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INGENIERÍA AMBIENTAL

PROFESOR:

Ing. Luis Suarez

CURSO:

Ecología

INTEGRANTES:

 SOBERO QUILCA BETSY MENDEZ REVOLLAR YERLY MATIAS NATALY MELANI ABELARDO IRVIN

SEMESTRE:

IV

2009

TELEDETECCIÓN Y ECOLOGÍA

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INTRODUCCION El marco de estudio de la teledetección es la observación remota de la superficie terrestre. Este

vocablo es una traducción latina del término inglés remote sensing, ideado a principios de los 60 paradesignar cualquier medio de observación remota, si bien se aplicó fundamentalmente a la fotografíaaérea, principal sensor en aquel momento.

En sentido amplio la teledetección no engloba sólo los procesos que permiten obtener una imagendesde el aire o el espacio, sino también su posterior tratamiento, en el contexto de una determinadaaplicación.

Los nuevos medios de teledetección son de especial interés en los campos de la geografía, biología,edafología, ciencias forestales, agronomía, oceanografía o cartografía.

Las principales aplicaciones de la teledetección son múltiples entre las que podemos destacar:

y  Estudio de la erosión de playas y arenales.y  Inventario regional del medio ambiente para preparar estudios de impactos ambientales.y  Cartografía geológica para la explotación mineral y petrolífera.y  Cartografía de nuevos depósitos volcánicos.y  Control de la acumulación nivel, de la fusión y de los cambios previsibles en la disponibilidad

de energía hidroeléctrica.y  Control del movimiento de icebergs en zonas polares.y  Estimación de modelos de escorrentía y erosión.y  Inventario del agua superficial.y  Análisis en tiempo real de masas nubosas de escala media y pequeña.y  Medidas de aguas superficiales y humedales para evaluar la situación del hábitat para aves

acuáticas.y  Verificación de contenidos de salinidad en las principales corrientes de agua.y  Cartografía térmica de la superficie del mar.y  Verificación y control de la calidad física del agua, turbidez y contenido de algas.

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OBJETIVOS

  Entender los conceptos básicos de teledetección y como se relaciona con la ecología  Saber sus diversos usos ya que son numerosos  Mostrar un manera detalla algunas fotografías aéreas  Como se aplica la teledetección en el Perú.

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Teledetección

Conocida comúnmente como percepción remota, la teledetección es la técnica que permite obtener información sobre un objeto, superficie o fenómeno a través del análisis de los datos adquiridos por un instrumento que no está en contacto con él. Se basa en que cada objeto, área o fenómeno emite un

espectro electromagnético específico, en función de su propia naturaleza y de las radiaciones querecibe. La reflectancia de ese espectro electromagnético se denomina firma espectral, la cual hacedistinguible a ese objeto, superficie o fenómeno de los demás.

Por lo general los datos son recogidos a través de sensores instalados en plataformasaerotransportadas o en satélites artificiales, los cuales captan la radiancia emitida o reflejada,obteniéndose una imagen, habitualmente en falso color con una banda para cada una de estasregiones del espectro. Los avances en tecnología han permitido contar con instrumentos cada vezmás precisos basados en electrónica y experimentación con materiales que permiten obtener información cada vez más completa contenida en imágenes satelitales.

En relación con la arqueología se trata de un término general que engloba las técnicas deprospección, que no alteran sus depósitos arqueológicos enterrados.

Usos

Los usos de la teledetección son numerosos:

y  Los mapas topográficos son realizados a menudo con pares estereográficos de fotografíasaéreas que permiten recrear una imagen en tres dimensiones.

y  Los terremotos son localizados a posteriori comparando sismogramas registrados endiferentes lugares; la intensidad relativa y la precisión temporal condicionan la calidad de lagrabación de la información sobre la ubicación del sismo.

y  Los modelos digitales del terreno pueden ser producidos por interferometría (con la ayuda deun radar de apertura sintética), método consistente en el registro de una serie de medidas delobjetivo desde un avión, un satélite o un transbordador espacial. La combinación de los datosde estas medidas ofrece un mapa detallado que contiene información sobre la cortezaterrestre, el relieve o el movimiento a escala de un centímetro. Los datos abarcangeneralmente bandas de varios kilómetros de ancho.

y  Las precipitaciones, los aviones y buques puede ser detectados por radares.y  El lecho marino es cartografiado gracias al uso del sónares.y  Inventarios forestales (conteo de árboles, la evaluación de la biomasa o el estado de estrés y

la salud de los árboles) están utilizando cada vez más las imágenes aéreas, o por satélite(incluso las infrarrojas). La precisión es creciente,1 especialmente en las coníferas, y menor en el bosque templado. La identificación de las especies no es confiable en los bosquestropicales, excepto en casos especiales de floración o porte característicos.

y  En el contexto de la lucha contra la desertificación (LCD), la teledetección facilita elseguimiento remoto y la vigilancia a largo plazo de las zonas de riesgo, la definición de losfactores de la desertificación, la ayuda en la toma de medidas adecuadas de gestión delmedio ambiente por los encargados de formular políticas y la evaluación del impacto de estasmedidas.2 

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LA TELEDETECCIÓN EN ESTUDIOS ECOLÓGICOSCabello, J., Paruelo, J.M. (2008). La teledetección en estudios ecológicos. Ecosistemas 17(3):1-3.

