Post on 21-Apr-2020
Concepto de Teledetección Componentes de un sistema de Teledetección EspacialAdquisición y estructura de una imagenVentajas e inconvenientes de la Teledetección espacialEtapas para el desarrollo de un aplicación de TeledetecciónPrincipales aplicacionesLa radiación electromagnética REM
INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN
▪ Adquisición de “información” a distancia
▪ Observación remota de la superficie terrestre “Remote Sensing”
▪ Teledetección es la ciencia de derivar información sobre las áreas de tierra y agua de nuestro planeta a partir de imágenes adquiridas a distancia. Normalmente se basa en la medición de la energía electromagnética reflejada o emitida por la superficie de interés (Campbell, 1987)
CONCEPTO DE TELEDETECCIÓN
INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE TELEDETECCIÓN ESPACIAL
(a) (a) Fuente de energía(b) Propagación a través de la atmósfera(c) Superficie terrestre (absorción-transmisión)(d) Sistema sensor(e) Recepción(f) Datos digitales(g) Análisis e interpretación(h) Información ambiental(i) Usuario final
(b)
(c)
(d)
(f)(e)
(g) (i)(h)
FUNDAMENTOS FÍSICOS II
¿Qué es una imagen de satélite?Matriz numérica de tres dimensiones:dimensiones espaciales y dimensiónespectral.
LA IMAGEN DE SATÉLITE
¿Qué es el Nivel Digital (ND)?Valor numérico que corresponde a lacodificación de la radiancia cuando elsensor adquiere la imagen.
λn···
λ2
λ1
LA IMAGEN DE SATÉLITE
INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN
Ventajas e inconvenientes de la Teledetección
Ventajas
Aplicaciones multidisciplinares
Cobertura (sinóptica) global y periódica de la superficie terrestre
Visión panorámica
Frecuencia temporal y actualización de datos
Homogeneidad de la información
Información sobre regiones “no visibles” del espectro
Formato digital de la información
Transmisión inmediata
Metodología de aplicación rápida y económica
Observación multi-escala
Técnica complementaria (trabajos de campo)
INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN
Ventajas e inconvenientes de la Teledetección
Inconvenientes
Dependencia de climatología / tiempo de paso del satélite
Dificultad para relacionar parámetros biogeofísicos con medidas electromagnéticas
Dificultad para obtener resolución espacial / espectral /temporal adecuadas en el mismo sensor
Imposibilidad de obtener medidas directas de los “elementos no visibles” de la cubierta terrestre…
INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN
Etapas de una Aplicación de Teledetección
1. Definición del problema
Fenómenos y procesos biogeofísicos involucrados
Posibilidades de “manifestarse” en superficie
Objetivos de la Aplicación
2. Requerimientos de resolución de la imagen
Resolución espacial - espectral - radiométrica - temporal
3. Selección de los datos
Sensores disponibles y características
Datos de campo “verdad terreno” (ortofotos, GPS…)
Datos complementarios (espectrorradiometría de campo)
4. Procesamiento y Aplicación
Tratamientos digital (correcciones, realces, clasificación)
Interpretación “mapas temáticos”
INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN
Principales aplicaciones de la Teledetección
Cartografía geológica
Riesgos geológicos (p.e. erupciones volcánicas, inundaciones,...)
Recursos hídricos y nivales
Análisis en tiempo real de masas nubosas, ozono…
Estudio meteorológicos
Estudios oceanográficos (salinidad, turbidez, m.s.s., biomaterial, Tª,...)
Erosión y desertización
Seguimiento de la vegetación
Usos de suelo
Agricultura (estrés hídrico, plagas, nitrificación, predicción de cosechas)
Incendios forestales
Inventario forestal
FUNDAMENTOS FÍSICOS I
¿Qué es la radiación electromagnética?
La radiación electromagnética (REM) es el flujo energético proveniente del Sol quese propaga a la velocidad de la luz según el modelo ondulatorio/cuántico.
LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
¿Qué es el espectro electromagnético?
Rango de valores posibles para la longitud de onda de la REM. Se divide enregiones de energía con longitudes de onda similares (ondas de radio,microondas, infrarrojo, espectro visible, rayos X, rayos Gamma, ...)
FUNDAMENTOS FÍSICOS I
Emitancia: Energía radiante por unidad de tiempo y de superficie (W m-2 )
Irradiancia: Energía equivalente a la emitancia pero incidente
Radiancia: Energía radiada en una dirección por m2 y por ángulo sólido (W m-2
sr-1)
Emisividad: Relación entre la emitancia de una superficie y de un emisor perfecto “cuerpo negro”
Reflectividad: Relación entre flujo incidente y reflejado para una superficie
Absortividad: Relación entre flujo incidente y el absorbido por una superficie
Transmisividad: Relación entre flujo incidente y el transmitido por una superficie
TÉRMINOS Y UNIDADES DE MEDIDA
FUNDAMENTOS FÍSICOS I
El Sol se encuentra a una Tª radiante de en torno a los 6000 K
Un incendio forestal presenta una Tª de combustión en torno a los 800 K
INTERACCIÓN DE LA REM CON LA ATMÓSFERA
Longitud de onda
Radiación que sale del SolRadiación que llega a la superficie de la Tierra
Ventana de absorción(agua, CO2, ozono,...)
Ventana de transmisión
max2898Ley de Wien: μm K
Tλ =
La radiación solar que llega al sueloes menor que la emitida por el sol
Absorción por los gases delefecto invernadero (O2, O3, H2O,CO2)
Dispersión selectiva en distintaslongitudes de onda (aerosoles)
FUNDAMENTOS FÍSICOS I
Bandas espectrales más usadas en Teledetección
Espectro visible (0,4 a 0,7 μm): Radiación electromagnética que pueden percibirnuestros ojos. Coincide con las longitudes de onda donde es máxima laradiación solar. Azul: 0,4-0,5 μm Verde: 0,5-0,6 μm Rojo: 0,6-0,7 μm.
Infrarrojo cercano (0,7 a 1,2 μm): Especialmente importante para discriminarcubiertas vegetales y concentraciones de humedad.
Infrarrojo medio (1,2 a 8 μm): SWIR (Short wave infrared 1,2 a 2,5 μm): Estimación del contenido de
humedad de la vegetación y los suelos IRM (Infrarrojo medio 2,5 a 8 μm): Detección de focos de alta temperatura
(incendios y volcanes activos).
Infrarrojo térmico (8 a 14 μm): Porción emisiva del espectro terrestre.Obtención te temperatura de superficie.
EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO