NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Forum für Leuchtende Nachtwolken (NLC)

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Michael Theusner
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NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von Michael Theusner » 9. Jun 2020, 23:21

Hallo,

Vielleicht erinnern sich einige noch, dass ich ab und zu aus den vom Boden aus aufgenommenen NLC-Fotos Karten der geografischen Verteilung der NLC erzeugt habe. Eine Grundannahme, die man machen muss, um aus nur einem Foto eine solche Karte zu generieren, ist die Höhe der NLC vorzugeben. Aber da die Höhe nicht so groß variiert, ist das bei einer Entfernung der NLC von 500 km und einer Höhenvariation von +-3 km immerhin noch mit einer Ortsgenauigkeit von +-15 km möglich. Bei geringerer Entfernung wird es noch genauer.

Wenn man aber zwei Fotos hat, die zum gleichen Zeitpunkt von verschiedenen Orten aus aufgenommen worden sind, kommen die NLC geografisch nur zur Deckung, wenn die vorgegebene Höhe korrekt ist.

Dieses kleine Experiment habe ich mit Maciej Libert zusammen gemacht, der am Abend des 7.6.20 von Cuxhaven-Duhnen aus fotografierte, während ich in Schleswig-Holstein bei Westerrade stand. Das sind immerhin 120 km Basislinie.

Hier ist das Ergebnis wenn ich eine Höhe der NLC von 84 km vorgebe (dunkle Flecken sind Wolken):
Bild
Dann passen die Karten im Mittel am besten überein. Man sieht aber auch überall leichte Verzerrungen, da die NLC halt nicht überall exakt auf 84 km standen. Die stärkere Verschiebung des hellen Bandes auf 59°N verschwindet übrigens bei einer Höhe von 83 km. Das lag also etwas niedriger.
Die Unterschiede weiter nördlich auf etwa 59,7°N sind fast weg, wenn ich 85 km Höhe vorgebe. Dort waren sie also in etwas größerer Höhe.

Auf der Karte ist Südnorwegen zu erkennen. Die NLC lagen zwischen Stavanger und Telemark.

Inzwischen kann ich auch aus mehreren Bildern eines Panoramas eine Karte erzeugen, um einen Gesamtüberblick zu bekommen.
Hier ein Beispiel vom Morgen des 7.6.20 um 3:07 MESZ (dunkle Flächen sind die NLC verdeckende Wolkenfelder).
Die Hauptmasse der NLC lag über dem Norden Dänemarks/dem Skagerrak. Schwächere Bänder aber auch über der Mitte Dänemarks und von Bornholm bis fast vor Rügen.

Bild

Viele Grüße,
Michael

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Jörg Kaufmann
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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von Jörg Kaufmann » 10. Jun 2020, 00:07

Hallo Michael,

ich habe mir meine Bilder von 3:07 MESZ noch mal angeschaut. Deine/eure Arbeit gibt dieser Nacht wirklich eine besondere Perspektive.
Ich hatte die schwachen Felder Mitte Dänemark/westl. Ostsee für mich etwas nördlich der Grenze verortet. nun weiß ich es genau.
Danke fürs Zeigen.

Viele Grüße
Jörg

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StefanK
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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von StefanK » 10. Jun 2020, 01:26

Hallo Michael,

herzlichen Dank für Deine Arbeit. Interessant finde ich die Höhenangaben. In der Literatur wird eine durch Messungen (Triangulation) seit über 100 Jahren eine immer wieder bestätigte mittlere Höhe der NLCs von 82.5 km angegeben. Die habe ich auch in den Quellcode des Rechners (http://www.leuchtende-nachtwolken.info/kalkulator.htm) eingegeben, weil mir der ursprünglich von Alexander Wünsche gewählte Wert von 85km als zu hoch erschien. Vielleicht ergibt sich für Dich in einer anderen Nacht noch einmal die Möglichkeit das Experiment zu wiederholen; wäre jedenfalls interessant.

