Laser in der Umweltmeßtechnik / Laser in Remote Sensing: Vorträge des 10. Internationalen Kongresses / Proceedings of the 10th International Congress

262 Pages·1992·11.692 MB·German-English

by  Dr. rer. nat. Christian Werner, Dr. rer. nat. Volker Klein (auth.), Dr. rer. nat. Christian Werner, Dr. rer. nat. Volker Klein, Dr. rer. nat. Konradin Weber (eds.)

Laser in der Umwettmeßtechnik
Laser in Remote Sensing
Vorträge des 10. Internationalen Kongresses
Proceedings of the 10th International Congress
Laser 91
Herausgegeben von/Edited by
C. Werner, V Klein, K. Weber
Mit 154 Abbildungen/With 154 Figures
Springer-Verlag
Berlin Heidelberg NewYork London Paris
Tokyo Hong Kong Barcelona Budapest
Dr. rer. nat. Christian Werner
Deutsche Forschungsanstalt für Luft-und Raumfahrt,
Institut für Optoelektronik, Oberpfaffenhofen
Dr. rer. nat. Volker Klein
Kayser-Threde GmbH, München
(vormals Battelle Institut e.v., Frankfurt)
Dr. rer. nat. Konradin Weber
Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN, Düsseldorf
Dieser Band wurde gefördert durch:
DLR -Institut für Optoelektronik,
Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DI N,
Kayer-Threde GmbH, Battelle Europa e.v.,
Münchener Messe-und Ausstellungsgesellschaft mbH
VDI
~R C)Battelie
DIN
KAYSER-THREOE
ISBN 978-3-540-55248-2 ISBN 978-3-642-50980-3 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-642-50980-3
CIP-Titelaufnahme der Deutschen Bibliothek
Laser in der Umweltmeßtechnik : Vorträge des 10. Internationalen Kongresses Laser 91 = Laser in remote
sensin9 1 hrsg. von C. Werner ... - Berlin ; Heidelberg ; NewYork ; London ; Paris; Tokyo ; Hong Kong ;
Barcelona; Budapest : Springer, 1992
ISBN 978-3-540-55248-2
NE: Werner, Christian [Hrsg.]; Internationaler Kongress Laser <10, 1991, München >; PT
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© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1992
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Satz: Reproduktionsfähige Vorlagen der Autoren
62/3020- 5 4 3 2 1 0 - Gedruckt auf säurefreiem Papier
Vorwort
In den letzten Jahren hat sich die Optoelektronik und die Anwendung
des Lasers mit einer solchen Dynamik weiterentwickelt, daß es
sinnvoll wurde, die Beiträge des Kongresses an läßlich der LASER 91
in nach Anwendungen getrennten Bänden zu dokumentieren.
Professor Dr. W. Waidelich ist wissenschaftlicher Leiter des
Gesamtkongresses. Die Umweltmeßtechnik wird als getrennter Band
herausgegeben.
Mit der Kongress-Messe LASER 91 eröffnete die Münchener Messe
und Ausstellungsgesellschaft einen Überblick über den neuesten
Stand und die Entwicklungstendenzen. Die Synthese von Forschung
und Anwendung (Kongress) mit der Praxis der kommerziell
erhältlichen Geräte (Messe), wie sie im Verbund von Kongress und
Ausstellung dokumentiert wird, hat auf der LASER langjährige
Tradition. Dem Kongresszentrum der Münchener Messe- und
Ausstellungsgesellschaft ist für die Vorbereitung und die professionelle
Durchführung der Teilkongresse zu danken.
Der hier vorliegende Band Laser in der Umweltmeßtechnik zeigt die
Bedeutung der optischen Meßtechnik für das wachsende Gebiet der
Umweltforschung. Die Organisation des Teilkongresses wurde
erstmals auf mehrere Spezialisten verteilt: Dr. Tacke organisierte den
Teil der Meßtechnik für die Erfassung von Verbrennungsprozessen, Dr.
Günther den Teil für die Laseranwendungen zur Erforschung des
Vegetationsstresses.
Neu ist auch der sich anschließende Workshop über optische
Fernmeßerfahren zur Erfassung von Luftverunreinigungen. Um
Experten aus Behörden, der Industrie und der Forschung
zusammenzubringen, teilten sich die Deutsche Forschungsanstalt für
Luft- und Raumfahrt (DLR), die Kommission Reinhaltung der Luft im
VDI und DIN, Battelle Europa und Kayser-Threde die Organisation des
Workshops. Diese Organisationen sind auch Träger des vorliegenden
Bandes.
Für das Zustandekommen des Buches sei allen Autoren,
Diskussionsteilnehmern und dem Springer Verlag gedankt.
