Bamler, R., Hartl, P.: Synthetic aperture radar interferometry. Inverse Probl. 14(4), R1–R54 (1998)
Massonnet, D., Feigl, K.L.: Radar interferometry and its application to changes in the Earth’s surface. Rev. Geophys. 36(4), 441–500 (1998)
Werninghaus, R., Buckreuss, S.: The TerraSAR-X mission and system design. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 48(2), 606–614 (2010)
Pitz, W., Miller, D.: The TerraSAR-X satellite. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 48(2), 615–622 (2010)
Kahle, R., Schlepp, B., Meissner, F., Kirschner, M., Kiehling, R.: TerraSAR-X/TanDEM-X formation acquisition – analysis and flight results. In: 21st AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting, New Orleans (2011)
Krieger, G., Younis, M.: Impact of oscillator noise in bistatic and multistatic SAR. IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. 3, 424–428 (2006)
Younis, M., Metzig, R., Krieger, G.: Performance prediction of a phase synchronization link for bistatic SAR. IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. 3, 429–433 (2006)
Rizzoli, P., et al.: Interferometric Performance, presentation at TanDEM-X science meeting, Oberpfaffenhofen. http://www.dlr.de/Portaldata/32/Resources/dokumente/tdmx/sciencemeeting3/08-Interferometric_Performance_Handout_small.pdf (2011)
Rizzoli, P., Bräutigam, B., Kraus, T., Martone, M., Krieger, G.: Relative height error analysis of TanDEM-X elevation data. ISPRS J. Photogramm. Remote Sens. 73, 30–38 (2012)
Borla Tridon, D., Bachmann, M., Schulze, D., Ortega Miguez, C.J., Polimeni, M.D., Martone, M., Böer, J., Zink, M.: TanDEM-X: DEM acquisition in the Third year Era. Int. J. Space Sci. Eng. 1(4), 367–381 (2013)
Schutz, B., Zwally, H., Shuman, C., Hancock, D., DiMarzio, J.: Overview of the ICESat mission. Geophys. Res. Lett. 32(21), 1–4 (2005)
Zhu, S., Reigber, C., Koenig, R.: Integrated adjustment of CHAMP, GRACE, and GPS data. J. Geod. 78, 103–108 (2004)
Wermuth, M., Montenbruck, O., Wendleder, A.: Relative navigation for the TanDEM-X mission and evaluation with DEM calibration results. In: 22nd International Symposium on Spaceflight Dynamics, São José dos Campos (2011)
Dach, R., Hugentobler, U., Fridez, P., Meindl, M.: Bernese GPS software version 5.0. Astronomical Institute, University of Bern (2007)
Hueso González, J., Walter Antony, J., Bachmann, M., Krieger, G., Zink, M., Schrank, D., Schwerdt, M.: Bistatic system and baseline calibration in TanDEM-X to ensure the global digital elevation model quality. ISPRS J. Photogramm. Remote Sens. 38, 3–11 (2012)
Walter Antony, J., Hueso González, J., Schwerdt, M., Bachmann, M., Krieger, G., Zink, M.: Results of the TanDEM-X baseline calibration. IEEE J. Sel. Topics Appl. Earth Obs. Remote Sens. 6(3), 1495–1501 (2013)
Bachmann, M., Hueso Gonzalez, J., Krieger, G., Schwerdt, M., Walter Antony, J., De Zan, F.: Calibration of the bistatic TanDEM-X interferometer. In: European Conference on Synthetic Aperture Radar (EUSAR), Nuremberg (2012)
Krieger, G., de Zan, F.: Relativistic effects in bistatic SAR processing and system synchronization. European Conference on Synthetic Aperture Radar (EUSAR), Nuremberg (2012)
Fritz, T., Breit, H., Rossi, C., Balss, U., Lachaise, M., Duque, U.: Interferometric processing and products of the TanDEM-X mission. In: International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Munich (2012)
Wessel, B., Marschalk, U., Gruber, A., Huber, M., Hahmann, T., Roth, A., Habermeyer, M.: Design of the DEM mosaicking and calibration processor for TanDEM-X. In: European Conference on Synthetic Aperture Radar (EUSAR), Friedrichshafen (2008)
Breit, H., et al.: TerraSAR-X SAR processing and products. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 48(2), 727–740 (2010)
Yague-Martinez, N., Eineder, M.: TanDEM-X mission: SAR image coregistration aspects. In: 8th European Conference on Synthetic Aperture Radar (EUSAR), Aachen (2010)
Yague-Martinez, N., Eineder, M.: TanDEM-X mission: SAR image coregistration aspects. In: 8th European Conference on Synthetic Aperture Radar (EUSAR), Aachen (2010)
Rossi, C., Rodriguez Gonzalez, F., Fritz, T., Yague-Martinez, N., Eineder, M.: TanDEM-X calibrated Raw-DEM generation. ISPRS J. Photogramm. Remote Sens. 73, 12–20 (2012)
Lachaise, M., Fritz, T., Balss, U., Bamler, R., Eineder, M.: Phase unwrapping correction with dual-baseline data for the TanDEM-X mission. In: International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Munich (2012)
Lachaise, M., Balss, U., Fritz, T., Breit, H.: The dual-baseline interferometric processing chain for the TanDEM-X mission. In: International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Munich (2012)
Lachaise, M., Fritz, T., Eineder, M.: Dual-baseline phase unwrapping challenges in the TanDEM-X mission. In: 10th European Conference on Synthetic Aperture Radar (EUSAR), Berlin (2014)
Rossi, C., Eineder, M., Fritz, T., Breit, H.: TanDEM-X mission: Raw-DEM generation. In: 8th European Conference on Synthetic Aperture Radar (EUSAR), Aachen (2010)
Krieger, G., De Zan, F., Bachmann, M., Hueso Gonzalez, J., Rodriguez Cassola, M., Zink, M.: Unexpected height offsets in TanDEM-X: explanation and correction. In: International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Munich (2012)
Huber, M., Wessel, B., Kosmann, D., Felbier, A., Schwieger, V., Habermeyer, M., Wendleder, A., Roth, A.: Ensuring globally the TanDEM-X height accuracy: analysis of the reference data sets ICESat, SRTM, and KGPS-tracks. In: International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Cape Town (2009)
Gruber, A., Wessel, B., Huber, M., Roth, A.: Operational TanDEM-X DEM calibration and first validation results. ISPRS J. Photogramm. Remote Sens. 38, 39–49 (2012)
Rizzoli, P., Bachmann, M., Bräutigam, B.: Global performance monitoring from TanDEM-X quicklook data. In: 9th European Conference on Synthetic Aperture Radar, Nuremberg (2012)
Gonzalez, C., Bräutigam, B., Martone, M., Rizzoli, P.: Relative height error estimation method for TanDEM-X DEM products. In: 10th European Conference on Synthetic Aperture Radar, Berlin (2014)
Wessel, B.: TanDEM-X DEM Products Specification Document, Public Document TD-GS-PS-0021. https://tandemx-science.dlr.de/ (2016)
Kahle, R., Schlepp, B., Aida, S., Kirschner, M., Wermuth, M.: Flight dynamics operations of the TanDEM-X formation. In: SpaceOps 2012, Stockholm (2012)
Borla Tridon, D., Bachmann, M., Schulze, D., Polimeni, M.D., Martone, M., Böer, J., Zink, M.: TanDEM-X DEM difficult terrain & Antarctica acquisitions towards the planning of the science phase. In: 10th European Conference on Synthetic Aperture Radar (EUSAR), Berlin (2014)
Martone, M., Bräutigam, B., Rizzoli, P., Gonzalez, C., Bachmann, M., Krieger, G.: Coherence evaluation of TanDEM-X interferometric data. ISPRS J. Photogramm. Remote Sens. 38, 21–29 (2012)
Bräutigam, B., Rizzoli, P., Martone, M., Bachmann, M., Kraus, T., Krieger, G.: InSAR and DEM quality monitoring of TanDEM-X. In: International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Munich (2012)
Villano, M., Krieger, G.: Impact of Azimuth ambiguities on interferometric performance. IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. 9(5), 896–900 (2012)
De Zan, F., Krieger, G., Lopez Dekker, P.: On some spectral properties of TanDEM-X interferograms over forested areas. IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. 10(1), 71–75 (2013)
Gruber, A., Wessel, B., Huber, M., Breunig, M., Wagenbrenner, S., Roth, A.: Quality assessment of first larger TanDEM-X DEM blocks. In: International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Munich (2012)
Krieger, G., Zink, M., Bachmann, M., Bräutigam, B., Schulze, D., Martone, M., Rizzoli, P., Steinbrecher, U., Walter Antony, J., De Zan, F., Hajnsek, I., Papathanassiou, K., Kugler, F., Rodriguez Cassola, M., Younis, M., Baumgartner, S., López-Dekker, P., Prats, P., Moreira, A.: TanDEM-X: A radar interferometer with two formation-flying satellites. Acta Astronautica 89, 83-98 (2014)
Rodriguez-Cassola, M., Prats, P., Schulze, D., Tous-Ramon, N., Steinbrecher, U., Marotti, L., Nannini, M., Younis, M., Lopez-Dekker, P., Zink, M., Reigber, A., Krieger, G., Moreira, A.: First bistatic spaceborne SAR experiments with TanDEM-X. IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. 9(1), 33–37 (2012)
Baumgartner, S., Krieger, G.: Large along-track baseline SAR-GMTI: first results with the TerraSAR-X/TanDEM-X satellite constellation. In: International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Vancouver (2011)
Romeiser, R., Runge, H., Suchandt, S., Kahle, R., Rossi, C., Bell, B.S.: Quality assessment of surface current fields from TerraSAR-X and TanDEM-X along-track interferometry and doppler centroid analysis. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 52(5), 2759–2772 (2014)
Kahle, R., Runge, H., Ardaens, J.-S., Suchandt, S., Romeiser, R.: Formation flying for along-track interferometric oceanography–first in-flight demonstration with TanDEM-X. Acta Astronautica 99, 130–142 (2014)
Scheiber, R., De Zan, F., Prats, P., Sant‘ Anna Araujo, L., Künemund, M., Marotti, L.: Interferometric sea ice mapping with TanDEM-X: first experiments. In: IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Vancouver (2011)
Lopez-Dekker, P., Prats, P., De Zan, F., Schulze, D., Krieger, G., Moreira, A.: TanDEM-X first DEM acquisition: a crossing orbit experiment. IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. 8(5), 943-947 (2011)
Abdel Jaber, W., Floricioiu, D., Rott, H., Eineder, M.: Surface elevation changes of glaciers derived from SRTM and TanDEM-X DEM differences. In: IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), Melbourne (2013)
Cloude, S., Papathanassiou, K.: Polarimetric SAR interferometry. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 36, 1551–1565 (1998)
De Zan, F., Krieger, G., Lopez Dekker, P.: On some spectral properties of TanDEM-X interferograms over forested areas. IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. 10(1), 71–75 (2013)
Kugler, F., Schulze, D., Hajnsek, I., Pretzsch, H., Papathanassiou, K.: TanDEM-X Pol-InSAR performance for forest height estimation. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 52, 6404–6422 (2014)
Lopez-Sanchez, J.M., Hajnsek, I., Ballester-Berman, J.D.: First demonstration of agriculture height retrieval with PolInSAR airborne data. IEEE GRSS Lett. 9(2), 242–246 (2012)
D’Errico, M.: Distributed Space Missions for Earth System Monitoring, Springer, New York (2013)
Krieger, G., Hajnsek, I., Papathanassiou, K., Younis, M., Moreira, A.: Interferometric synthetic aperture radar (SAR) missions employing formation flying. Proc. IEEE 58(5), 816–843 (2010)
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Editor information
Editors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 2017 Springer-Verlag GmbH Deutschland
About this chapter
Cite this chapter
Zink, M. et al. (2017). TanDEM-X. In: Heipke, C. (eds) Photogrammetrie und Fernerkundung. Springer Reference Naturwissenschaften . Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-47094-7_56
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-47094-7_56
Published:
Publisher Name: Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-662-47093-0
Online ISBN: 978-3-662-47094-7
eBook Packages: Life Science and Basic Disciplines (German Language)