IV. Descripcin del Proyecto

El proyecto se inicia con un proceso de teledeteccin oPercepcin Remota (PR) el cual involucra una interaccin entre la radiacin incidente y los objetos de inters, en donde se usala reflexin de la radiacin solar sobre la superficie terrestre que detecta las variaciones de energa respecto a su radiacin Electromagntica (REM).Para luego por medio del Procesamiento Digital de Imgenes (PDI) determinar un algoritmo de clasificacin de patrones el cual nos permita aprovechar la informacin obtenida yas poder diagnosticar, identificar y proponer nuevos lugares de exploracin minera.

1 2 3 4 4.1 Descripcin de la Realidad Problemtica.

El estudio de las imgenes satelitales y su respectivo procesamiento generan un cantidad de informacin la cual ayuda a diferentes reas de estudios, segn (Perz, 2010) Las imgenes multiespectrales son utilizadas para obtener informacin sobre el medioambiente y la teledeteccin proporciona las tcnicas y mtodos que permiten analizar este tipo de imgeneses as que las imgenes mutiespectrales son utilizada para complementar a los datos geolgicos, litolgicos, estructurales, geofsicos, tectnicos, geoqumicos y petrogrficos, con el fin de apoyar y optimizar la exploracin geolgica minera, detectando las reas de alteracin mineras de la tipologa de determinados yacimientos de inters para realizar la explotacin.El poder identificar y clasificar la informacin que se obtiene de una imagen satelital nos permite aprovecharlas para distintas aplicaciones, para (Unda, 2011) Un desarrollo para identificacin de cambio de uso de suelo y anlisis de cobertura vegetal es el procesamiento y manejo de imgenes satelitales multiespectrales como las proporcionadas por el sensor ASTER por sus siglas en ingls AdvancedSpaceborneThermalEmission and ReflectionRadiometer., de igual manera segn (Rosados, 2009) menciona que:La clasificacin en el contexto de la teledeteccin es un proceso que asigna a cada pxel de laimagen original una etiqueta correspondiente a una de las clases que, o bien predefinimos con anterioridadal proceso de clasificacin o bien, por semejanza de caractersticas de los pxeles de laimagen a clasificar, se agrupan automticamente en el proceso. La imagen resultante es un mapaen el que las variables continuas contenidas en la imagen original son agrupadas en variables discontinuassegn clases. Otro punto importante en la investigacin son las muchas tcnicas o metodologas de procesamiento para imgenes, segn (Rosados, 2009) los mtodos de clasificacin pueden ser divididos bajomltiples criterios, con esto lo que se quiere es poder generar una alternativa mucho ms factible para poder trabajar estas imgenes y as extraer todo la informacin necesaria.

4.2 Planteamiento y Formulacin del Problema

La minera en el da de hoy es una de las principales fuentes de recurso para el Per pero a la vez significa un grave problema. La explotacin minera es uno de los problemas que afecta al medio ambiente y a la vez graves problemas socio-ambientales. Los problemas se originan a nivel de la minera artesanal y la pequea minera, es as que la intencin del proyecto es poder generar una alternativa de exploracin mineramucho ms confiable y factible sin necesidad de afectar el medio ambiente innecesariamente.

La explotacin de los yacimientos minerales supone tambin un elevado riesgo econmico, partiendo del hecho de que supone unos gastos que solamente se recuperan en caso de que la exploracin tenga xito y suponga una explotacin minera fructfera. Sobre estas bases, es fcil comprender que la exploracin supone la base de la industria minera, ya que debe permitir la localizacin de los recursos mineros explotar, al mnimo coste posible.

Por lo que el uso de la teledeteccin para poder integrar las tcnicas de Percepcin Remota (PR) y del Procesamiento Digital de Imgenes (PDI) en donde se pueda aprovechar toda la informacin que sea posible, y as generar una alternativa de exploracin minera mediante imgenes multiespectrales, entonces el problema principal es el crear un procesamiento para poder extraer todo la informacin necesaria a una imagen satelital, el cual puedas ser usado en el campo de la geologa.

4.2.1 Problema Principal

El poder identificar y ubicar un respectivo tipo minerales en una imagen satelital va ser el enfoque del proyecto de tal forma que se pueda solucionar los problemas de rastreo de minerales, as como la ubicacin de estos lo cuales generan un gran impacto ambiental. Para lo cual el cmo poder aprovechar la informacin de una imagen satelital y como estas son generadas, van ser el punto de inicio para poder logra todos los objetivos propuestos.

Qu tipo de clasificacin espectral es el ms adecuado? Qu bandas espectrales son las ms adecuadas en el procesamiento de imgenes satelitales? Cul es la influencia del tipo imagen multiespectral sobre el reconocimiento de patrones? Qu variables son las ms necesarias para la clasificacin espectral y el reconocimiento de patrones? Cul es la relacin entre los minerales a mapear y el reconocimiento de patrones?

4.2.2 Problemas SecundariosEn forma general lo que se quiere hacer es como poder generar un procesamiento de una imagen satelital, de tal forma de poder identificar y ubicar zonas para una posible extraccin minera as generar posibles yacimientos mineros.

Por ende los otrospuntos importantes van partir del tipo de imagen satelital que se utiliza, as como el sensor que va registrar esta imagen. Unas ves establecidas la imgenes se ver como extraer la informacin adecuada para usarla de la mejor manera posible relacionando las variables necesarias que se usar en el presente trabajo.

Cules son las variables necesarias para la seleccin del tipo de imagen satelital? Que Transformadas integrales de las imgenes sern necesarias para las imgenes multiespectrales? Cules son los tipos de filtro ms adecuados en las imgenes multiespectrales? Qu clasificacin contextual de una imagen es mas adecuada en el procesamiento?4.3 Delimitacin.3. Delimitacin Espacial

El tipo de implementacin del proyecto es un algoritmo y/o programacin para la clasificacin e identificacin de patrones o bandas espectrales de las imgenes multiespectrales obtenidas del sensor Aster, la cual se encuentra en el satlite Terra.Las imgenes multiespectrales Aster son provedas de una bases de datos ubicadas en un sitio web, estas imgenes son del territorio peruano y se empleran para la realizacin de las pruebas en el software predetrminado en la investigacin

3. Delimitacin Temporal

El tipo de investigacin a realizar es transversal, debido a que el estudio se centra en analizar cules son las variaciones de las variables en un momento dado.3. Delimitacin Social

Los principales benefciarios son los sectores mineros, as como los centros poblados con posibles potenciales de yacimientos mineros.3. Delimitacin TericaToda la base terica va estar en funcin a lo que es Percepcin Remota y Procesamiento Digital de Imgenes. 4.4 Objetivos de la Investigacin.4.4.1 Objetivo General.

El proyecto tiene como objetivo identificar y ubicar ciertos tipos de mineral en una imagen satelital y en base a un algoritmo y/o procesamiento de imgenes multiespectrales, para logra el reconocimiento de patrones en las zonas con un potencial para yacimientos mineros, as determinar donde se pueda proponer lugares de inters en la exploracin geolgico-minera.

4.4.2 Objetivos Especficos.

El realizar el procesamiento de una imagen multiespectral debe ser capaz de permitir al usuario crear el mapa de acuerdo a sus necesidades, dndole la posibilidad de incorporar una cantidad de detalles que se crea necesario dentro de una variedad disponible. En tal sentido, si el usuario necesita identificar un tipo de mineral de la zona en estudio, se debe contar con esta posibilidad.

Tener un mapa el cual puede estar compuesto por una imagen satelital, este puede ser establecido por una imagen multiespectra o por varias imgenes multiespectrales, es as que el procesamiento creado con esta herramienta podr ser utilizado como entrada para realizar diferentes estudios multitemporales de zonas especficas, entre otras.

