JUVENAL TORDOCILLO PUCHUC

CICLO 2015-I Mdulo: I Unidad: 4 Semana: 8

MODELAMIENTO AMBIENTAL

TELEDETECCIN AMBIENTAL

ORIENTACIONES

En tema solo se ver algunos aspectos de

la teledetecin ya que concierne en datalle

a otro curso.

CONTENIDOS TEMTICOS

Teledeteccin ambiental, sensores satelitales

procesamiento y fuentes de informacin y Sistemas

de Informacin Gerencial

TELEDETECCIN Tcnica que permite obtener informacin sobre un objeto, superficie o

fenmeno a travs del anlisis de los datos adquiridos por un

instrumento que no est en contacto con l.

TELEDETECCIN ACTIVA _Emisin-Reflexin

TELEDETECCIN PASIVA _Reflexin _Emisin

EMISIN TIERRA

FUNDAMENTOS DE LA TELEDETECCIN

Qu detectan los sensores? DETECTAN RADIACIN ELECTROMAGNTICA (REM) Las regiones del Espectro utilizadas en teledeteccin son: (Fuente) VISIBLE (Sol) IR cercano (Sol) IR medio (Sol) IR trmico (Tierra) Microondas

Quin aporta el flujo energtico? SOL: Espectro de emisin de REM con mximo en la regin VISIBLE (0.5 m aprox.) TIERRA: Espectro de emisin de REM con mximo 11 m aprox.

Qu me interesa? Como la superficie terrestre refleja la REM y como emite (IR trmico).

Dnde pongo las bandas? Por qu? HAY LIMITANTES 1.La atmsfera interacciona con la REM, entonces se utilizan zonas del espectro de poca interaccin denominadas VENTANAS ATMOSFRICAS 2.Se ubican las bandas en regiones del espectro de inters. 3.Se empezaron a poner bandas en regiones que la REM interacciona con la atm. (imgenes hiperespectrales, ms bandas)

Ventana atmosfrica del espectro Tierra

INTERACCIN REM SOLAR SUPERFICIE Cuando la energa electromagntica incide sobre los cuerpos situados en la superficie terrestre sta puede descomponerse en tres trminos debido a la reflexin, absorcin y transmisin de la superficie.

Reflectividad:

FIRMA ESPECTRAL

Dadas las caractersticas fsicas y qumicas de los objetos que interaccionan con la energa electromagntica, cada uno de ellos tiene una forma diferente de reflejar o emitir las diversas longitudes de ondas que se denomina la firma espectral.

Agua: Se afecta por: material en suspensin , algas y condiciones superficiales

(olas, material flotante, etc.), profundidad.

Vegetacin: Afectada por lo pigmentos de clorofila contenidos en las hojas. La

clorofila absorbe energa entre los 0,45 - 0,67 . Entre 0,7 - 1,3 (atribuye a

laestructura de las hojas).

Suelo: menor variacin en su reflectancia afectado slo por el contenido de

humedad, rugosidad y presencia de materia orgnica.

SENSOR SATELITAL Qu es? Aparato con una tecnologa que le permite captar imgenes a distancia en

regiones del espectro (canal o banda).

Cmo se clasifican? sensores activos: generan su propia radiacin y la reciben rebotada sensores pasivos: reciben radiacin emitida o reflejada por la Tierra

Cmo forma la imagen satelital el sensor? sistema ptico-electrnico descompone la radiancia recibida en conjunto de detectores sensibles a de bandas Amplificacin y conversin a seal elctrica valor numrico (Nmero Digital (ND)) matriz tridimensional de datos

SENSOR ETM+ (ENHANCED THEMATIC MAPPER +) Plataforma Landsat 7 Satlite heliosncrono o no geoestacionario a 705 km de altura. rbita descendente con una inclinacin de 98.2 0 paso por el Ecuador 10:00 am 15 min.

Resoluciones con que se trabaja en teledeteccin: Resolucin espacial: tamao de pixel o preferentemente IFOV Resolucin espectral: nmero y anchura de las bandas Resolucin radiomtrica: N de intervalos de intensidad Resolucin temporal: tiempo que transcurre entre dos imgenes

Resoluciones de las imgenes del Landsat 7

Plataforma Banda Resolucin Resolucin Resolucin Resolucin rea de

Sensor espectral ( m) espacial (m) Temporal (das) radiomtrica (bits) cobertura (km)

1 0.45-0.51 (visible-azul) 30

2 0.52-0.60 (visible-verde) 30

Landsat 7 3 0.63-0.69 (visible-rojo) 30

ETM+ 4 0.77-0.90 (IR cercano) 30 16 8 185 x 185

5 1.55-1.75 (IR medio) 30

6 (*) 10.40-12.50 (IR trmico) 60

7 2.09-2.35 (IR medio) 30

8 0.52-0.90 (Pancromtica) 15

(*) la banda 6 en realidad son 2 bandas, 6.1 y 6.2, tiene 2 calibraciones diferentes (ver.-inv.)

