Este documento presenta una introducción a la teledetección. Explica conceptos fundamentales como la capacidad de obtener información de un objeto sin contacto directo, y brinda una breve historia de la disciplina. También describe los principios físicos involucrados, como la radiación electromagnética y la interacción con la atmósfera, así como las diferentes plataformas, sensores y órbitas satelitales. Por último, explica conceptos como las firmas espectrales y el comportamiento de la reflectividad en función de factores como el suelo,
7. Productos derivados
Atmosféricos:
•Temperatura de la tropósfera baja, media y
alta.
•Temperatura de la estratósfera inferior.
•Precipitación Criósfera
•Vapor de agua
•Concentración Hielo Oc.
•Aerosoles
•Cobertura de Nieve
•CO2
•Metano
Biósfera
•Nubes
•Color Oceánico
•SO2
•NDVI
•Presión Atmosférica
•Vientos
Antropósfera Geósfera
Luces Nocturnas •Temp. Superficie
Hidrósfera
•Temperatura de la sup. Oceánica Terrestre
•Salinidad •Incendios
•Altura oceánica •Albedo
•Corrientes •QuickScat
11. Espectro Electromagnético.
Definición. Es la sucesión
continua de valores de
longitud de onda.
El espectro se puede dividir
en bandas, zonas que
manifiestan un
comportamiento similar.
12. Interacción de los cuerpos con la energía
electromagnética.
Cuerpos Negros
Es un cuerpo ideal que absorbe toda la luz
y la energía que incide sobre él. Nada
de la radiación incidente se refleja, sino
que es emitida.
En la naturaleza no existen cuerpos
negros, todos son grises, parte de la
energía la absorben, parte la transmiten
otra la reflejan y otra la emiten. La
energía emitida se encuentra dentro del
rango del infrarrojo lejano (térmico).
15. Interacción de la atmósfera con la radiación
electromagnética.
Absorción atmosférica.
El O2: ultravioleta (<0.1 um) secotres del IRL y
sectores de microondas.
El O3: ultravioleta (<0.3 um) y un sector de microondas
(27mm)
Vapor de agua (fuerte absorción en torno a los 6mm y
en sectores < 0.6 y 0.2 um)
CO2: IRM e/ (2.5 y 4.5 um)
17. Interacción de la atmósfera con la radiación
electromagnética.
Dispersión
Se produce al reflejarse o refractarse la radiación por las partículas
de la atmósfera. Es difícil de cuantificar.
La dispersión es mayor a medida que es menor la longitud de onda.
Tipos de dispersión:
- Dispersión Rayleigh: cuando la radiación interactúa con moléculas atmosféricas
y otras partículas pequeñas cuyo diámetro es menor que la longitud de onda de la radiación
incidente. Las longitudes de onda más cortas tienden a ser más afectadas por este mecanismo
de dispersión que las longitudes de onda más largas.
- Dispersión Mie: ésta tiene lugar cuando las partículas que interactúan con la
radiación son de mayor diámetro, por ejemplo vapor de agua y partículas de polvo. Esta
radiación tiende a influir más sobre las longitudes de onda más largas.
18. Bandas de interés en la teledetección.
- Infrarrojo Cercano (0.7 – 1.3
μm)
- Luz visible: (0,4-0,7 μm)
- Rojo (0.7 – 0.6 μm)
- Infrarrojo Medio (1.3 – 8μm)
- Verde (0.6-0.5 μm)
- Azul (0.5-0.4 μm)
- Infrarrojo Lejano ó Térmico (8
– 14μm)
- Microondas (a partir de 1 mm)
1 m = 1.000.000 µm
1m = 1.000.000.000 nm
19. Modos de captación de la energía en la
teledetección
(i) Reflexión
(ii) Emisión
(iii) Reflexión - Emisión
22. Tipos de Satélites y Sensores
Satélite: Es una estación repetidora de la radiación
electromagnética que amplifica y retransmite la
señal radioeléctrica recibida.
Sensor: Dispositivo que detecta determinada banda
electromagnética y la retransmite adecuadamente.
25. Las Resoluciones.
Resolución espacial (detalle en el terreno)
Resolución Espectral (número de bandas)
Pancromático
Multiespectral
Hiperespectral
Resolución Temporal (Frecuencia de revisita) -horas,
diario, semanal, quincenal, mensual-
Resolución Radiométrica (niveles de gris) 8bit=28, 16bit
(65000), 32bit (4.300millones), 64bit. El ojo humano
entrenado no distingue más de 10 tonos de gris.
26. Escalas de las imágenes en función de su
resolución espacial
32. Serie Landsat
Origen EEUU
Órbita Heliosincrónica (700Km de altura)
Lanzamientos: 1972 hasta 1999
Resolución temporal: 18 días
Sensores Multiespectrales: 4 y 7 bandas
Resolución espacial 30m (banda pancromática del L7 de
15m)
Ancho de barrido: 180Km
33. Landsat
Estructura de
Richard, Desierto
de Maur Adrar.