Para lo cual los objetivos fundamentales que se pretende conseguir con el desarrollo del presente trabajo son los siguientes:

Uso de la teledeteccin para la obtencin de imgenes multiespectrales. Estudio de una imagen multiepectral para su posterior procesamiento Realizacin de un pre-procesamineto y procesamiento de una imagen multiespectral Reconocimientos y clasificacin de patrones de una imagen multiespectral Integracin de los sensores inerciales y tratamientos de datos en Matlab. Crear una gua metodolgica para la identificacin y ubicacin de reas de alteracin minera con imgenes satelitales. Tratar de disponer mejor de los datos para su visualizacin, de tal forma que sean evidentes los rasgos que presentan una imagen satelital. Anlisis de resultados para su posterior verificacin.4.5 Justificacin e Importancia de la Investigacin.El cantidad informacin que se puede extraer de las imgenes satelitales son fundamentales para realizar estudios de la Tierra, debido a que nos ofrecen una visin global de objetos y detalles de la superficie terrestre, las cuales aplicadas al campo de la exploracin geolgica minera facilitan la comprensin que pueden no verse claramente cuando se observan desde la superficie de la tierra. Por supuesto, el carcter "remoto" de la teledeteccin aumenta tambin este valor, ya que proporciona una visin parcial del globo sin tener que moverse de la oficina. Es as que un objetivo principal del proyecto es poder facilitar el inicio de una exploracin geolgica minera teniendo como importacin la parte social y ambiental de esos determinados lugares.4.6 Formulacin de la Hiptesis.

4.6.1 Hiptesis general

4.6.2 Hiptesis secundarias

4.7 Identificacin, clasificacin y operacionalizacin de Variables.

Tabla 1Identificacin de las variablesNVariablesDefinicin

1Tipos de fuente de energaOrigen del flujo energtico detectado por el sensor

2Tipo de plataforma(Satlite)Satlites o aviones que transportan los aparatos necesarios para captar, almacenar y transmitir imgenes a distancia

3Subsistemas del sensor ASTERAster est compuesto por 3 subsistemas

4Interacciones entre la radiacin y los objetosCamino a seguir de los objetos que van a recibir radiacin, fundamentalmente del sol.

5Sensor del satliteSensor que se encuentran en los satlites

6Tipo de imagen satelitalSeleccin del tipo de imagen satelital

7Rango de longitud de ondas espectro visibleDistribucin energtica del conjunto de las ondas electromagnticas

8Rango de frecuencias en una imagenSe va encontrar en funcin a la longitud de ondas espectro visible

9Tipos de resoluciones del sensor AsterSon fenmenos continuos en 4 dimensiones (espacio, tiempo, longitud de onda y radiancia)

10Bandas espectrales del sensor AsterNmeros de banda por cada subsistema del sensor Aster

11Resolucin espectral del sensor AsterRango de resolucin espectral por cada subsistema del sensor Aster

12Tipo de radiacinFlujo de radiacin que parte de los objetosy se dirige hacia el sensor

13Resolucin espacial de la imagen asterTamao de pixel en la imagen mutiespectral

14Resolucin radiometrica de la imagen asterNmero de intervalos de intensidad que puede captar el sensor

15Tipos de filtrosFiltro que se emplean en imgenes multiespectrales

16Niveles de contraste en una imagenDiferencia fraccional en densidad ptica del brillo entre dos regiones de una imagen

17 Aplicaciones del histograma en una imagenmanipulaciones bsicas efectuables sobre el histograma de una imagen

18Reconocimientos de patrones Es la cuantificacin de las propiedades de los patrones

19Tipos de clasificacin espectralRepresentacin numrica de la distribucin espacial de la respuesta espectral de los objetos.

20Distorsiones radiomtricas en una imagen multiespectralCausas que afectan la radiometra de los objetos en la imagen.

21Restauracin de una imagen multiespectralFormas de mejorar su apariencia visual y forma digital y con una calibracin radiomtrica adecuada de una imagen

22Principios de radiacinEstudios de omportaminetos de la luz visible

23Aplicaciones de las imagen satelitalesUsos de las imagnes multiespectrales

24Minerales a mapearClases de minerales considerados en pruebas con imgenes aster

25Transformadas integrales de las imagenesTipos de transformadas para evaluar y cuantificar aspectos de la misma que no son evidentes en su representacin original.