El desafío de conservar la biodiversidad, el funcionamiento ecosistémico y los servicios ambientalesexige aproximaciones novedosas tanto para conocer mejor (plano conceptual) como para gestionar mejor (plano aplicado) los sistemas ecológicos. La naturaleza de las amenazas que enfrentan losecosistemas hace que las aproximaciones experimentales tradicionales, si bien necesarias eimprescindibles, sean hoy insuficientes. En el plano conceptual, los experimentos en parcelas y encondiciones controladas son, sin duda, esenciales a la hora de evaluar hipótesis acerca delfuncionamiento de la naturaleza. Sin embargo, cada vez más, los ecólogos nos vemos en la necesidad

de ponerlas en el contexto de los principales problemas ambientales que enfrenta la humanidad, consu naturaleza global y sus múltiples dimensiones. Incorporar este contexto impone el desafío deestudiar los sistemas ecológicos a escalas espaciales y temporales distintas a las que accedemos enexperimentos controlados. Más aún, tratar de entender las consecuencias ecológicas de, por ejemplo,los cambios climáticos, atmosféricos o de uso del territorio, requiere poner énfasis en los diferentesniveles de organización. Esto implica estudiar además de entidades tangibles, como los individuos ylas poblaciones, niveles de organización con límites difusos y de creciente intangibilidad como lascomunidades o los ecosistemas. Aunque no constituye una herramienta común, los ecólogos hemosincorporado el uso de la teledetección desde hace tiempo. De hecho casi un 9% de los artículospublicados en los últimos cinco años en revistas de ecología de alto impacto hacen uso de lapercepción remota (Fig.1), si bien de manera desigual de acuerdo con los ámbitos de estudio. Lamayor parte de estos trabajos utilizan la información espectral para describir la variación en el espacio

de la vegetación o del paisaje en términos más generales, asumiendo una perspectiva holista de lossistemas ecológicos. Las publicaciones de carácter aplicado (Journal of Applied Ecology y EcologicalApplications), en las que las descripciones del territorio y la resolución de cuestiones de gestiónambiental cobran más importancia, hacen mayor uso de los sensores remotos que aquellas otras másorientadas a los aspectos básicos de la ciencia ecológica (Journal of Ecology o Ecology). Sinembargo, son los estudios asociados a escalas regionales o globales o al nivel de organizaciónecosistema (Global Ecology and Biogeography, Global Change Biology y Ecosystems) los queincorporan en una proporción sensiblemente mayor de los artículos publicados (casi un 20%) a lateledetección (Fig. 1). Particularmente bajo, es el uso de las herramientas basadas en datos satelitales

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en las principales revistas dedicadas a la biología de la conservación (Conservation Biology yBiological Conservation).

Figura 1. Proporción de los artículos publicados en algunas de las principales revistas científicasdedicadas a la Ecología entre 2002 y 2007 que utilizan técnicas de teledetección.

El uso más generalizado de la teledetección suele estar asociado a las descripciones de tipos decobertura del suelo. Este enfoque tiene un enorme impacto en el desarrollo de las investigacionesecológicas ya que mejora la caracterización de la heterogeneidad del paisaje y permite describir patrones espaciales de unidades ecosistémicas estructurales (distribución de tipos de vegetación, por ejemplo). La identificación de estos patrones es un paso crucial en la elaboración de hipótesis acercade los controles de procesos ecológicos, y en el seguimiento de los cambios y usos de cobertura delsuelo. Este ámbito de trabajo, representa la aplicación de la teledetección a la ecología desde unenfoque estructural, y en su vertiente más aplicada permite la evaluación de la fragmentación dehábitats, o los cambios en la estructura de la vegetación. Sin embargo, la teledetección brinda laposibilidad de ir más allá de lo estructural y describir aspectos funcionales de los sistemasecológicos, particularmente a nivel de ecosistemas. A este nivel el funcionamiento involucra los

intercambios de materia y energía de la biota con el medio físico, para cuya caracterización handemostrado ser muy efectivos los índices espectrales, particularmente los relacionados con lasganancias de C y las pérdidas de agua. Bajo este enfoque es posible vincular las característicasespectrales de porciones de territorio (píxeles) con atributos relacionados con la productividad,estacionalidad, fenología, eficiencia en el uso de la precipitación o el nivel de estrés de la vegetación.En nuestra opinión es este punto de vista el que permitirá hacer mayores progresos en los aspectosaplicados de la ecología, no sólo en la evaluación de la respuesta de los ecosistemas a los cambiosambientales (Pettorelli et al. 2005), sino también al seguimiento de las acciones de gestión de la

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naturaleza, desde el nivel de especie hasta el de ecosistema (Kerr y Ostrowsky 2003; Nagendra yGadgil 1999; Turner et al. 2003).

