1 ANALISIS E INTERPRETACION DE IMAGENES SATELITARIAS ECOLOGÍA AMBIENTAL TP7.
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ANALISIS E INTERPRETACION DE IMAGENES SATELITARIAS
ECOLOGÍA AMBIENTAL TP7
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¿Qué es teledetección¿Qué es teledetección??Se puede definir como: Se puede definir como: La obtención de información de un elemento de la La obtención de información de un elemento de la superficie terrestre mediante instrumentos ubicados superficie terrestre mediante instrumentos ubicados en una posición remota respecto de dicho elemento.en una posición remota respecto de dicho elemento.
La La radiación electromagnética radiación electromagnética constituye el constituye el “transportador de información” “transportador de información” entre el instrumento y entre el instrumento y el objeto. el objeto.
Los sensores remotossensores remotos, son receptores que detectan y miden la radiación electromagnética emitida o reflejada por los objetos de la superficie terrestre.
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Activa Pasiva
Tipos de teledetección satelitalTipos de teledetección satelital
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Tipos de órbita GeoestacionariasGeoestacionarias
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Órbita geoestacionaria Órbita geoestacionaria
Los satélites de órbitas Los satélites de órbitas geoestacionariosgeoestacionarios permanecen fijos en un mismo permanecen fijos en un mismo punto observando siempre la misma cara de la tierra.punto observando siempre la misma cara de la tierra.Tienen la Tienen la mayor resolución temporal y área de cobertura mayor resolución temporal y área de cobertura de todos los de todos los sistemas satelitalessistemas satelitalesPobre resolución espacialPobre resolución espacial.. Muy efectivos para telecomunicaciones (36.000 Muy efectivos para telecomunicaciones (36.000 km del Ecuador).km del Ecuador).
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Órbita Órbita heliosincrónicaheliosincrónica ((sincronizada con el solsincronizada con el sol))
• Cruzan el ecuador a la misma hora Cruzan el ecuador a la misma hora todos los días todos los días
• Estas órbitas son recurrentes, el Estas órbitas son recurrentes, el satélite repite su órbita original satélite repite su órbita original después de un cierto número de después de un cierto número de díasdías
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Radiación solar reflejada
SatéliteRadiación solar incidente
Sol
Atmósfera
Los diferentes elementos de la superficie terrestre interactúan de manera distinta con la radiación electromagnética. Tienen diferente comportamiento espectral. Esta es la base de la teledetección.
Los diferentes elementos de la superficie terrestre interactúan de manera distinta con la radiación electromagnética. Tienen diferente comportamiento espectral. Esta es la base de la teledetección.
Fundamento de la Teledetección
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Espectro ElectromagnéticoEspectro Electromagnético
Los censores reciben los datos de Reflectividad (o reflectancia) en bandas:
La energía electromagnética se comporta en forma de ondas de distinta longitud y frecuencia constituyendo un Espectro Electromagnético (EEM).
VISIBLE
INFRAROJO CERCANO Y MEDIO
TÉRMICO
99
% de Reflectancia
Reflectancia:Relación entre la radiación electromagnética incidente y la reflejada
ER = Energía de longitud de onda reflejadaEI = Energía de longitud de onda incidenteSi representamos gráficamente la reflectancia espectral de un objeto en función de la longitud de onda obtendremos una curva de reflectancia espectral o ESPECTRO DE REFLECTANCIA
Cada elemento de la superficie terrestre, presenta una relación particular entre el porcentaje de la radiación incidente y la reflejada, llamada Firma Espectral
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Si bien el EEM es un continuo, los sensores utilizados detectan la energía sólo en rangos particulares del mismo, denominados bandas
BANDAS ESPECTRALES
Imagen
En un sitio y un Instante particular, el sensor del satélite genera una imagen compuesta por n bandas
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Bandas espectrales / Resolución
Los sensores Hyper-espectrales poseen un arreglo de gran cantidad de detectores que cubren el espectro EM de forma casi continua.
Una misma escena puede ser observada en diferentes bandas y cada una permitirá discriminar con mayor o menor claridad distintos objetos según su reflectancia.