Comparacin de Imgenes en

Resolucin Espacial

Disponibilidad de Informacin

Cobertura

IMGENES: PROCESAMIENTO

Procesado realizado por el usuario (YO, en este caso):

1. Georreferenciacin

2. Correcciones Topogrficas (puede no utilizarse si la topografa

no juega un rol importante)

3. Calibracin Radiomtrica (modelo de correccin atmosfrica)

1. Georreferenciacin Puede georreferenciarse la imagen a partir de:

puntos conocidos (latitud y longitud) Otra imagen del mismo lugar ya georreferenciada (puntos de control) A partir de un mapa

2. Correcciones topogrficas Aplicar algn modelo de terreno

3. Calibracin Radiomtrica a) Nmeros digitales (ND) a Radiancias (L sat) b) Clculo de Reflectividad () b.1) Reflectividad al tope de la atmsfera (TOA) b.2) Reflectividad en superficie (SUP) c) Clculo de Temperatura radiativa c.1) Temperatura radiativa en satlite c.2) Temperatura de superficie

ATMSFERA:

1) Atena, reduce la energa que ilumina la superficie y la que refleja de sta

(absorcin).

2) Acta tambin como un reflector, agregando una radiancia atmosfrica (dispersin,

path radiance).

1. Estudios Geolgicos e Hidrolgicos

Estudio de la erosin de playas y arenales. Cartografa geolgica para la explotacin de recursos minerales y petroleros. Estimacin de modelos de escorrenta y erosin del suelo. Inventario del agua superficial. Verificacin y control de la calidad del agua, turbidez y contenido de algas.

Glaciares de Bhutan (Himalaya)

Fotografa en color verdadero

Seguimiento de especies y poblaciones animales Cartografa de la cobertura vegetal del suelo. Evaluacin de condiciones de estrs en la vegetacin, por lo efectos de la sequa o la deforestacin. Cartografa e inventario de la cobertura y uso del suelo. Cartografa e inventario de cultivos por especies. Agricultura de precisin: prediccin del rendimiento de cultivos y del momento ptimo para las cosechas

2. Estudios de Biodiversidad

Estudios de la poblacin de la alondra ricot, Soria (2008).

3. Desarrollo Sostenible

Inventario regional del medio ambiente para hacer estudios de impacto ambiental.

Verificacin y control de la calidad del agua, turbidez y contenido de algas.

Cartografa de reas quemadas y seguimiento de los procesos de repoblacin natural.

Seleccin de rutas ptimas para nuevas vas de comunicacin.

Progreso de la deforestacin

Seguimiento de la capa de Ozono

Deforestacin de la selva Peruana

Fotografa en color verdadero

4. Estudios de vegetacin

Elaboracin de mapas de recursos agrcolas y forestales. Con el tratamiento informtico de las imgenes satlite se pueden discriminan las condiciones del suelo, los tipos de vegetacin y su estado. A partir de estos datos es posible obtener la superficie cultivada o arbolada e incluso identificar las especies vegetales.

Vegetacin en Europa y norte de frica Fotografa en color verdadero Fuente: CNES

5. Oceanografa

El estudio de los ocanos: altura de los mares, cartografa de la superficie, medicin de las corrientes, vientos y olas.

La vigilancia de los ocanos: seguimiento del nivel medio, previsin del fenmeno de El Nio, batimetra, temperatura, color del agua.

Zonas marinas con mayor concentracin de fitoplancton.

NASA. Fotografa en falso color

Temperatura superficial del Mar de Alborn. Fuente: Latuv Fotografa en infrarrojo

6. Catstrofes Naturales: previsin y seguimiento de Terremotos, volcanes, inundaciones

El ro Inn desbordndose (Baviera, Agosto 2005)

Fuente: ESA Fotografa en falso color

Erupcin volcnica

Fotografa en falso color

Tsunamis

Sri Lanka 28-XII-2004 Fuente: Eurimage

Costa de Banda Aceh, (Tailandia) antes del tsunami 23-VI-2004

Costa de Banda Aceh, (Tailandia) despues del tsunami 28-XII-2004

Incendios

Incendio forestal de Guadalajara. Julio 2005. Fuente: ESA /Laboratorio de Teledeteccin INIA Fotografa en falso color

California, Octubre 2008

Fotografa en color verdadero

Visualizacin de un incendio

Imagen Satelital IKONOS de 1 metro de resolucin de la costa de Sumatra, Indondesia en la provincia de Aceh.

Esta foto comparativa permite observar la fuerza con la que actu el Tsunami. Toda la vegetacin fue arrasada y las zonas productivas inundadas con agua salada, por lo observado en la imagen se calcula que la ola tenia una altura de 15 mts.