26Clacificacion contextual de una imagenClasificador contextual supervisado que s toma en cuenta el contexto en el cual se encuentra un pixel

Tabla 2Clasificacin y operacionalizacin de las variablesNVariablesValoresUnid.C/Q D/If()

1Tipos de fuente de energa -Energa solar-Energa artificialCI

2Tipo de plataforma(Satlite)-LANDSAT-METEOSAT-NOAA-SPOT -TERRACDTipos de fuente de energa

3Subsistemas del sensor ASTER-VNIR- SWIR - TIRCI

4Interacciones entre la radiacin y los objetos-Reflectivas-Absorbentes-TransmisiblesCI

5Sensor del satlite-ASTER (TERRA) -Meteosat- NOAA AVHRR-Landsat TM- SPOT HRV- IKONOSCDTipo de plataforma(Satlite)

6Tipo de imagen satelital-Imagen Pancromtica-Imagen MultiEspectral-Imagen HiperespectralCDSensor del satlite

7Rango de longitud de ondas espectro visiblemQDMinerales a mapear

8Rango de frecuencias en una imagenHzQDRango de longitud de ondas espectro visible

9Tipos de resoluciones del sensor Aster-Resolucin espacial-Resolucin temporal -Resolucin espectral -Resolucin radiomtricaCI

10Bandas espectrales del sensor Aster-VNIR={1,2,3}, -SWIR={4,5,6,7,8,9}-TIR=[10,11,12,13,14}QDRango de longitud de ondas espectro visible

11Resolucin espectral del sensor AsterVNIR=[0.52,0.86], SWIR=[1.6,2.43], TIR=[8.125,11.65]mQDBandas espectrales del sensor Aster

12Tipo de radiacin-luz visible e infrarrojo reflejado-infrarrojo trmico-radarCI

13Resolucin espacial de la imagen Aster{15,30,90}mCDBandas espectrales del sensor Aster

14Resolucin radiomtrica de la imagen Aster{8,12}bitsCDBandas espectrales del sensor Aster

15Tipos de filtros-Filtros de paso bajo-Filtros de paso alto-Filtros espaciales CDTipo de imagen satelital

16Niveles de contraste en una imagen-Bajo-Medio-AltoCDTipo de imagen satelital

17 Aplicaciones del histograma en una imagen-Ecualizacin del histograma-Modificacin del histograma-Especificacin del histogramaCDTipo de imagen satelital

18Reconocimientos de patrones -Tcnicas de Segmentacin-Descriptores Morfolgicos-Morfologa Matemtica-Clasificacin EspectralCDTipo de imagen satelital

19Tipos de clasificacin espectral-Anlisis de cmulos-Clasificacin supervisada-Descripcin de indicadores espectralesCDBandas espectrales del sensor Aster

20Distorsiones radiomtricas en una imagen multiespectral-Falta de una lnea-Efectos atmosfricos-Ruidos-Error de medicin de la irradiacin-Saturacin del detector-Distorsin por rotacin de la tierra-Distorsin panormica-Distorsiones geomtricas no sistemticasCI

21Restauracin de una imagen multiespectral-Restauracin Adaptativa-Restauracin por -Movimiento Uniforme del Sensor-Filtro Inverso-Filtro Inverso Constreido-Filtro de WienerCI

22Principios de radiacin-Radiacin electromagntica -Espectro electromagnticoCI

23Aplicaciones de las imagen satelitales-Medio Ambiente-Exploracin Petrolera yMinera-Silvicultura-Cartografa-TransporteCI

24Minerales a mapear-Hematita-Goetita-Jarosita-Arglica-Ilita-Muscovita-Kaolinita-lunita-Pirofilita-Clorita-Epidota -Calcita-Cuarzo- Granates-AlbitaCI

25Transformadas integrales de las imgenes-Transformada de Fourier-Transformada de Hartley-Transformada de Walsh-Transformada de Hadamard-Transformada Coseno-Transformada de RadnCDTipo de imagen satelital

26Clasificacin contextual de una imagen-Clasificacin por funciones de densidad-Crecimientos de regionesCI