El documento describe las nuevas tecnologías utilizadas en la investigación ambiental, incluyendo sistemas de simulación, teledetección y sistemas de navegación por satélite. Se desarrollaron modelos informáticos como World 2 y World 3 para simular el comportamiento global del medio ambiente. La teledetección, como la observación desde satélites y aviones, permite el monitoreo de grandes áreas y proporciona imágenes que se usan para estudiar cambios climáticos y en el uso del suelo. Sistemas como el GPS

1. TEMA 3. LAS NUEVAS
TECNOLOGÍAS EN LA
INVESTIGACIÓN DEL MEDIO
AMBIENTE

2. 1. Introducción
En los últimos 30 años el ordenador se ha convertido en
una herramienta de gran aplicación en los estudios
medioambientales:
- Usos informáticos
- Usos telemáticos o de comunicación a distancia:
•Trabajo en red
•Internet
•Telefonía móvil
•Satélites espaciales
•Aplicaciones multimedia (videoconferencias)
Todo ha contribuido a una mejora en la cooperación
internacional y la creación de comunidades virtuales de
trabajo, aunque el 79 % de los usuarios de internet se
concentra en las grandes ciudades de los países
industrializados (14 % de la población mundial).

3. 2. Sistemas informáticos y simulación medioambiental
El Club de Roma, fundado en 1968, encargó la realización
de sistemas o modelos informáticos con aplicación
medioambiental con objeto de explicar de forma global el
funcionamiento del mundo.Se obtuvieron dos modelos de
simulación:
a) World-2
Desarrollado por Jay Forrester en el MIT.
Cinco variables determinan el comportamiento del mundo:
Población
Recursos naturales (no renovables)
Alimentos producidos
Contaminación
Capital invertido

4. La simulación de su comportamiento futuro se expuso en el
informe ”Los límites de crecimiento”(El club de Roma).
Conclusión: no podemos mantener por un tiempo indefinido
nuestro actual ritmo de crecimiento (poblacional y
económico).

5. Son necesarias una serie de reducciones de todos los
parámetros iniciales:
• Un 50 % en la tasa de natalidad
• Un 75 % en la tasa de consumo de recursos naturales
• Un 25 % en la cantidad de alimentos producidos
• Un 50 % en la tasa de contaminación
• Un 40 % en la tasa de inversión de capital
b) WORLD-3
Desarrollado por D.L.Meadows y D.H.Meadows. .
Intentaron mejorar el modelo anterior.
Se simulan diferentes escenarios en función de decisiones
políticas respecto al consumo de recursos naturales.

7. Las conclusiones en el informe Más allá de los límites del
crecimiento (1991):
1.-Si se continúa con la tendencia actual de crecimiento
de la población mundial, la industrialización, la
contaminación, la producción de alimentos y el consumo de
recursos, los límites del planeta se alcanzarán dentro de
los próximos cien años. El resultado sería un declive
súbito de población y de capacidad industrial. Si se
modifican las variables el sistema puede llegar a
estabilizarse.
2.- Es posible modificar las tendencias de crecimiento y
establecer unas normas de estabilidad ecológica y
económica que pueden ser mantenidas por mucho tiempo
en el futuro.

8. 3.-Si los pueblos de la Tierra se deciden por esta segunda
alternativa, cuanto antes se empiece a trabajar a favor de
ella mayores serán sus posibilidades de éxito.
Las críticas a los modelos:
•Son maltusianos: culpa al aumento de población de todos
los problemas ambientales y con ello a los países del Sur
que son, por otra parte, los que menos recursos consumen.
•Se trata de modelos, es decir, de versiones simplificadas de
la realidad y representan tendencias posibles no evolución
real.

9. 3. Sistemas de teledetección
Es la técnica que permite la observación a distancia y la
obtención de imágenes de la superficie terrestre desde
sensores instalados en aviones o en satélites artificiales.
a )Componentes de un sistema de teledetección
Sensor. Capta, codifica y
transmite las imágenes de la
superficie terrestre. Este se
situaría en un avión o satélite
que actúa de plataforma.
Flujo de energía detectada por
los sensores. Según sea externa
o interna los clasifica en:

10. o Sensores pasivos. Recogen energía que procede del Sol y se
refleja en la superficie terrestre o bien energía procedentes
de los elementos situados en la superficie.
o Sensores activos. Emiten un tipo de radiación y captan el
reflejo de la misma por parte de la superficie terrestre
Centro de recepción. La imagen formada por los sensores se
convierte en una información digital que se recoge con ayuda
de antenas situadas en el radio de acción de algún satélite.
Aquí se procesa y se corrige la información digital, se destacan
los elementos de mayor interés para facilitar su interpretación
y se distribuye a los interesados tanto en formato digital,
como analógico o visual.
Sistema de distribución. Suele ser de tipo telemático para
facilitar el acceso a la información recogida para su estudio e
interpretación de cara a extraer conclusiones y/o tomar
decisiones.

11. 3.b Empleo de la teledetección
Comienza a emplearse a mediados del siglo XIX con las
primeras fotografías aéreas tomadas desde un globo.
Se desarrolla para usos militares durante el siglo XX y se
mejora con el uso de satélites espaciales.
La teledetección aporta datos sobre el territorio de una forma
más exacta, rápida y fiable que los métodos tradicionales,
abarca grandes áreas de la superficie terrestre, incluso las
más inaccesibles y permite la comparación a lo largo del tiempo.
Se emplea en el estudio de:
•Avance y retroceso de los hielos o de los desiertos
•Cambio climático
•Agujero de ozono
•Fenómeno del Niño
•Usos, evaluación y deterioro del suelo
•Daños en la agricultura por plagas o fenómenos atmosféricos

12. •Riesgos de sequía o de incendios
•Impactos de las explotaciones mineras o presas
•Mareas negras
•Riesgos de volcanes o terremotos
Ventajas y aplicaciones de la teledetección espacial
•Cobertura global y sinóptica
•Observación sistemática y actualización continua de datos
•Homogeneidad de los datos
•Formato digital de la información
c) radiaciones utilizadas
La atmósfera es un filtro para las radiaciones.
Sólo se utilizan aquellas radiaciones que atraviesan la
atmósfera : ventanas atmosféricas que se dividen en
tres regiones diferentes:

13. 1.-Zona visible (V) región central.El ojo sólo percibe
- Azul: (de 0,4-0,5) – B
- Verde: (0,5-0,6) – G
- Rojo: (0,6-0,7) – R
Se emplean en fotografías convencionales pancromáticas
(b/n) o en color

14. 2.-Infrarrojo (IR)
- (IRP) infrarrojo próximo(0,7-1,3) Detecta masas
vegetales
- (IRM) infrarrojo medio (1,3-8). Recoge el calor
emitido por los objetos o medios cuando contienen humedad
- (IRT) infrarrojo lejano o térmico (8-14) detecta
calor producido por el Sol, seres vivos, incendios.
Microondas (1mm-1m.)
- Utilizadas para tomar imágenes sin iluminación o con
nubes.
d) .- imágenes de teledetección
Características de las imágenes: Están divididas en pequeños
recuadros o unidades mínimas de informción : pixel y es la
superficie mínima detectada. Tiene asociado un valor, cifra o
dígito que corresponde a un tono de gris concreto

15. Resolución de un sensor: Es la medida de su capacidad para
discriminar los detalles. Varios tipos:
• Resolución espacial. Tamaño del píxel y representa el área
menor que puede distinguirse de su entorno.
•Resolución temporal. Frecuencia con que se actualizan los
datos o lo que es lo mismo el tiempo que transcurre desde que
el sensor toma una imagen hasta que toma otra imagen en la
misma zona de la superficie terrestre
• Resolución radiométrica. Capacidad para discriminar las
variaciones de intensidad y se mide por el número de tonos de
gris que posee una imagen.(6 bits por pixel –> 26=64 niveles
gris)
Resolución espectral. Longitudes de onda o bandas de
detección que es capaz de medir. La mayoría de los satélites
poseen sensores que operan más de una banda del espectro y

16. Obtención de imágenes en color:
Cámaras compuestas por sensores digitales que son
sensibles a diferentes bandas o longitudes de onda.
Combinando tres de esas bandas y asignándolas un color a
cada una:
- Color natural o RGB=321
Cada pixel de imagen resultante tendrá un color que va a
depender de la combinación de los tres anteriores
- Falso color o RGB=432
Muy útiles cuando se trata de realzar los detalles, para la
detección de masas vegetales (mayor canto más intenso sea
el rojo) , de los recursos mineros, de las zonas ocupadas por
el agua (color negro) y de los espacios urbanizados
- Otras como RGB=754, RGB=742 …
Existen también imágenes térmicas obtenidas empleando
película sensible a la radiación infrarroja emitida por las
nubes y por todos los objetos situados sobre la superficie
terrestre.

19. e) Mecanismos de la teledetección
1.-Órbitas de los satélites:
- Geoestacionaria: El satélite está situado a gran altitud,
siempre sobre el mismo punto, moviéndose de forma
sincronizada con la rotación de la Tierra. Útiles para el
estudio de fenómenos globales.
- Órbita polar: El satélite rota de forma circular pasando
por los polos a baja altura. abarcan una zona más pequeña
pero con más detalle
2.-Sensores de barrido multiespectral:
Los sensores hacen un barrido de la
superficie de forma perpendicular al
movimiento del satélite.
Las radiaciones son separadas según su
longitud de onda y convertidas en una
señal digital.

20. 4.-Imágenes estereoscópicas: Desde aviones o satélites y
empleando imágenes de sensores multibanda y sensores
deradar simultáneamente son dos imágenes realizadas del
mismo punto, desde diferentes puntos. Se ve una imagen
tridimensional.
5.-Radarmetría: Los sensores radar nos dan información
sobre la altitud del terreno Hace una representación
topográfica del terreno a base de bandas coloreadas a
intervalos regulares.

21. 3.-Sensores de microondas:
- Pasivos : captan la radiación emitida por nieve o hielo
(cuerpos fríos)
- Activos: RADAR. Se emite el pulso de microondas y se
recoge.
La señal de microondas se distorsiona por la
diferente reflexión de la cubiertas terrestres.
Los sensores de radar son útiles:
En el estudio del relieve
Cuando el cielo está cubierto o es de
noche
Para detectar movimiento en la
superficie del mar o en la tierra
Para comprobar el vigor de la
vegetación, crecimiento de cosechas,
estado de bosques
Valoración del alcance de mareas
negras

22. 4.-Imágenes anaglíficas: Imágenes estereoscopicas
generadas por una imagen roja y otra azul.
5.-Interferometría: se basa en la realización de dos
imágenes distintas de un mismo lugar tomadas por
sensores de interferometría de radar en dos pasadas
realizadas en días diferentes
6.- sensores lídar
Su funcionamiento se basa en que el sensor emite un pulso
de láser , en ondas visibles o en infrarrojos que choca
contra los contaminantes o el polvo atmosférico,
dispersándose y retornando de nuevo al sensor

23. 3.f Aplicaciones multidisciplinares
En la actualidad hay alrededor de 45 satélites en órbita
provistos de gran variedad de sensores que proporcionan
gran cantidad de información sobre numerosos parámetros
geofísicos y fenómenos que permiten conocer cada vez
mejor el funcionamiento del sistema Tierra.
Las disciplinas que más datos obtienen son:
Meteorología. Predicción, evolución de fenómenos, etc.
Agricultura. Identificación, seguimiento, gestión, etc. de
cultivos
Geología. Identificación de estructuras y recursos
minerales
Hidrología. Cartografía de zonas afectadas por
inundaciones, zonas vulnerables, calidad de aguas,
explotación de acuíferos, etc.
Biogeografía. Inventario de recursos forestales,
cartografía de zonas afectadas por incendios, plagas,

24. Gestión de zonas costeras. Cambios en la línea de costa,
vertidos, dinámica litoral, etc.
Oceanografía. Bancos de pesca, corrientes, anomalías
térmicas, cartografía de los fondos, contaminación marina,
etc.
4.- SISTEMAS GLOBALES DE NAVEGACIÓN POR
SATÉLITE
Son conjuntos de satélites artificiales lanzados al
espacio con el objetivo de determinar las coordenadas
geográficas de un punto cualquiera del planeta , las 24
horas y sean cuales sean las condiciones climáticas

25. Útiles para:
•Navegación terrestre y marítima
•Rescate de personas
•Seguimiento de animales en estudio
•Localización de incendios, mareas negras, bosques
•Coordinación de trabajos de extinción
•Realización de mapas
El GPS es un Sistema formado por unos pequeños aparatos
que captan señales emitidas por satélites diseñados con este
fin.
Existen 27 satélites GPS situados a 20.200 km de altitud.
Cada aparato, según su posición, recibe señales de al menos 3
satélites y por triangulación, cada 15 segundos, nos permite
conocer datos sobre la posición (latitud, longitud y altitud) de
cualquier punto geográfico con exactitud de +- 1 m

26. Pueden informar sobre
la velocidad y dirección
con la que un objeto se
mueve.
El GlONASS designa la sistema ruso que consta de 24
satélites dispuestos en tres órbitas de 8 satélites cada una
En 2005 la Unión europea inicio el lanzamiento de un sistema
global de navegación por satélite llamado Galileo que consta
de 30 satélites

27. 5. Sistemas telemáticos apoyados en la teledetección
5.a Los SIG (Sistemas de Información Geográfica)
Programa de ordenador que contiene un conjunto de datos
espaciales de la misma porción de un territorio, dividido en
celdillas o teselas, y organizados de forma geográfica, en
capas superpuestas en las que se describen:
•Topografía, pendientes
•Hidrografía
•Litología
•Vegetación
•Localidades
•Infraestructuras, etc.
Datos obtenidos a partir de
fotografías de satélites o de
mapas.

28. Están destinados a:
Almacenar, representar gráficamente, manipular y
gestionar una información sobre el territorio que se
guarda en formato digital y se actualiza continuamente.
Realizar simulaciones si se modificara algún parámetro de
alguna de las capas.
Facilitar estudios de medio ambiente como prevención de
riesgos, gestión de recursos y detección de impactos.
5.b Sistemas telemáticos de cooperación internacional
WMO (World Meteorological Organization, 1950)
Uno de los más importantes es el basado en la información
meteorológica. Existe un sistema de Vigilancia
Meteorológica Mundial desde 1968 que cuenta con equipos
de teledetección, estaciones terrestres y marinas por
todo el planeta, un sistema de telecomunicaciones que
pone en conexión todos los Centros Meteorológicos
Nacionales.

29. Los satélites meteorológicos realizan un barrido
multiespectral que opera en bandas visibles y también en
infrarrojo de modo que pueden estudiar el estado de la
atmósfera y también los tipos de nubes y la evolución de
los huracanes.
Programa CORINE (Coordination of Information on the
Environment)
Proyecto dirigido por la Agencia Europea del Medio
Ambiente (AEMA) para recopilar datos, coordinar y
homogeneizar la información sobre el estado del medio
ambiente y los recursos naturales en la Unión Europea.
Incluye varios programas centrados en distintos sistemas
(Corine-Land cover, Corine-aire, etc.)
Cuenta con datos recogidos por satélites como LANDSAT
y SPOT.

30. Así, en el primero de los programas se ha llegado a la
conclusión de que la desertización en España está siendo menor
de lo que se pensaba para estos 10 años porque la
reforestación está compensando
en parte la pérdida de masa forestal por incendios.
Programa GLOBE (Global Learning and Observations to
Benedit the Environment)Es un programa eminentemente
educativo de carácter internacional, práctico y científico.
Comenzó en 1995 en Estados Unidos y hoy participan en él más
de 15.000 centros de Primaria y Secundaria de casi cien países,
también en España.
Consiste en el registro de datos relativos a un buen número de
parámetros ambientales en cuatro apartados (atmósfera,
hidrología, suelo y vegetación). Los datos se toman en el centro
y en el entorno más cercano y se ponen en común en
Pretende aumentar el grado de concienciación de los
estudiantes de todo el mundo sobre los problemas ambientales.