Viele Grüße aus Bonn,

Stefan

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Michael Theusner
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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von Michael Theusner » 10. Jun 2020, 02:09

Guten Morgen,

ich hatte in meinem Code auch immer standardmäßig 82.5 km eingestellt. In diesem Fall war schnell zu merken, dass das nicht passte. Ich möchte unbedingt noch weitere gleichzeitige Bilder von verschiedenen Standorten aus aufnehmen! Wäre toll, wenn sich auch andere daran beteiligen würden? Man muss dann ja nur kurz telefonieren und gleichzeitig auslösen. Ähnliche Brennweite wäre natürlich auch von Vorteil.

Vor allem auch wegen des nächsten Bildes. Ich hatte vorgestern Abend versucht, aus den Bildern von mir und Maciej ein echtes 3D-Bild zu erzeugen. In Anaglyphendarstellung. Bei der Basislänge von 120 km ist die Perspektive aber so unterschiedlich, dass das Auge das mit den vom Boden aufgenommenen Bildern nicht hinbekommt.

Vorhin hatte ich angesichts der Verzerrungen in der Kartendarstellung dann die Idee, die Kartenbilder dafür zu nehmen. Das Ergebnis ist geradezu unglaublich! Eine NLC in 3D! (Eine rot-türkis-Brille ist hier natürlich nötig)
Bild
Man sieht die Wolke von unten. Oben die turbulente Front bei der tatsächlich die übereinander gefalteten Schichten durcheinander in 3D zu erkennen sind! Überall feine Strukturen in 3D. Auch erkennbar größerskalige Wellen. Direkt unterhalb der Front der erste Wellenberg, dann Tal und wieder Wellenberg. Das sind offenbar die verschiedenen Höhenbereiche von 83-85 km. Was also heraussteht aus dem Bild ist näher am Betrachter dran und war auch näher am Erdboden. Blick von unten halt.
Ich bin völlig perplex, dass das so funktioniert!? Ich konnte im Web auch kein weiteres Beispiel einer NLC in 3D finden. Gibt es so etwas nicht?

Viele Grüße
Michael

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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von Claudia Hinz » 10. Jun 2020, 06:52

Wow, das ist ja klasse!!! Ich habe das noch nirgendwo gesehen! Du solltest Dir das unbedingt per Artikel "patentieren" lassen, sowas ist heutzutage leider notwendig.

Was mir bei dem großen Display aufgefallen ist, es waren von uns aus gesehen nicht nur drei, (mit Einbeziehung der tschechischen Beobachtung von Jarda Fous) vielleicht sogar 4 getrennte NLC-Felder unterwegs, und zumindest 2 davon schienen eine unterschiedliche Höhe und Zugrichting zu haben. Das südwestliche zog in größerer Höhe nach Westen, das im Westen scheinbar tiefer nach oben weg (also nach Osten). Leider scheint das Display im Südwesten keiner weiter erwischt zu haben, so dass man da keine Berechnungen anstellen kann :-(

Ich freu ich mich echt auf weitere Ergebnisse!

Viele Grüße
Claudia

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OlafS
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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von OlafS » 10. Jun 2020, 11:36

Michael Theusner hat geschrieben:
9. Jun 2020, 23:21
...Vielleicht erinnern sich einige noch, dass ich ab und zu aus den vom Boden aus aufgenommenen NLC-Fotos Karten der geografischen Verteilung der NLC erzeugt habe.
...
Klar!! Immer wieder gerne, solange es Deine Möglichkeiten zulassen!
Und was Du dann noch als 3D angehangen hast (mir fehlt zwar die Brille, aber trotzdem tolle Arbeit).

Nebenbei:
Das die NLC-Höhen weitgehend konstant sind, schließt ja nicht aus, daß sie mal ca. 1 km tiefer und mal ca. einen höher sind.
Das war auch vielfach in ALOMAR-Aufzeichnungen zu sehen und ist anhand unterschiedlicher MSE / PMSE auch zu erwarten.

