Concepto de Teledetección Componentes de un sistema de Teledetección EspacialAdquisición y estructura de una imagenVentajas e inconvenientes de la Teledetección espacialEtapas para el desarrollo de un aplicación de TeledetecciónPrincipales aplicacionesLa radiación electromagnética REM

INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN

▪ Adquisición de “información” a distancia

▪ Observación remota de la superficie terrestre “Remote Sensing”

▪ Teledetección es la ciencia de derivar información sobre las áreas de tierra y agua de nuestro planeta a partir de imágenes adquiridas a distancia. Normalmente se basa en la medición de la energía electromagnética reflejada o emitida por la superficie de interés (Campbell, 1987)

CONCEPTO DE TELEDETECCIÓN

INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN

COMPONENTES DE UN SISTEMA DE TELEDETECCIÓN ESPACIAL

(a) (a) Fuente de energía(b) Propagación a través de la atmósfera(c) Superficie terrestre (absorción-transmisión)(d) Sistema sensor(e) Recepción(f) Datos digitales(g) Análisis e interpretación(h) Información ambiental(i) Usuario final

(b)

(c)

(d)

(f)(e)

(g) (i)(h)

FUNDAMENTOS FÍSICOS II

¿Qué es una imagen de satélite?Matriz numérica de tres dimensiones:dimensiones espaciales y dimensiónespectral.

LA IMAGEN DE SATÉLITE

¿Qué es el Nivel Digital (ND)?Valor numérico que corresponde a lacodificación de la radiancia cuando elsensor adquiere la imagen.

λn···

λ2

λ1

LA IMAGEN DE SATÉLITE

INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN

Ventajas e inconvenientes de la Teledetección

Ventajas

Aplicaciones multidisciplinares

Cobertura (sinóptica) global y periódica de la superficie terrestre

Visión panorámica

Frecuencia temporal y actualización de datos

Homogeneidad de la información

Información sobre regiones “no visibles” del espectro

Formato digital de la información

Transmisión inmediata

Metodología de aplicación rápida y económica

Observación multi-escala

Técnica complementaria (trabajos de campo)

INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN

Ventajas e inconvenientes de la Teledetección

Inconvenientes

Dependencia de climatología / tiempo de paso del satélite

Dificultad para relacionar parámetros biogeofísicos con medidas electromagnéticas

Dificultad para obtener resolución espacial / espectral /temporal adecuadas en el mismo sensor

Imposibilidad de obtener medidas directas de los “elementos no visibles” de la cubierta terrestre…

INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN

Etapas de una Aplicación de Teledetección

1. Definición del problema

Fenómenos y procesos biogeofísicos involucrados

Posibilidades de “manifestarse” en superficie

Objetivos de la Aplicación

2. Requerimientos de resolución de la imagen

Resolución espacial - espectral - radiométrica - temporal

3. Selección de los datos

Sensores disponibles y características

Datos de campo “verdad terreno” (ortofotos, GPS…)

Datos complementarios (espectrorradiometría de campo)

4. Procesamiento y Aplicación

Tratamientos digital (correcciones, realces, clasificación)

Interpretación “mapas temáticos”

INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN

Principales aplicaciones de la Teledetección

Cartografía geológica

Riesgos geológicos (p.e. erupciones volcánicas, inundaciones,...)

Recursos hídricos y nivales

Análisis en tiempo real de masas nubosas, ozono…

Estudio meteorológicos

Estudios oceanográficos (salinidad, turbidez, m.s.s., biomaterial, Tª,...)

Erosión y desertización

Seguimiento de la vegetación

Usos de suelo

Agricultura (estrés hídrico, plagas, nitrificación, predicción de cosechas)

Incendios forestales

Inventario forestal

FUNDAMENTOS FÍSICOS I

¿Qué es la radiación electromagnética?

La radiación electromagnética (REM) es el flujo energético proveniente del Sol quese propaga a la velocidad de la luz según el modelo ondulatorio/cuántico.

LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

¿Qué es el espectro electromagnético?

Rango de valores posibles para la longitud de onda de la REM. Se divide enregiones de energía con longitudes de onda similares (ondas de radio,microondas, infrarrojo, espectro visible, rayos X, rayos Gamma, ...)

FUNDAMENTOS FÍSICOS I

Emitancia: Energía radiante por unidad de tiempo y de superficie (W m-2 )

Irradiancia: Energía equivalente a la emitancia pero incidente

Radiancia: Energía radiada en una dirección por m2 y por ángulo sólido (W m-2

sr-1)

Emisividad: Relación entre la emitancia de una superficie y de un emisor perfecto “cuerpo negro”

Reflectividad: Relación entre flujo incidente y reflejado para una superficie

Absortividad: Relación entre flujo incidente y el absorbido por una superficie

Transmisividad: Relación entre flujo incidente y el transmitido por una superficie

TÉRMINOS Y UNIDADES DE MEDIDA

FUNDAMENTOS FÍSICOS I

El Sol se encuentra a una Tª radiante de en torno a los 6000 K

Un incendio forestal presenta una Tª de combustión en torno a los 800 K

INTERACCIÓN DE LA REM CON LA ATMÓSFERA

Longitud de onda

Radiación que sale del SolRadiación que llega a la superficie de la Tierra

Ventana de absorción(agua, CO2, ozono,...)

Ventana de transmisión

max2898Ley de Wien: μm K

Tλ =

La radiación solar que llega al sueloes menor que la emitida por el sol

Absorción por los gases delefecto invernadero (O2, O3, H2O,CO2)

Dispersión selectiva en distintaslongitudes de onda (aerosoles)

FUNDAMENTOS FÍSICOS I

Bandas espectrales más usadas en Teledetección

Espectro visible (0,4 a 0,7 μm): Radiación electromagnética que pueden percibirnuestros ojos. Coincide con las longitudes de onda donde es máxima laradiación solar. Azul: 0,4-0,5 μm Verde: 0,5-0,6 μm Rojo: 0,6-0,7 μm.

Infrarrojo cercano (0,7 a 1,2 μm): Especialmente importante para discriminarcubiertas vegetales y concentraciones de humedad.

Infrarrojo medio (1,2 a 8 μm): SWIR (Short wave infrared 1,2 a 2,5 μm): Estimación del contenido de

humedad de la vegetación y los suelos IRM (Infrarrojo medio 2,5 a 8 μm): Detección de focos de alta temperatura

(incendios y volcanes activos).

Infrarrojo térmico (8 a 14 μm): Porción emisiva del espectro terrestre.Obtención te temperatura de superficie.

EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO