Las imágenes de la superficie terrestre que
se obtienen desde sensores instalados en plataformas espaciales se llaman satelitales
y la técnica que las adquiere e interpreta es la teledetección espacial.
La observación remota de la superficie terrestre constituye el marco de estudio
de la teledetección. Este vocablo es una traducción del término inglés remote
sensing ideado a principios de 1960. Es una herramienta muy potente
para generar información biofísica del territorio a intervalos regulares y en
condiciones comparables de sensor, altitud, hora de adquisición, etc.
Australia: Mosaico satelital organizado por Australian Greenhouse Office con 369 imágenes de Landsat 7 resolución espacial 300m tomadas entre julio 1999 y septiembre 2000.
Fuente: www.auslig.gov.au/acres Consulta: 10.10.14
Un sistema de teledetección espacial incluye
los siguientes elementos:
Para lograr la observación remota es preciso
que exista algún tipo de interacción entre los objetos y el sensor. El flujo
energético proveniente del sol es el que los pone en relación y el que en definitiva
nos permite detectar el objeto. El sol ilumina la superficie terrestre y ésta
refleja esa energía en función del tipo de cubierta presente sobre ella. Ese
flujo reflejado lo recoge el sensor y lo transmite a las estaciones receptoras.
Entre superficie y sensor se interpone la atmósfera que dispersa y absorbe
parte de la señal original. También la observación remota se logra a través de
la energía emitida por las propias cubiertas o en la energía que envía un
sensor capaz de generar su propio flujo energético y al mismo tiempo recoger su
reflexión sobre la superficie terrestre.
La energía se transfiere de un lugar a otro por
convección, conducción y radiación. La base de los sistemas de teledetección
utilizan esta última.
Los sensores remotos se clasifican de
diversas formas pero una de las más habituales es según el procedimiento de
recibir la energía que emiten las distintas cubiertas de la superficie
terrestre. Los sensores pasivos se limitan a recibir la energía proveniente de
un foco exterior a éstos. Para grabar la energía recibida usan distintas
técnicas como son las fotográficas, las óptico-eléctricas y de antena.
Los sensores activos son capaces de
emitir su propia energía como es el radar y el lídar.
La resolución de los sensores
La resolución de un sensor es la
capacidad que posee para discriminar información al detalle y depende del
efecto combinado de sus distintos componentes. Se expresa en resolución
espacial, espectral, radiométrica, temporal y angular.
La resolución espacial es el campo de
visión mínimo instantáneo que se distingue en una imagen. Esta distancia que
corresponde a la mínima unidad de tamaño es el pixel.
La resolución espectral indica el número
y el ancho de la banda espectral que captura el sensor.
La resolución radiométrica es la
capacidad para detectar variaciones en la radiancia que recibe.
La resolución temporal es la frecuencia
de cobertura, es decir, la periodicidad con la que se adquieren las imágenes de
un mismo espacio territorial.
La resolución angular es la capacidad
para observar el mismo territorio desde distintos ángulos.
¿En qué campos del conocimiento se
aplica cada resolución?
Los sensores que ofrecen un detalle
espacial de varios cm a un centenar de m se aplican a recursos naturales en
cambio los destinados a informaciones meteorológicas proporcionan escaso
detalle espacial con píxeles de 5 km de lado.
La observación de recursos mineros
requiere de múltiples bandas en el espectro visible, infrarrojo cercano y medio.
Para la interpretación digital se usan
imágenes que poseen mayor resolución radiométrica que permite discriminar
objetos con niveles muy similares de reflectividad.
La resolución temporal elegida depende
del objetivo fijado para el análisis de una imagen meteorológica que se ofrece
cada 30 minutos, o la evolución de una catástrofe o de un recurso natural cada 16 o 31 días.
Los Grandes Lagos en el límite entre Canadá y USA imagen de ENVISAT sensor MERIS 300 m de resolución espacial.
Fuente: www.concurso.cnice.mec.es. Consulta: 10.10.14
La radiación electromagnética se organiza en
función de la longitud de onda o frecuencia en una serie de bandas espectrales.
Desde el punto de vista de la teledetección, las bandas más frecuentemente
empleadas con la tecnología actual son: espectro visible, infrarrojo cercano,
medio, térmico y microondas.
La proporción del flujo energético
incidente sobre una superficie que puede ser reflejado, absorbido o transmitido
depende de las características de esa superficie que se observa y de la
longitud de onda a la que sea observado, el ángulo de iluminación solar,
características del relieve, variaciones ambientales en la cubierta y sustrato
edafológico o litológico.
Las principales cubiertas terrestres tienden a
presentar un modo peculiar en la reflexión o emisión de energía a distintas
longitudes de onda y esto constituye la firma espectral y resulta la base para
discriminar dicha cubierta de otras a partir de la observación remota.
La nieve presenta una reflectividad alta y
constante en las bandas cortas en
cambio el agua absorbe la mayor parte de energía que recibe especialmente en
longitudes de onda mayores. Por su parte la vegetación tiene bajos valores de
reflectividad en el espectro visible y más elevados en el infrarrojo cercano.
Sicilia, imagen infrarroja del satélite IRS sensor WiFS 188 m de resolución espacial.
Fuente: www.isro.org/isrocentres. Consulta: 10.10.14
Sudeste de Darfur, Sudán, al sur de la ciudad de Nyala, imagen Kompsat 2 obtenida el 8 de febrero de 2013.
Fuente: www.concurso.cnice.mec.es. Consulta: 10.10.14
La teledetección espacial ofrece
numerosas ventajas frente a otros recursos más convencionales como la cobertura
global y exhaustiva de la superficie terrestre que permiten entender los
procesos que afectan por caso al ambiente como el deterioro de la capa de
ozono, el calentamiento de la Tierra o la desertización. La perspectiva
panorámica se logra por la altura
orbital del satélite que permite detectar grandes espacios, yacimientos
minerales y fallas entre otros. Ofrece además un amplio rango de cobertura
espacial y nivel de detalle desde los sensores de ámbito local con precisiones
de cm a metros hasta los de ámbito global que abarcan millones de km2 que
facilitan detectar clorofila en el agua o el rendimiento de un cultivo. Brindan
información sobre tipos de energía que no son accesibles al ojo humano o a la
fotografía convencional como es el caso del infrarrojo medio, térmico o las
microondas que permiten estudiar la distribución espacial de las temperaturas
sobre la superficie marina o seguir las corrientes marinas. La cobertura
repetitiva de toda la Tierra posibilita abordar estudios multitemporales como
los procesos de desertificación, inundación o deforestación. El tratamiento
digital de las imágenes agiliza el proceso de interpretación y análisis,
permite la generación de nuevos modelos cuantitativos e integra los resultados
con otro tipo de información geográfica. Es creciente el empleo de las imágenes
satelitales en tareas de gestión del territorio para resolver inventarios
forestales o agrícolas, actualización de límites urbanos y prevención de
desastres. El rango de aplicaciones de la teledetección está en constante
crecimiento gracias a las innovaciones en los equipos sensores y en los métodos
de tratamiento.
Por ejemplo haga click aquí:
Plataformas de teledetección
espacial
Los satélites son vehículos espaciales
que transportan a los sensores y orbitan a diferentes alturas. Se los clasifica
en:
q Geoestacionarios con órbitas muy
alejadas (36.000 km) sincronizadas con el movimiento de rotación terrestre hecho que les permite observar siempre el
mismo territorio por caso son Meteosat, GOMS, GOES o Insat.
q
Helioconcéntricos con órbitas polares casi circulares y en lo posible a la misma
altura de observación para que las imágenes obtenidas sean posibles de
comparar. Tanto la altitud como la velocidad de la plataforma se calculan para
que ésta observe cada territorio a una hora solar fija como Landsat o Spot.
Las direcciones de las principales
plataformas satelitales son :
La interpretación de la imagen
satelital para uso escolar
El interés por la teledetección está
anclado en su capacidad de proporcionar información temática que cubre vacíos
en el conocimiento del territorio y actualiza lo que ya se había inventariado.
Es una herramienta muy potente de gran actualidad para el trabajo en el aula de
clases de Geografía en particular para el tratamiento de problemáticas
espaciales a escala local, regional y mundial.
Una interpretación detallada de imágenes
satelitales o cartas imagen requiere tener en cuenta los principales rasgos de
su adquisición así como los tratamientos que abordaron las antenas receptoras.
Esa interpretación se realiza de forma visual y digital. Una primera forma de
familiarizarse con las imágenes es compararlas con una cartografía convencional
actualizada y a escala similar. Los elementos más sencillos de reconocer son
los cursos fluviales, lagos, embalses y costas. En segunda instancia es posible
distinguir en la imagen otros elementos del territorio como los ambientes
urbanos y las vías de comunicación. Las formas de relieve son más difíciles de
observar y delimitar porque en los mapas se representan de forma abstracta ya
sea con curvas de nivel, sombreados o a color. Las distintas formas de
vegetación natural y artificial así como la contaminación o los incendios se
interpretarán en la última fase puesto que no están siempre representados en la
cartografía.
Los criterios para el análisis visual que
facilitan la identificación de categorías son el tono, la textura, la
estructura, el emplazamiento, las sombras y el contexto. La visión
estereoscópica es fundamental para el reconocimiento de las geoformas y de
distintas cubiertas del suelo especialmente posible en imágenes del programa
SPOT. La observación sistemática de la superficie terrestre es una de las
principales ventajas de la teledetección espacial ya que permite la observación
multitemporal, bien sea estacional o anual, para evaluar cambios en el espacio
geográfico como es el desarrollo fenológico de las especies vegetales, el
crecimiento y estado sanitario de los cultivos, el área afectada y la evolución
de inundaciones, erupciones volcánicas, incendios o la extensión de la mancha
urbana.
El análisis digital se basa exclusivamente
sobre la intensidad de radiancia de de cada pixel en las distintas bandas del
espectro electromagnético. La radiancia recibida estará en función de las
características de la parcela de terreno que observa el sensor de forma
permanente y de la resolución espacial de éste. Es la unidad mínima de
información en la imagen que se expresa en un valor numérico o nivel digital
(ND) que se traduce en un tono de gris o en color si se mezclan tres bandas. El
análisis digital de imágenes se apoya en equipos informáticos que van a marcar
el rango de posibilidades que tenga el usuario, en este caso la escuela. Lo
habitual es el uso de programas disponibles tanto comerciales como de dominio
público. Para evaluar y elegir cada programa es necesario pensar en la
aplicación a la que se destina además de la rapidez en el procesamiento de
datos, el diálogo con el usuario a través de una fácil operabilidad y la
capacidad de archivo de datos.
Para profundizar en la interpretación de
las imágenes se recomienda la lectura de la siguiente bibliografía:
- Bosque Sendra, Joaquín, 1999, La ciencia de la información geográfica y la Geografía, Puerto Rico: San Juan.
- Bosque, Joaquín et al. 1994, Sistemas de Información Geográfica, Delaware: Ra-Ma.
- Buzai, Gustavo D. 2000, La
exploración geodigital, Buenos Aires: Lugar Editorial.
- Buzai, Gustavo, D. 1999, Geografía
global, Buenos Aires: Lugar Editorial.
- Buzai, Gustavo-Baxendale, Claudia 2006, Análisis
socio-espacial con Sistemas de Información Geográfica, Buenos Aires:
Lugar-GEPAMA.
- Buzai, Gustavo-Baxendale,
Claudia 2011, Análisis socioespacial con Sistemas de Información
Geográfica, tomo 1 y 2 Buenos Aires: Lugar Editorial.
- Buzai, Gustavo D. 2008, Sistemas
de Información Geográfica (SIG) y cartografía temática, Buenos Aires:
Lugar Editorial
- Chuvieco,Emilio, 2000, Fundamentos de teledetección espacial, Madrid, Rialp,
- Chuvieco Salinero, Emilio 2002, Teledetección
ambiental, Barcelona: Ariel Ciencia.
- Gómez Delgado, Monserrat-Barredo Cano,
José I. 2005, Sistemas de Información Geográfica y evaluación
multicriterio en la ordenación del territorio, México:
Alfaomega-Ra-Ma.
- Moreno Jiménez, Antonio 2006, Sistemas
y análisis de la Información Geográfica, México: Alfaomega Ra-Ma.
- Navone, Stella Maris
coordinadora 2003, Sensores remotos aplicados al estudio de los
recursos naturales, Buenos Aires: UBA, Facultad de Agronomía.
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