34. SPOT (Satellite Probatoire pour l'Observation de la
Terre )
Origen: Francia
Lanzamientos: 1986-2002
Resolución Temporal: 26 días
Resolución espectral: 2 (pancromáticas) 2 visibles (verde y
rojo) 1 IRM
Resolución espacial: SPOT 5 , pancromáticas 5m, visibles
10m, IRM 20m
Ancho de barrido 60km
Visión estereoscópica lateral
35. SPOT
Pusan-Korea del Sur
2.5m
Campos petrolíferos al E de Texas
SPOT 5 (2.5m)
36. ASTER (Advanced Spaceborne Thermal
Emission and Reflection Radiometer )
Origen: Japón (sobre satélite de USA)
Órbita heliosincrónica (700 km de altura)
Lanzamiento: 2000
Resolución temporal: 16 días
Resolución espectral y espacial: Vnir (verde, rojo e IR) 15m
y Swir (6 IRs)30m, 5 IRT 90m, total 14 bandas
Ancho de Barrido: 60km
Visión estereoscópica (back)
38. MODIS
Plataforma que lleva dos satélites: Aqua (pm) y Terra (am)
Lanzamiento: 1999
Resolución Temporal: 2 días
Resolución Espectral y Espacial: presenta 36 bandas de 250m-500-
y1000m
Sensores espacializados en:
Cobertura terrestre
Detección del color del agua
Rangos de concentración y propiedades de aerosoles
Coberturas de nubes
Rangos de temperaturas terrestres y atmosféricos.
Altura de los topes nuboso
Concentración de O3
39. MODIS
Incendios Julio Tormenta de arena en el
2006 Mar Rojo
Tormenta Beryl en
Nueva Inglaterra
2006
Vientos de mas de
200km/h
45. Satélites de alta resolución espacial:
Ikonos: 4 bandas y 4m de resolución espacial. 1 banda
de 1m. USA
Quick Bird: 4 bandas 2.5m y 1 banda 0.6m. USA
EROS: 1.8m pancromático. Israel
46. Ikonos
Puente Arcoiris (Cañón Bajos.
Países
Glen) Groningen Bourtange
de Tange
48. Satélites Meteorológicos
NOAA (Heliosincrónico) 15 fueron lanzados desde 1978.
Presentan senores AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer).
En la actualidad orbitan 3. Bandas 5. 1km, revisita de 17
días.
METEOSAT (geoestacionario). Series de satélites lanzados
desde 1977 - 1997, Revisita cada 1/2h, 3 bandas (VI, IR;
VA), 2.5km – 5km
56. Factores que influyen en la reflectividad del suelo
Minerales disueltos en el suelo
Materia Orgánica
Contenido de aire y de agua
Textura y estructura
Disposición vertical y horizontal
Ángulos de observación e iluminación
64. Factores que influyen en la reflectividad de la
vegetación.
Características de la planta (estado fenológico, forma,
contenido de humedad)
Características morfológicas de la hoja (forma, histología,
disposición foliar, etc.)
Situación geográfica de la planta (pendiente, orientación,
geometría de la plantación)
68. Factores que influyen en la reflectividad del
agua en el dominio óptico.
Contenido de Clorofila
Materiales en suspensión
Rugosidad superficial
Profundidad
73. Manchas de petróleo en el Río de La Plata (1999)
Imagen (Modis)
Manchas de petróleo
74. El dominio del Infrarrojo Térmico
El parámetro clave es la temperatura radiativa:
La energía emitida depende de la absorbida en las distintas
longitudes de onda.
La temperatura radiativa es estimada a partir de la energía
emitida por un cuerpo y depende de la radiancia en el sensor,
la emisión atmosférica y emisividad de la cubierta.
75.
76.
77. Factores que afectan la emisividad.
Absorción de día, re-emisión de noche.
Inercia térmica alta.
Evapo-transpiración
Extensión y densidad
78. Comportamiento espectral del agua en el IRT
Presenta la mayor inercia térmica
Indica origen de la masa, desplazamiento (corrientes
oceánicas, bancos de pesca, etc.)
Efecto sobre el clima.
Factores que afectan la emisividad de los suelos
A mayor humedad, mayor inercia térmica.
A mayor materia orgánica, mayor inercia térmica
Dependiente de la roca madre
79. Formación de un penacho térmico. Infrarrojo Térmico de
Imagen Landsat procesada de un lago norte de Gales.
81. Incendios en Sumatra detectados con la banda del
IRT del satélite NOAA 14 en Sumatra y Borneo
82. Utilización de la banda termal de Landsat para el monitoreo de
microclimas. Ubicación: California. Rojo indica mayor temperatura,
violeta, menor.
83. Sensor multiespectral dentro Imagen Aster de una zona de
del rango del térmico Illinois. Arriba falso color 432 y
desarrollado por la NASA para abajo análisis de los puntos
clasificar distintos suelos según calientes del cuerpo de agua (en
composición. blanco y rojo) utilizando la banda
del IRT.
84. El dominio de las Microondas.
Características
- Longitud de onda mayor a 1 mm
- Independientes de las condiciones de iluminación y
condiciones atmosféricas.
- Muy dependientes del ángulo de incidencia y de la
polarización y la frecuencia a la que se trabaje.
Tipos:
- Pasivos. Radiómetros de microondas
- Activos. Radar.
88. Imagen Radarsat 1 orthorectificada. Monitoreo de superficie
de hielos.
89.
90. Shuttle Radar Topography Mission (SRTM)
La Misión SRTM obtuvo datos de elevación
para generar la base de datos topográficos más
completa y de alta resolución del mundo.
Consistió en un sistema de radar especialmente
modificado que voló sobre el “Space Shuttle
Endeavour” durante 11 días en Febrero del
2000. (NGIA y NASA)
94. Variabilidad de la circulación oceánica (raíz cuadrada de la variación media en las
anomalías de los niveles oceánicos) derivado de la observación combinada por los satélites
ERS-18-2, GFO, ENVISAT, 1992-2007. Estas variaciones están correlacionadas con los
efectos del Niño y la Niña (por ejemplo)