Gruß, Olaf
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StefanK
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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von StefanK » 10. Jun 2020, 13:14

Hallo zusammen,

die MSE kommen im ganzen Höhenbereich zwischen 80 und 90 Kilometer vor. Die Theorie besagt, dass die Partikel beim Absinken wachsen, bis sie (natürlich nicht zwangsläufig) so groß werden, dass sie im optischen Bereich (Auge; Kamera und LIDAR) sichtbar werden. Beim weiteren Absinken geraten sie dann in wärmere Luft und sublimieren. Der Sweet spot, in dem das Optimum der visuellen Erfassbarkeit als NLC erreicht wird, liegt bei etwa 82.5 km. Dies ist dann als Durchschnittshöhe (der visuellen) NLCs zu verstehen. Insgesamt sollte der Höhenbereich der NLCs also nur einen Teil des Höhenbereichs der MSEs abdecken.

Frage an Michael: Siehst Du eine Möglichkeit, diese Untersuchung auch mit Fotos des großen Displays vom 21.o06.2019 duchzuführen. Da gibtes massig Fotos und diese Nacht stellt ja nun (bislang) den Extremfall eines NLC-Displays dar. Jedenfalls habe ich in der Literatur (vielleicht mit Ausnahme von ein paar Abenden 188571886) nichts vergleichbares gefunden.

Viele Grüße aus Bonn,

Stefan

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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von Thorsten Gaulke » 10. Jun 2020, 15:47

Moin...

Hochinteressante Materie hier...!

Danke für eure Ideen und Mühen...

Kleiner Tipp von mir... Kennt ihr diese 3-D Schielbilder...? Es gab mal Bücher - "das magische Auge" hießen die...

Ich habe mal vor Jahren... Oder auch schon vor mehr als 10 Jahren selber solche Schielbilder erstellt... Von Wolken, von Bäumen... Generell Natur... Und ich glaube auch schon mal von NLCs... Ich brauche eben nur 2 Bilder die - etwa 100 km auseinander - fotografiert wurden...

Beide nebeneinander legen und dann eben schielen... Das geht ja in beide Richtungen... Nach außen und nach innen... Ich kann besser nur nach innen... ;-)

Und voila... 3D-NLCs...

Beispiel aus der Nachbarschaft mal unten...

Bild


Viel Spaß beim Experimentieren...!
Gruß Thorsten
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OlafS
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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von OlafS » 10. Jun 2020, 17:04

StefanK hat geschrieben:
10. Jun 2020, 13:14
...
Insgesamt sollte der Höhenbereich der NLCs also nur einen Teil des Höhenbereichs der MSEs abdecken.
...
OlafS hat geschrieben:
10. Jun 2020, 11:36
...
Nebenbei:
Das die NLC-Höhen weitgehend konstant sind, schließt ja nicht aus, daß sie mal ca. 1 km tiefer und mal ca. einen höher sind.
Das war auch vielfach in ALOMAR-Aufzeichnungen zu sehen und ist anhand unterschiedlicher MSE / PMSE auch zu erwarten.
...
Moin, ich habe hiermit nicht gesagt, daß NLC + (P)MSE deckungsgleich sind bzw. das die Differenz mindestens +/- 5 km beträgt (das könnte man in den falschen Hals bekommen haben).
Ich habe nur herausgestellt, daß Unterschiede auch zu erwarten sind.

Gruß, Olaf
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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von Michael Theusner » 10. Jun 2020, 20:37

Hallo,

danke für die Kommentare. Ja, ich hatte natürlich auch an das mit dem Cross-Eyed gedacht. Leider bin ich selbst nicht in der Lage Bilder auf die Art und Weise in 3D anzuschauen. Deswegen habe ich da zunächst lieber die Finger von gelassen :D

Hier ist nun aber die gewünschte Version. Ich hoffe korrekt? Oder falsch herum? Ich konnte das jedenfalls nicht selbst überprüfen! Ist natürlich schön wenn man das in Echtfarben in 3D sehen kann.

Bild

Zu den anderen Fragen komme ich gleich noch.

Michael

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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von Thorsten Gaulke » 10. Jun 2020, 20:58

Moin Michael...

explizit gewünscht wars nicht umbedingt, aber trotzdem Danke, dass du es probiert hast...

