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Tema 12: ¿Cómo se adquieren las imágenes? ¿De qué forma se ... · PDF file Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente Tema 12: ¿Cómo

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  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Tema 12: ¿Cómo se adquieren las

    imágenes?

    • ¿De qué forma se toman los datos?

    • ¿Qué satélites son más interesantes?

    • ¿Dónde pueden conseguirse los datos?

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    ¿Qué es una imagen digital?

    • ¿Es lo mismo una

    imagen digital que una

    fotografía?

    • ¿Cómo se adquiere una

    imagen digital?

    • ¿Qué significan los

    píxeles de la imagen?

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    ¿Qué es una imagen digital?

    Grey Levels

    Digital Numbers

    Pixel Values

    Nivel Digital

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Significado de los píxeles

    Conversión

    Analógico-Digital

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Resolución espacial: Field of View (FOV) – Instantaneous (IFOV)

    h

    IFOV (β)

    IFOV (d)

    Detectores

    Optica

    FOV (D)

    d = 2* Tan /2 * h

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    ¿De qué tamaño son los píxeles de

    la imagen?

    1960 1970 1980 1990 2000 2010

    10.000.000

    1.000.000

    100.000

    10.000

    1.000

    100

    10

    1

    0,1

    Meteorológicos

    de órbita geoestacionaria (5 km2)

    T a m

    a ñ

    o d

    e l p

    íx e l (m

    2 )

    Años

    Meteorológicos

    de órbita polar (1 km2)

    Recursos Naturales

    ( 1 Ha)

    Recursos Naturales

    ( 0.09 Ha)

    Recursos Naturales

    ( 0.04 Ha)

    Ikonos

    (16-1 m2)

    Worldview-2

    (5-0.2 m2)

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    ¿Qué importancia tiene eso?

    • ¿Cómo influye sobre los

    objetos que se pueden

    reconocer?

    – ¿Qué resolución necesito para

    distinguir los árboles?

    • ¿Cómo influye sobre el grado

    de mezcla que habrá en una

    imagen?

    – ¿Qué ocurre si tengo una parcela

    con mezcla de bosque y cultivo?

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Efecto de la

    resolución

    espacial

    Jensen, 2004

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Resolución y mezcla de

    cubiertas

    0.5 0.6

    0.1 0.8

    0.25 0.6

    0.8 0.6

    0.6 0.75

    0.7

    0.7

    0.8

    0.8

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    ¿Qué otros tipos de resolución

    existen?

    • Espectral:

    – Número y anchura de las bandas

    • Radiométrica:

    – Nivel de contraste

    • Temporal:

    – Frecuencia de adquisición.

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Resolución espectral

    Mather and Koch 2010

    Continuum spectrum

    Multispectral spectrum

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Resolución espectral

    0

    20

    0,4 0,5 0,6 0,7 µm 0,4 0,5 0,6 0,7 µm

    Vegetación sana

    Vegetación enferma

    0

    20

    Reflectividad (%) Reflectividad (%)

    (a) (b)

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Resolución temporal

    Huracán Katrina-

    Fred, 2005

    Imágenes GOES

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    AREA 1: Areas

    brillantes

    AREA 2: Areas

    oscuras

    11 bits: 2048 8 bits: 256

    Resolución radiométrica

    (Cortesía Indra-Espacio)

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    • Objetivos del trabajo:

    – Leyenda.

    – Mínima parcela.

    • Restricciones:

    – Presupuesto.

    – Tiempo.

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Tipos de sensores

    • Cámaras fotográficas.

    • Cámaras digitales:

    – Barrido.

    – Exploración continua.

    • Lidar.

    • Radar.

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Cámaras espaciales

    Cámara Multibanda MKF-6 (cortesía R.Núñez)

    Cámaras a bordo el

    Space Shuttle

    (Short y Robinson, 1997)

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Fotografía nocturna de Madrid desde

    la estación espacial

    Center Point Latitude: 40.5

    Center Point Longitude: -4.0 Stereo:

    Camera Tilt: High Oblique

    Camera Focal Length: mm

    Camera: N1

    Film: 2000E : 2000 x 1312 pixel CCD,

    RGBG imager color filter. Quality

    Film Exposure:

    Percentage of Cloud Cover: 10 (0-10)

    Nadir

    Date: 20041122 (YYYYMMDD)

    GMT Time: 205224 (HHMMSS)

    Nadir Point Latitude: 30.9,

    Longitude: 12.6

    Nadir to Photo Center Direction:

    Northwest

    Sun Azimuth: 283

    Spacecraft Altitude: 191 nautical miles

    Sun Elevation Angle: -60 (Angle in

    degrees between the horizon and the

    sun, measured at the nadir point)

    Orbit Number: 2324

    http://eol.jsc.nasa.gov/sseop/metadata/LatLon.htm http://eol.jsc.nasa.gov/sseop/metadata/LatLon.htm http://eol.jsc.nasa.gov/sseop/metadata/steo.htm http://eol.jsc.nasa.gov/sseop/metadata/tilt.htm http://eol.jsc.nasa.gov/sseop/metadata/camera.htm http://eol.jsc.nasa.gov/sseop/FilmTypeDesc.htm http://eol.jsc.nasa.gov/sseop/metadata/expo.htm http://eol.jsc.nasa.gov/sseop/metadata/cldp.htm http://eol.jsc.nasa.gov/sseop/metadata/pdate.htm

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Fotografía adquirida desde el

    satélite espía Corona (1966)

    http://www.geog.ucsb.edu/~kclarke/Corona/gallery3.htm

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Explorador de Barrido

    Óptica

    Dirección de la trayectoria

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Óptica

    Explorador de Barrido

    Oscilación del espejo

    Dirección de la trayectoria

    Dirección de Barrido

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Óptica

    Explorador de Barrido

    Oscilación del espejo

    Dirección de la trayectoria

    Dirección de Barrido

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Funcionamiento (MODIS)

    modis.nasa.gov

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Explorador por empuje

    Dirección de la trayectoria

    Óptica

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Explorador por empuje

    Dirección de la trayectoria

    Óptica

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Radiometro pasivo de micro-

    ondas

    Ice concentration map derived from the AMSR-E data the Artic (left) and

    Antarctica (right) from January, 3rd 2008

    (Courtesy of Nansen Environmental and Remote Sensing Center).

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Equipos radar

    • Radar de imágenes.

    • Altímetro.

    • Dispersómetro.

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Radar de apertura sintética

    ESA RADAR training course

  • Emilio Chuvieco / Javier Salas – Departamento de Geología, Geografía y Medio Ambiente

    Principios del altímetro

    Adaptado de Bodin, 1998, p. 37

    Elipsoide

    Superficie marina

    Ecuación para medir alturas:

    r-Rs-= N + T + Ar = medida altimétrica rádar

    r-Rs= altitud del satélite respecto

    al elipsoide de refere

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