InSAR: wie Radar aus dem All Millimeter misst
Über diese App
Der Radarsatellit Sentinel-1 fliegt zweimal über eine sinkende Stadt. Das Echo kommt verschoben zurück, weil die Welle hin und zurück läuft: Eine Phasenverschiebung von einem vollen Umlauf entspricht 2,8 cm. Im Interferogramm erscheinen Farbringe über der Senkungsmulde, im Schnitt springt die Farbe alle 27,7 mm.
Mit Erklärmodus: Ein KI-Tutor führt dich durch die App, zeigt in der Szene, worauf es ankommt, und beantwortet deine Fragen.
Wie Radarinterferometrie funktioniert
Ein Radarsatellit wie Sentinel-1 sendet Mikrowellen mit 5,55 cm Wellenlänge schräg zur Erde und empfängt das Echo, auch nachts und durch Wolken. Neben der Stärke des Echos speichert er seine Phase. Fliegt der Satellit 12 Tage später dieselbe Bahn, vergleicht man die Phasen beider Aufnahmen. Hat sich der Boden bewegt, ist der Weg länger oder kürzer. Weil die Welle hin und zurück läuft, ändert schon eine halbe Wellenlänge Bewegung, also etwa 2,8 cm, die Phase um einen ganzen Umlauf.
Was die App zeigt
Die App zeigt in der Seitenansicht zwei Überflüge über einer sinkenden Stadt, die beiden Echos untereinander und einen Phasenzeiger. Rechts entsteht das Interferogramm: Jeder Bildpunkt wird nach seiner Phasenverschiebung gefärbt, über der Senkungsmulde erscheinen Farbringe. Ein Schnitt durch die Mulde zeigt, dass die Farbe alle 27,7 mm von vorn beginnt. Die Seitenansicht ist überhöht und nicht maßstäblich.
Selbst ausprobieren
Lass beide Überflüge laufen und stelle 14 mm Senkung ein: Das Echo ist um eine halbe Welle verschoben. Bei 27,7 mm macht der Zeiger einen vollen Umlauf, das Echo sieht aus wie vorher. Wähle das Beispiel „Mexiko 1 Jahr“ mit 217 mm und zähle die Ringe. Schalte dann auf „Senkung in mm“: Aus den Ringen wird die Mulde.
Häufige Fragen
- Was ist InSAR?
- InSAR steht für interferometrisches Radar mit synthetischer Apertur. Zwei Radaraufnahmen derselben Gegend zu verschiedenen Zeiten werden verglichen. Aus der Phasenverschiebung der Echos lässt sich ablesen, wie weit sich der Boden in Blickrichtung des Satelliten bewegt hat, oft auf Millimeter genau.
- Warum entspricht ein Farbstreifen 2,8 cm?
- Sentinel-1 nutzt eine Wellenlänge von etwa 5,55 cm. Die Welle läuft zum Boden und zurück, also verlängert jeder Zentimeter Senkung den Weg um zwei Zentimeter. Ein voller Phasenumlauf, im Interferogramm ein Farbzyklus, entspricht deshalb einer halben Wellenlänge, rund 2,8 cm in Blickrichtung.
- Woher weiß man, wie viele Umläufe es waren?
- Die Phase allein ist mehrdeutig: 0° und 360° sehen gleich aus. Man zählt die Streifen deshalb vom stabilen Rand der Mulde aus nach innen und setzt sie zusammen. Dieses Entfalten liefert die Gesamtbewegung, solange sich benachbarte Bildpunkte nicht zu stark unterscheiden.
- Misst die App echte Satellitendaten?
- Nein. Die App rechnet mit den echten Größen von Sentinel-1, also Wellenlänge und Wiederholzeit, aber mit einer Modellmulde. Das Beispiel Mexiko-Stadt mit 217 mm pro Jahr stammt aus einer Radarstudie zu 465 Großstädten (Nature Cities 2026).
Fach: Geographie & Erdkunde
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