Ja, wenn man nach innen schielt (so als ob man gaaanz dicht vor der Nase etwas sehen möchte), entwickeln sich - wenn man sich 10 sek. drauf einlässt - tatsächlich fantastische 3D -Strukturen.... Super plastisch...

Danke fürs zur Verfügung stellen...!!!

P. S. Anders herum schielen geht übrigens auch... Dann ist halt alles, was vorher nach außen gewölbt war, nach innen gewölbt...

Phantastisch...!
Gruß Thorsten
circa N51°39' E008°31'

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Michael Theusner
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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von Michael Theusner » 10. Jun 2020, 22:17

Hier noch meine Antworten:

Danke Claudia, ich bin auch immer noch begeistert, dass das mit so einfachen Mitteln möglich ist. Selbst bei den kleinen Kelvin-Helmholtz-Instabilitäten kann man die Struktur in 3D sehen. Interessant finde ich auch, dass durch das 3D-Bild klar wird, dass der helle Streifen in der NLC nicht durch eine größere Dichte an Eiskristallen zustande kommt, sondern ein rein perspektivischer Effekt ist: man schaut parallel durch eine ausgedehnte Schicht hindurch, sodass der Bereich nur aus dem Grund dichter erscheint.

Zu den verschiedenen Zugrichtungen: ich vermute, dass so etwas auch durch das Hindurchlaufen der Schwerewellen vorgetäuscht werden kann. Die Schwerewellenbewegung ist ja unabhängig von der eigentlichen Strömungsrichtung und kommt aus beliebigen Richtungen. Da sie aber alle möglichen Effekte auf die Eiskristalle haben (Auflösung, Bildung), kann das so aussehen als Bewege sich die Wolke selbst in der Richtung in der die Schwerewelle läuft.

Da bin ich auch genau in dem hier gezeigten Fall drauf hereingefallen :) Ich hatte ja im Chat geschrieben, dass die Strömung von Südost gekommen sei und die NLC von uns weg getrieben wurden. Der Zeitraffer in Kartenform (poste ich noch) zeigt aber eindeutig, dass die Strömung in Wirklichkeit Ost-West verlief und die Schwerewelle (die hier sichtbare dichte Front) von Südost kam. Das kann also offenbar auch täuschen. Und die Schwerewelle hat dann das, was an Eiskristallen noch da war, abgeräumt und aufgelöst.

Olaf: Ja, dass die Höhe variiert ist ja klar. Ich meinte nur, dass ich für die Kartenberechnung eine feste Höhe annehmen muss. Und normalerweise habe ich nicht die Möglichkeit, die genau festzustellen. Hier ging das das erste Mal.

Stefan: Letztes Jahr hatte ich zumindest von den am 21.6.2019 im Erdschatten leuchtenden NLC eine Karte gepostet. Da aber für die Kartenberechnung aber Sterne in den Fotos sichtbar sein müssen, war das an dem Tag in bei vielen Bildern gar nicht möglich. Da waren kaum noch oder gar keine Sterne mehr durch die hellen, flächendeckenden NLC zu erkennen :D
Oder woran hast du sonst noch gedacht? 3D? Dafür braucht es wirklich gleichzeitige Fotos, da sich die NLC ja schon innerhalb von 5 Sekunden merklich verändern. Aber ich kann gerne "Fremdfotos" von damals umrechnen. Für die Referenzierung ist aber immer ein guter Teil Handarbeit nötig.

Im Netz konnte ich auch nach erneuter intensiver Suche heute Abend keine weiteren Beispiele für 3D-NLC-Bilder finden. Das kann aber auch immer daran liegen nicht in allen Sprachen suchen zu können und/oder dass ich die falschen Suchbegriffe verwende.

Allerdings verwenden die Profis selbstverständlich solche Methoden, um Höhenprofile der NLC zu berechnen. Das wurde z.B. schon mit den Bildern von AIM gemacht. Da gibt es aber keine 3D-Bilder zum angucken. Siehe hier: Hart et al., "Investigating Gravity Waves in Polar Mesospheric Clouds Using Tomographic Reconstructions of AIM Satellite Imagery" (2018). Publications. Paper 27. [PDF]
An genau so etwas hatte ich auch vorher schon gedacht: aus den beiden Bildern und den Pixelverschiebungen eine Höhenkarte zu berechnen. Genau das beschreiben die in dem Artikel. Leider fehlt mir da noch das notwendige Wissen, um das mal schnell umzusetzen :roll:

Übrigens hatte ich gestern Abend spaßeshalber mal das Bild der IAP-Kamera in Kühlungsborn in eine Karte umgerechnet. Das wäre doch toll, wenn die so etwas standardmäßig hätten. Dann könnten wir leicht sehen, wo sich die NLC so rumtreiben. :)

Ich muss jetzt dringend mal ins Bett, Schlaf nachholen...

Bis morgen
Michael

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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von Claudia Hinz » 12. Jun 2020, 12:39

Herzlichen Glückwunsch, zur Veröffentlichung bei Spaceweather!
https://www.spaceweather.com/archive.ph ... &year=2020

Und danke für Deine Antwort. Ja, vielleicht hast Du recht und es ist ein perspektivisches Problem sowohl durch die Schwerewellen als auch durch die zunehmende Sonnentiefe beeinflusst, die ja auch den Anschein gibt, daß NLC nach unten wegziehen. Ein Zeitraffer wäre hier gut gewesen, aber da wir nicht mit solchen frühen NLC gerechnet hatten, waren wir einfach noch nicht so weit und haben nur schnell mit dem Weitwinkel paar Fotos gemacht. Das nächste Mal ;-)

Freu mich auf mehr!
LG Claudia

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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von Daniel Ricke » 12. Jun 2020, 19:22

Moin!
Michael, mal wieder eine tolle Arbeit! Ein genauso großes Lob geht aber auch an Thorsten Gaulke, für die "magische Auge"-Idee. Ich hatte diese Bücher auch, die meisten Bilder haben damals bei mir geklappt. Auf diese Weise konnte ich eben mangels bunter Brille meine ersten 3D-Schiel-NLC sehen. :shock:
Ich habe zwar den nächsten Tag davon verlässlich Augen-/Kopfschmerzen bekommen, aber das war es mir eben wert!
Fantastisch, der dickere strukturlose Bereich in der Mitte "hängt" herunter. In die Welle/Verwerfung darüber hätte ich meine Finger hineinkrallen und mich festhalten können. Aber immer erstaunlich, wie klein das 3D-Schielbild ist, wenn man erfolgreich "eingeloggt" ist.

Danke euch!
Daniel
ja, wir sind Klasse! ;-)

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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von Thorsten Gaulke » 12. Jun 2020, 20:08

Moin Daniel...

Danke *rotwerd...
Gruß Thorsten
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Alexander Haußmann
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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von Alexander Haußmann » 12. Jun 2020, 20:09

Hallo Michael,

ich wollt mich auch noch mal melden und Dir zu den schönen Ergebnissen gratulieren! Ich erinnere mich noch an die ersten Rückrechnungen mit vorgegebener Höhe (muss wohl 2008 gewesen sein), und dass ich mir dann auch schnell etwas im Matlab zusammengebastelt habe. Von 2014 habe ich auch noch ein Zeitraffer aus Dresden, und auch noch einen Beobachtervergleich vom Airglow im Juli 2012. Vom 21.06.2019 müsste ich auch die Rückrechnung von einem Einzelbild haben.

Die 3D-Bilder sind aber wirklich spektakulär! Das ist natürlich eine interessante Idee, die entzerrten Bilder zu vergleichen. Wobei ich noch nicht ganz dahintersteige, ob diese residuale Höheninformation dann "richtigrum" oder "falschrum" orientiert ist. Ich habe immer nur daran gedacht, was man tun müsste, um 3D-Bilder aus den direkten Kamerafotos zu bekommen. Also Beobachterperspektive in den ziemlich dünnen sphärischen Schirm hinein. Soviel Distanz zwischen den Beobachtern darf es gar nicht sein, und dann verliert sich natürlich der Effekt schnell bei den weiter entfernten Strukturen bei tieferen Höhenwinkeln. Ich glaub Otto Jesse & Co. haben um 1885 mit 30 km Basis gearbeitet, aber eher zum Messen und nur experimentell photographiert (auf Nassplatte oder was auch immer es damals war). Irgendwo hab ich die Geschichte dazu mal gelesen, war das bei Wilfried Schröder?