München, November 1991 Christian Werner
Volker Klein
Konradin Weber
Preface
During the last years the development of optoelectronics and laser
applications was increasing at such arate, that it would be necessary
to publish the contributions presented at LASER 91 in separate
volumes. Professor Dr. W. Waidelich is the general program chairman
of the 10th International Congress. Beginning with LASER 91
Lasers In Environmental Remote Senslng is presented in a
separate volume.
Since 1973, the Munich Trade Fair Corporation has been providing a
survey of the state-of-the-art and trends in development through its
LASER OPTOELECTRONICS congress and trade fair. The successful
synthesis of theory and practice made evident by the coordination of
the congress and exhibition, has helped this high-tech information
forum in Munich to gain an international reputation. This is the oldest
and most important event of this kind and it has become the meeting
place for experts from all over the world. We would Iike to thank the
congress center of the Munich Trade-Fair Corporation for the
professional organization and performance of this part of the congress.
This book Laser in (environmental) Remote Sensing demonstrates the
importance of optical measuring techniques for its increasing
application in environmental sciences. The organization of the
sessions was appointed to different experts: Dr.Tacke organized the
session Combustion Spectroscopy and Dr.GÜnther the session on
applications to monitor Vegetation Stress.
The workshop on Optlcal Remote Senslng of Air Pollution was
added as a new forum to the congress. Experts from authorities,
industry and research discussed the problem. The workshop was
organized by the German Aerospace Research Establishment (DLR),
the commission on Air POllution Prevention in VDI and DIN, Battelle
Europe and by Kayser-Threde. These organizations are also
contributing to the publishing costs.
We would like to express our gratitude to all the authors, workshop
participants and chairpersons and to Springer-Verlag for their help in
the preparation of this book.
Munich, November 1991 Christian Werner
Volker Klein
Konradin Weber
Referenten - Contributors
Ansmann, A., 98 Kempfer, U., 89 Schade, W., 53
Aufm Kampe, w., 189 Kiemle, C., 102 Schäfer, K., 233
Kindler, T., 210 Schmidt, E., 141
Birkmayer, w., 197 Klein, V., 113 Schmidt, w., 65
Bisling, P., 197 Koechler, C., 46 Schmitt, N.P., 201
Bittner, H., 221 Koehler, S., 197 Schneckenburger, H., 65
Bobey, K., 205 Kölsch, H.J., 85 Schöneborn, F., 93
Breuer, E., 70 Kolm, M., 197 Simmet, G., 102
Bröker, G., 253 Krautstrunk, M., 148 Siemr, F., 146
Bublitz, Jo, 53 Sonnemann, Go, 217
Lahmann, W., 197 Stahl, Ho, 122
Carnuth, w., 89 Leipertz, A., 15 Stricker, w., 22
Claude, Ho, 93 Lindermeir, E., 153
Cossard, Vo Go, 217 Lotz, R., 89 Tacke, Mo, 11
Lüdecker, w., 74 Tank, V., 153, 239
Dahn, H.Go, 74 Taubenberger, R., 210
Diehl, w., 113, 205 Maier-Schwartz, K.Ho, 70 Trickl, T., 89
Manier, Go, 183
Ehret, Go, 102 Martini, L., 233 Vallon, Fo, 244
Eßlinger, A., 37 Mehnert, A.,201 Verdebout, Jo, 46
Michaelis, w., 98, 197
Fergg, Fo, 244 Mosebach, H., 221 Walenda, R., 141
Fiedler, J., 217 Wandinger, Uo, 98
Fiedler, Mo, 249 Nick, K.-P., 53 Weber, K., 113, 131
Weber, Ho, 189
Giesbrecht, Ho, 161, 258 Obländer, W., 141 Weddigen, Cho, 244
Glauer, Jo, 197 Weitkamp, Co, 98, 197
Gölz, Cho, 249 Paffrath, 0o, 148 Witte, Fo, 41
Goers, Uo-Bo, 197 Peuser, P., 201 Wolf, JoP., 85
Graber, w., 210 Platt, U., 249, 260 Wöste, L., 85
Günther, Ko, 74
Rairoux, P., 85
Haschberger, P., 239 Renger, Wo, 102
Haus, R., 233 RiebeseIl, Mo, 98
Hegeler, Go, 70 Rippel, Ho, 221
Helbig, V., 53 Rudolf, w., 205
Hotop, R., 171 Ruth, Bo, 78
Sitzungsleiter - Session Chairmen
M. Tacke Spektroskopie der Verbrennung
Ch.Werner Meeresverschmutzung
K. Günther Vegetationsstre ß
G. Ehret Luftverschmutzung
V. Klein Workshop : Kalibrierung und Luftchemie
K. Weber Workshop: Fernmeßverfahren in der chemischen
Industrie und Ausbreitung von Schadgasen
Ch. Werner Workshop: Meßgeräte und Meßverfahren I
C. Weitkamp Workshop: Meßgeräte und Meßverfahren 11
G. Bröker Workshop: Überwachung der Luftqualität
H. Giesbrecht Workshop: Störfall und diffuse Quelle
U. Platt Workshop: Klima
Inhaltsverzeichnis - Contents
Sitzungsleiter/Session Chairmen XI
Reterenten/Contributors IX
Einleitung
1. Spektroskopie der Verbrennung
Spectroscopy of Combustion
M. Tacke/D
Diodenlaserspektroskopie tür Umweltmeßtechnik 11
A. Leipertz/D
Verbrennungsdiagnostik über Laser-Streulicht-Verfahren 15
W. Stricker/D
Temperaturmessung mit CARS . 22
2. Wasserversch m utzu ng
Water Pollution
A. Eßlinger/D
Ein Sensorsystem zur Luftüberwachung der Meeresver-
sChmutzung für den Bundesminister für Verkehr 37
F. Witte/D
Oil Spill Detection with Imaging Airborne Radar . 41
J. Verdebout, C. Koechler/I
Technical Discription and Simulation Experiments tor Oil
Fingerprinting and Water Columm Characterization 46
W. Schade, J. Bublitz, V. Helbig and K.-P. Nick/D
Time-Resolved Laser-Induced Fluorescence Spectroscopy tor
Diagnostics ot Oil-Pollution in Water . 53
XIV
3. Vegetationsstre ß
Vegetation Stress
W. Schmidt, H. SchneckenburgerlD
Investigation of Forest Decline by Various Time Resolved
Luminescence Techniques
Untersuchung von Waldschäden durch zeitaufgelöste
Lumineszenz 65
K. H. Maier-Schwartz, E. Breuer, G. Hegeler/D
Mobiles Pikosekunden Fluorimeter zur Untersuchung von
Vegetationsstreß 70
W. Lüdecker, H. G. Dahn, K. Günther/D
Laserinduced Fluorescence as an Indicaton of Vegetation Stress74
B. Ruth/D
Use of Chlorophyll Fluorescence Induction Kinetice in the
us-to s-Range for Classification of Damage to Forests . 78
4. Luftversch mutzu ng
Air Pollution
H. J.Kölsch, P. Rairoux, J. P. Wolf, L. Wöste/D
Probing Air Pollutants by Differential Absorption LlDAR
Laser-Fermeßmethoden für Schadgase in der Atmosphäre. 85
W. Carnuth, U. Kempfer, R. Lotz, Dr. T. Trickl/D
Ein tropospärisches Ozonlidar . 89
F. Schönenborn, H. Claude/D
Lidarmessungen in der Stratosphäre
Ein Auswerteverfahren zur Bestimmung von Ozonprofilen 93
C. Weitkamp, A. Ansmann, M. RiebeseIl
U. Wandinger, W. Michaelis/D
Wasserdampfmessungen mit einem Ramanlidar. 98
G. Ehret, C. Kiemle, W. Renger, G. SimmetiD
Wasserdampf-Differential-Absorptions Lidar im nahen Infrarot 102
xv
5. Workshop: Optische Fernmeßverfahren
zur Erfassung von Luftverunreinigungen
Workshop: Optlcal Remote Sensing of
Air Pollution
5.1 Kalibrierung und Luftchemie
Calibration and Air Chemistry
W. Diehl, V. Klein, K. Weber/D
Optische Fernmeßverfahren zur Bestimmung gasförmiger
Luftschadstoffe in der Troposphäre 11 3
H. Stahl/D
Meßaufgaben und Anforderungen an Fernmeßverfahren
aus Behördensicht 122
K. Weber/D
Bestimmung von Verfahrungskenngrößen von Meßverfahren
in der Lufteinhaltung nach VDI-Richtlinien und
DlN/ISO-Normen 131
W. Obländer, E. Schmidt, R. WalendaiD
Aufgaben aus der Praxis, Eignungsprüfungen
und Mindesanforderungen, OPSIS Gerät als Modellfall
für ein Zulassungsprüfverfahren . 141
F. Siemr/D
Radiatively Active Trace Gases and their Monitoring
by Optical Remote Sensing . 1 46
M. Krautstrunk, D. Paffrath/D
Großräumige Erfassung von Luftschadstoffen durch
in-situ Messungen vom Flugzeug aus als Datenbasis
zum Vergleich für Fernmeßverfahren . 148
E. Lindermeir, V. TankiD
Calibration Procedure for a Fourier Spectrometer with
Automatie Determination of the Source Temperature . 153