También es posible trabajar con combinaciones de bandas que resalten determinados objetos o fenómenos de interés.
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Resolución de 30 m Resolución de 60 m Resolución de 120 m Resolución de 240 m Resolución de 500 m
Pixel: mínima unidad de espacio discriminable por el sensor.
Resolución de la ImagenResolución de la ImagenEstá dada por el tamaño del pixel
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Muy alta resolución espacial (Ikonos) (1m)
Resolución espacial alta Spot (20 m)
Baja resolución espacial (Modis) (1 Km)
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Pixel Size = 10 mImage Width = 160 pixels,
Height = 160 pixels
Pixel Size = 20 mImage Width = 80 pixels,
Height = 80 pixels
Pixel Size = 40 mImage Width = 40 pixels, Height
= 40 pixels
Pixel Size = 80 mImage Width = 20 pixels,
Height = 20 pixels
Valores de los PixelValores de los Pixel
Cada pixel contiene un valor numérico que corresponde al valor de reflectancia espectral en el caso de sensores ópticos.
Las imágenes pueden tomarse como matrices.
Cada banda entonces, corresponde a valores de grises. Estos por ejemplo pueden ir entre 0 (negro) y 255 (blanco) y los valores intermedios corresponderán a tonos intermedios de grises.
Se pueden usar combinaciones de bandas que resalten determinados objetos o fenómenos de interés en forma visual. En este caso, se le asigna arbitrariamente un color a cada una de tres bandas (rojo, verde o azul) y se obtiene una imagen en color.
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Imágenes satelitales en formato digitalImágenes satelitales en formato digital
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columnas
fila
s
bandas
Imágenes satelitales en formato
digital
1818
3,2,1 4,5,3 4,3,2
Combinación de BandasCombinación de Bandas
Color Verdadero
Monitor Espectro
R Rojo
G Verde
B Azul
Falso Color
Monitor Espectro
R Infra Rojo
G IR onda corta
B Rojo
Falso Color Compuesto
Monitor Espectro
R IR Cercano
G IR Medio
B Rojo Visible
1919
LANDSAT TM, Estuario de Bahía Blanca (321)
2020
Bosque (verano)
Pajonales de cortadera
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Comportamiento espectral de una escena real. Factores que intervienen
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FundamentosLa energía reflejada en el visible es muy baja debido a la actividad fotosintética de los pigmentos en el azul (470 nm) y en el rojo (670nm) .
Por otro lado, casi toda la radiación en el IR cercano se refleja con muy poca absorción dependiendo del índice de área foliar (LAI), distribución angular de las hojas, morfología.
2323
Reflectividad de los Principales Componentes
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Las principales aplicaciones de las bandas del LANDSAT TM (y por similitud de rangos espectrales también las del SPOT) son las
siguientes: Banda 1 (0.45-0.52µm)(azul): buena penetración en cuerpos de agua. Diferenciación de suelos y vegetación y de coníferas con vegetación de hojas caducas. Banda 2 (0.52-0.60µm)(verde): reflectancia en el verde para vegetación en buenas condiciones.
Banda 3 (0.63-0.69µm) (rojo): absorción de la clorofila. Diferenciación de especies vegetales.Banda 4 (0.76-0.90µm) (infrarrojo cercano): evaluación de biomasa. Delineación de cuerpos de agua.Banda 5 (1.55-1.75µm) (infrarrojo medio) : estado hídrico en vegetales. Discriminación entre nubes, nieve y hieloBanda 6 (10.4-12.5µm) (infrarrojo térmico): stress térmico en vegetales y mapeados térmicos.Banda 7 (2.08-2.35µm) (infrarrojo medio): Estudios geológicos, identificación de zonas con alteraciones hidrotérmicas en rocas.
2525
El contraste IR CERCANO/R pueden cuantificarse por medio de cocientes, diferencias, diferencias pesadas, combinaciones lineales y otros enfoques híbridos.
Los ídices de vegetación son mediciones de este contraste y brindan información integrada sobre funciones de la vegetación (% cobertura, LAI, biomasa y parámetros fisiológicos (pigmentos y fotosíntesis).
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FIN DE LA PRIMERA PARTE