En este número monográfico se presentan aportaciones que muestran cómo el empleo de técnicas deteledetección puede contribuir tanto al conocimiento de los procesos ecológicos como a la resoluciónde problemas de manejo y conservación. La síntesis que se presenta, incompleta y sesgada, muestra

esta potencialidad a partir de ejemplos que involucran revisiones e investigaciones realizadas por ecólogos iberoamericanos. Un grupo de los trabajos presentados se ocupan de evaluar el alcance eidoneidad de herramientas de teledetección para la estimación de variables biofísicas relacionadascon el funcionamiento de los ecosistemas. Así, Paruelo (2008) resume las técnicas másfrecuentemente usadas en la descripción de la dinámica temporal de las ganancias de C,particularmente de la productividad primaria neta, y de las pérdidas de agua por evapotranspiración.Garbulsky et al. (2008) y Yebra y Chuvieco (2008) muestran cómo se vinculan y potencian lasestimaciones de índices espectrales calculados a partir de sensores remotos con experimentos decampo y modelos de simulación. Di Bella et al. (2008) hacen una revisión exhaustiva de los productosderivados de sensores remotos que se emplean para el seguimiento de áreas quemadas e inundadas.Por otro lado, frente a las ya consolidadas imágenes multiespectrales, Escribano et al. (2008) enseñancomo el empleo de nuevos formatos capaces de registrar bandas contiguas en todo el espectro de

reflectancia permiten cuantificar los tipos de cubiertas a escalas de gran resolución espacial. El restode los trabajos representan estudios de ecología aplicada a la gestión y conservación basados en lacaracterización del funcionamiento de los ecosistemas a partir de índices espectrales. En concretoCabello et al. (2008) muestran como a partir de caracterizaciones de este tipo se puede progresar en laresolución de una cuestión básica en la práctica de la biología de la conservación, la evaluación de larepresentatividad de las redes de áreas protegidas. Fernández y Piñeiro (2008) usan atributosfuncionales para generar clasificaciones de Tipos Funcionales de Ecosistemas en áreas protegidas deEspaña, y señalan como el empleo de dichas clasificaciones representa un complemento alreconocimiento de unidades estructurales, y un elemento básico para el análisis de los ecosistemascon el fin de establecer medidas de gestión. Con el objetivo de evaluar la efectividad de las accionesde gestión, Alcaraz-Segura et al (2008) emplean aproximaciones a diferentes escalas espaciales(continentes, países, regiones) para evaluar los cambios en el promedio anual, la estacionalidad, y la

inestabilidad de la dinámica temporal (cambios abruptos) de la capacidad fotosintética de lavegetación en áreas protegidas. Finalmente, Oyarzabal y Oyonarte (2008) muestran como la altafrecuencia temporal con la que son tomadas las imágenes de satélite, permite el seguimiento delcomportamiento funcional de los ecosistemas casi en tiempo real (1 mes de retraso), y ello representauna oportunidad única para el desarrollo de sistemas de alerta temprana en espacios protegidos.

SATÉLITE PERUANO DE TELEDETECCIÓN

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Para analizar la viabilidad de implementar un satélite de teledetección en Perú, es necesario abordar 2

aspectos básicos, el aspecto técnico y el económico. Para ello analizaremos la información oficial enesta materia, como es el Perfil " Implementación del Sistema Nacional de Teledetección Espacial" con

código SNIP 21918 elaborado por la Comisión Nacional de Investigación y Desarrollo Aeroespacial-

CONIDA el 2006, ente rector en tema de Teledetección en el Perú, cuyo Perfil DESCARTA la opción de

un Satélite Propio para Perú, recomendando una ahora obsoleta Estación Terrena para la recepción de

imágenes, y cuya opinión contrastaremos con nuestros puntos de vista, al final ustedes podrán sacar 

sus propias conclusiones.

Viabilidad Económica

El Perfil realizado por CONIDA en su Anexo B: Análisis de Alternativas: Satélite Propio, indica que un

satélite como el Orbview (similar al Ikonos) que trabaja en el rango óptico con resoluciones de 1 mt.

Pancromático y 4 mts. En multiespectral costaría unos US. $. 502' millones de dólares y un sistema de

tipo radar como el Terra SAR-X unos US. $. 230· millones de dólares, indicando que se necesitarían 2

satélites ópticos y 2 de radar (que hacen un total de US. $. 1,464 millones de dólares).

Como primera observación, no entiendo porque se parte del supuesto que nuestras necesidades tienen

que cubrirse con 4 satélites, si el periodo de vida útil de un micro satélite es fácilmente superior a 8años, los tiempos de revisita sobre cualquier punto pueden ser interdiarios dependiendo del diseño de

la órbita y el capacidad de visualización con un sensor de 2 mts de detalle cubre un ancho de 20 kms de

ancho y 3,000 kms continuos de barrido, y segundo, porque el ejemplo que emplean tenía que usar 

 justamente satélites del tipo ´Ferrariµ, ósea los Top de la Línea, claro, a menos que la intensión sea de

que el monto asuste mas y así sea más fácil descartar la propuesta del satélite propio sin la menor 

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duda por aspectos evidentemente económicos.