TELEDETECCION

Es la obtención de información de un objeto que no está en contacto directo del observador.

El observador es un sensor en el espacio que puede detectar y almacenar la información para su análisis y el objeto observado puede ser desde características de la superficie terrestre y fenómenos que se producen en ella. La información que se genera es aplicable a todas las ciencias interesadas en su uso (Meteorología, Geología, Agronomía, etc).

En la teledetección la interacción que se produce corresponde al flujo de radiación.

La radiación.

La radiación electromagnética se manifiesta de dos formas complementarias entre sí, el ondulario y el corpuscular (cuantos o fotones), la primera permite explicar ciertos fenómenos como la difracción y la interferencia, mientras que el segundo posee una periodicidad en el espacio y en el tiempo lo que permite explicar el efecto fotoeléctrico y la absorción de radiación por las moléculas.

Cuando la radiación emitida por el sol incide sobre todos los objetos que se hayan a su paso y puede seguir tres caminos, de acuerdo a la longitud de onda de la luz incidente o al material del objeto:

1. Ser absorbida por el objeto.

2. Ser reflejada por el objeto.

3. Ser transmitida por el objeto.

Absorción en la atmósfera.

Un factor importante a considerarse en los flujos de radiación del sol en la superficie terrestre y de esta a los satélites es la atmósfera. En la atmósfera los diferentes gases que están presentes tienen la capacidad de absorber radiaciones a diferentes longitudes de onda, por ejemplo:

• Vapor de agua: Absorbe radiación en 5.5 a 7 micras.

• Ozono: Absorbe radiación ultravioleta.

Además, en la atmósfera, existen regiones del espectro donde no se originan absorción conocidas como “ventanas atmosféricas” y es en estos sectores donde se puede realizar la teledetección.

Los constructores a la hora de diseñar un sensor deben considerar tres posibilidades.

• Captar la radiación solar reflejada por la superficie de la tierra.

• Captar radiación infrarroja proveniente de la superficie de la tierra o las nubes.

• Captar radiación de una banda en la cual se estime la presencia de un gas, por su elevada absorción.

Dispersión en la atmósfera.

Los gases o partículas atmosféricas reflejan la radiación electromagnética, disminuyendo la radiación directa y aumentando la difusa.

Existen tres tipos de dispersión:

1. Dispersión de Mie.

2. Dispersión de Rayleigh.

3. Dispersión no selectiva.

Efecto del polvo sobre las observaciones de satélites.

(Universidad de Murcia, curso de teledetección)

Emisión atmosférica.

La obtención de datos obtenidos en los trabajos en el infrarrojo térmico para estimar la temperatura de la superficie de la tierra, se ven afectados debido a la emisión de esta radiación por los gases y partículas presentes en la atmósfera.

La radiación y su interacción con los elementos.

La mayoría de sensores espaciales que disponemos miden la reflectividad (fracción de energía que se refleja) de los elementos (agua, suelo, vegetación) en diferentes longitudes de onda, de manera que permita ser distinguidos unos de otros.

Se llama Signatura espectral al gráfico que permite identificar a un objeto de otros (agua, suelo, etc.) e incluso de la misma clase como es en los tipos de suelo.

RESPUESTA ESPETRAL

En esta figura se observa las bandas del sensor TM de landsat que muestran los valores medios de reflectividad en las diferentes superficies. En la zona de la luz visible, la diferencia se traduce en la formación de colores. Un objeto es azul si refleja la radiación de esta zona del espectro.

Recordemos que la luz visible al pasar por un prisma se descompone en varios haz de luz de diferentes colores que son: Rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, cian y violeta. En la siguiente figura se observa la región visible del espectro electromagnético.

El flujo de energía que recibe el sensor depende de otros factores como la pendiente y orientación de los terrenos, tipo de superficies y condiciones atmosféricas, etc.

De acuerdo a la forma como reflejan la radiación solar, existen dos tipos de superficies:

1) Superficies especulares: Aquellas que reflejan la radiación solar direccionalmente con un ángulo igual al ángulo incidente.

2) Superficies lambertianas: Aquellas que reflejan la radiación solar en todas las direcciones.

Solo el agua en calma presenta una superficie especular, la superficie del mar captadas en fotografías aéreas o por imágenes de satélite muestra el reflejo del sol.

Plataformas y sensores.

Plataformas son los satélites (LANDSAT, NOAA, SPOT, METEOSAT) o aviones que transportan los sensores.

Sensores son los aparatos que ayudan a captar, almacenar y transmitir imágenes a distancia. La información captada puede estar en diferentes regiones del espectro y a cada una de estas regiones se llama canal o banda.

Landsat por ejemplo es una plataforma que tiene dos sensores:

• Landsat-Tm: Capta radiaciones en 7 bandas (azul, verde, rojo, 3 en el infrarrojo cercano y 1 en el infrarrojo térmico).

• Landsat-MSS: Capta radiaciones en 4 bandas (verde, rojo y 2 en el infrarrojo cercano).

Los sensores se clasifican en:

1. Sensores activos: Son los que generan su propia radiación y la reciben rebotada, pertenecen a este grupo el radar y el lidar (técnica de teledetección óptica que utiliza la luz láser para obtener una muestra densa de la superficie de la tierra produciendo mediciones exactas en x, y y z.

2. Sensores pasivos: Son los que reciben radiación emitida o reflejada por la tierra, dentro de este grupo se encuentran los sensores fotográficos, sensores óptico-electrónicos, espectros de imagen y de antena (radiómetros de microondas).

Adicionalmente, los sensores se clasifican en función de la orientación con la que captan las imágenes en:

• Orientación vertical: Frecuente en satélites de resolución espacial baja (Meteosat) o media (Landsat).

• Orientación oblicua: Como la del radar.

• Orientación modificable: Utilizado en los sensores de alta resolución a partir del SPOT-IHV, permiten obtener una alta resolución espacial y tener una resolución temporal, limitado solo a que es difícil encontrar imágenes posteriores, ya que solo se toman imágenes que se han encargado previamente.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

• ESRI, Environmental Systems Research Institute (2016) “¿Què son los datos LIDAR?”. Accedido el 23 de octubre del 2017 en http://desktop.arcgis.com/es/arcmap/10.3/manage-data/las-dataset/what-is-lidar-data-.htm

• TELEDET “Naturaleza de las radiaciones electromagnéticas” Accedido el 22 de octubre del 2017 en: http://www.teledet.com.uy/tutorial-imagenes-satelitales/radiaciones-electromagneticas.htm

• Universidad de Jaen (2003) “La respuesta espectral”, accedido el 23 de octubre del 2017 en: http://www.ujaen.es/huesped/pidoceps/telav/fundespec/index.htm

• Universidad de Murcia “Capitulo 10: Teledetección”, accedido el 20 de octubre del 2017 en: http://www.um.es/geograf/sigmur/sigpdf/temario_10.pdf

• Universidad de Murcia “Fundamentos físicos de la teledetección”, accedido el 20 de octubre del 2017 en: http://www.um.es/geograf/sigmur/teledet/tema01.pdf

• Universidad de Murcia “Interacción de la radiación con los objetos”, accedido el 21 de octubre del 2017 en: http://www.um.es/geograf/sigmur/teledet/tema02.pdf

• Universidad de Murcia “Plataformas, sensores y canales”, accedido el 21 de octubre del 2017 en: http://www.um.es/geograf/sigmur/teledet/tema03.pdf