Jedenfalls hat es bei mir nie funktioniert, auch weil ich auch nicht so groß im Organisieren von Beobachtungskampagnen bin.

Ich stand vor ein paar Jahren auch mal mit dem Herrn Baumgarten vom IAP in Kontakt, wegen der genauen Höhe. Irgendwie kam man doch bei 83 km raus, aber Abweichungen sind wohl auch aufgetreten, im Extrem bis auf 70 km runter. Aber ich weiß nicht mehr, ob es um seine Lidar-Echos oder die "echten" NLC ging. Die Emails aus der Zeit sind leider weg.

Aber auf alle Fälle Hut ab und weiter so! Ich ahne, dass bei der Objektiv-Kalibrierung mit Sternfeldern doch nicht alles automatisch gehen wird und einiges an Handarbeit nötig ist, vor allem wenn dann Bilder von anderen Kameras und anderen Optiken ausgewertet werden sollen... und genaue Zeiten, das ist ja auch immer kritisch. Für die atmosphärische Refraktion nimmst Du die Standardwerte?

Viele Grüße,
Alex

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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von StefanK » 13. Jun 2020, 13:10

Und schon hat sich jemand (könnte dem Namen nach sogar aus DE sein) Michaels Arbeit auf Spaceweather geschnappt, verunstaltet und neu hochgeladen:
https://spaceweathergallery.com/indiv_u ... _id=163443 . Copyright-Kontrolle findet auf Spaceweather wohl kaum statt, da jeder Bilder hochladen kann, ohne Freigabe. Dennoch m.E. eine Frechheit.

Bernd Rafflenbeul
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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von Bernd Rafflenbeul » 13. Jun 2020, 13:22

Ich gebe dir da Recht. Das ist eine Frechheit. Vielleichtsollte Michael mal einen Kommentar auf Space Weather schreiben...........

Bernd

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Re: NLC-Höhen- und Ortsbestimmung mit Fotos vom Boden

Beitrag von Michael Theusner » 14. Jun 2020, 18:22

Danke, Alex!

Stimmt, das ist schon richtig lange her inzwischen :) Damit habe ich tatsächlich angefangen, als ich noch in Hannover wohnte. Und den Code den ich damals gebaut habe, verwende ich noch heute, wenn auch weiterentwickelter Form (vor allem jetzt).

Bei den 3D-Bildern kann ich mit absoluter Sicherheit sagen, was nach oben und was nach unten gehört, da ich die Höhe der NLC sogar direkt aus den Differenzen der beiden Bilder berechnen kann. Das, was da an der markanten Kante so hervorsteht, ist dem Boden näher, liegt also tiefer, der Rest höher.

Und du hast Recht, bei direkt aus bodengebundenen Fotos erzeugten 3D-Bildern darf die Basislinie nicht zu groß sein. Und wie ich ja schnell gemerkt hatte, war sie bei Maciej und mir viel zu groß gewesen. Das führte schließlich zu der Idee mit dem 3D-Bild aus der Kartenprojektion. Wer ursprünglich 3D-NLCs fotografiert hat, weiß ich nicht.

Tatsächlich ist dafür überhaupt gar keine Objektivkalibrierung notwendig. Ich erzeuge die Umrechnungsfunktionen ausschließlich über die Sternenpositionen. Und das geht so "halbautomatisch" mit noch viel Klicken per Hand. Insgesamt aber recht zügig. Insofern wird da jegliche Objektivverzeichnung einfach auf diesem Wege kompensiert und eine pixelgenaue Umrechnung möglich. Zumindest da, wo genügend Sterne sind. Und in diesem Fall ist das so. Und ja, Refraktion wird natürlich berücksichtigt. Ich verwende dafür Code aus der NASA Astronomy Library. Wenn du das genau wissen willst, kannst du dir dieses Programm angucken, mit dem ich Rektaszension und Deklination in Azimut und Höhe umrechne:
https://idlastro.gsfc.nasa.gov/ftp/pro/astro/eq2hor.pro
Gleichzeitigkeit ist natürlich auch extrem wichtig. Die kann ich hier garantieren weil Maciej und ich während der Aufnahmen telefoniert und zusammen ausgelöst haben :D
Alexander Haußmann hat geschrieben:
12. Jun 2020, 20:09
Ich stand vor ein paar Jahren auch mal mit dem Herrn Baumgarten vom IAP in Kontakt, wegen der genauen Höhe. Irgendwie kam man doch bei 83 km raus, aber Abweichungen sind wohl auch aufgetreten, im Extrem bis auf 70 km runter. Aber ich weiß nicht mehr, ob es um seine Lidar-Echos oder die "echten" NLC ging. Die Emails aus der Zeit sind leider weg.
Ich habe über die letzten zwei Tage meine Analysesoftware neu geschrieben, so dass es jetzt möglich ist, aus zwei Fotos ein echtes Höhenprofil der NLC zu berechnen. Zumindest für die markanten Strukturen im Bild. Dafür konnte ich einigen Code recyceln, den ich mal für AviStack2 geschrieben habe (wer sich noch erinnert, auch lange her leider). Wenn die Einzelfotos referenziert sind, ist das tatsächlich weitgehend automatisch. Also zwei Bilder rein, Höhenprofil + Anaglyphenbild kommen raus. So muss das sein :D

Hier ist das Ergebnis:
Bild

Jeder untersuchte Punkt wird dabei unabhängig von den anderen berechnet. Insofern ist es schön, dass sich ein konsistentes Bild ergibt. Natürlich gibt es auch einige Ausreißer. Aber man muss auch bedenken, wie schlecht die Kontraste im Bild teilweise sind. Und trotzdem funktioniert das!
Die Punkte, bei denen der Algorithmus nicht konvergierte, habe ich aus diesem Bild rausgeworfen. Das betraf nur ca. 7% der untersuchten mehr als 1000 Punkte.

Die Höhenkarte bestätigt auch eindrucksvoll, was man visuell im 3D-Bild sehen konnte. Das herausstechende Filament an der markanten Kante liegt tatsächlich am niedrigsten mit Werten zwischen 82 und 83 km. Die räumliche Auflösung der Höhenberechnung ist sogar so gut, dass auch das dahinter halb verdeckte Band noch teilweise erfasst wird. Es lag etwa 1,5 km weiter oben auf 84 km Höhe. Es erstreckt sich mit ziemlich gleichmäßiger Höhe bis an den rechten Bildrand. Auch der Bereich links mit den kleinen Kelvin-Helmholtz-Instabilitäten erschien in 3D als näher am Betrachter. Und das zeigt auch die Höhenkarte. Weiter im Norden (oben) steigt die Höhe der NLC deutlich an und erreicht 85-86 km.
Allgemein erkenn man, dass es in den flächenhaften Bereichen eine Schwankungsbreite der Höhe von so +-300 m gibt. Es ist nicht klar ob das durch Ungenauigkeiten in der Analyse kommt oder eine echte Struktur der NLC ist.

Problematisch ist auch, dass einem das Gehirn sagt, dass die dichteren Bereiche der NLC "Erhebungen" sind und die dünneren (also dunkleren) "Senken". Davon kann man natürlich überhaupt nicht ausgehen.

Damit man die Strukturen besser erkennen kann, hier noch eine Darstellung mit farbigen Punkten:
Bild

Ich hoffe, dass ich mehr Vergleichsbilder bekomme, um zu gucken, wie das in anderen Situationen funktioniert. Und ob dabei auch konsistente Ergebnisse herauskommen.
Man müsste wirklich mal eine Messkampagne starten :D

Viele Grüße
Michael

ps.: Danke für den Hinweis auf das Copyrightproblem. Hab aber irgendwie keine Lust mich da zu kümmern. Es gibt jedenfalls Schöneres :)

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