LANDSAT OBSERVATON SATELITEHaga clic para modificar el estilo de subttulo del patrn

SYSTEM

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Universidad Latina de Costa Rica Mtodos Analticos para Ingeniera Profesor: Carlos Azofeifa Zamora Estudiantes: Doris Solano, Neithan Rojas Agosto 2011

Gua de Presentacin:Introduccin Teledeteccin Sensores Transmisin y distribucin de la informacin Procesamiento de la Informacin Imgenes de Landsat Datos Curiosos

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Introduccin

A

Los Satlites Landsat han estado recogiendo imgenes de la superficie terrestre por mas de treinta aos. El primer Landsat fue enviado al espacio por la NASA en 1972 (ERTS-1), el mas reciente fue enviado en 1999 Landsat 7. Adquisicin de millones de imgenes de la tierra con el propsito de proporcionar recursos nicos en:Agricultur a Cartograf a Geologa Silvicultur a Nubosida d

Cambios Globales

Deforestaci n Hielo Polar y Desiertos 33

Temperatura Ocenica 5/26/12 ERTS-1: Earth Resources

Introduccin

B

El Landsat, fue el primero satlite diseado para la observacin en alta resolucin de la cubierta terrestre. La teledeteccin: Sistema de sensores de un alto nivel de desarrollo, nacidos de los avances obtenidos en la carrera espacial y que se convierten en los sucesores de la fotografa area.

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Teledeteccin:Fsicos APrincipal fuente de informacin para los sensores de los Landsat, esta informacin puede estar codificada en la frecuencia, intensidad o polarizacin de la onda y es transmitida directamente desde el objeto en la tierra o indirectamente por reflexin, dispersin o No todas reemisin. 5/26/12

Principios

Energa Electromagntica:

las bandas presentan igual inters desde el punto de vista de la teledeteccin55

Teledeteccin:Fsicos Sensores:

Principios

electromagntica emitida por un objeto y estudian sus propiedades fsicas a partir de su variacin con la frecuencia. Todos los materiales de la Tierra reflejan o emiten energa electromagntica.

B sensores miden la intensidad de la radiacin Los

Bandas de Trabajo de Sensores:Infrarrojo : Visible:

Subregin Infrarrojo Trmico, empleada para detectar la temperatura de la cubierta terrestre y de la superficie ocenica.En el rango visible, la reflectancia de las plantas est dominada por los pigmentos, entre los que destaca la clorofila. esta banda se emplea, junto con la del infrarrojo cercano, para estudiar el estado de la cubierta vegetal.

Empleados principalmente para el estudio de atmsferasUltraviol eta:

planetarias o el estudio de superficies sin atmsferas debidas a su opacidad, tambin se podran emplear en la deteccin de manchas de petrleo as como la identificacin de rocas o suelos con un alto contenido en hierro.

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Teledeteccin:FsicosFirma Espectral:

Principios

C

Cuando realizamos un grfico en el que representamos la cantidad de la radiacin reflejada por una superficie y la relacionamos con la longitud de onda del espectro electromagntico, obtenemos lo que se denomina firma espectral.

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Teledeteccin:Fsicos D InteraccionesAtmosfricas:Absorcin:Atenuacin Atmosfrica

Principios

Altera la cantidad de radiacin solar que alcanza la superficie de la Tierra, reduce el nivel de las medidas espectrales realizadas Afecta la difusin de la radiacin por partculas de la atmsfera, aade intensidad a la seal recibida por el sensor

Dispersin :

Ventanas Atmosfricas:Regiones del espectro que estn menos influenciadas por la atenuacin atmosfrica. Estas ventanas son empleadas extensivamente en la teledeteccin, generando las familias de sensores del espectro visible/infrarrojo cercano y del infrarrojo trmico.

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Teledeteccin:Fsicos E

Principios

Ejemplo de imgenes obtenidas en ventanas atmosfricas:

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SensoresResolucin de un Sistema Sensor:

A

Se define resolucin de un sistema sensor como su habilidad para registrar informacin, donde se implican al menos cuatro manifestaciones: 1. Resolucin Espacial: Designa la distancia del objeto ms pequeo que puede ser distinguido sobre una imagen, la distancia corresponde al tamao de la mnima unidad de informacin incluida en la imagen (pixel). El punto de la superficie ms cercano al satlite y que suele coincidir con el centro de la imagen. 5/26/12 Se utiliza el algoritmo de

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Sensores

B

2. Resolucin Espectral: Indica el nmero y anchura de las bandas espectrales que puede discriminar el sensor, un sensor ser ms idneo cuanto mayor numero de bandas proporcione ya que facilita la caracterizacin espectral de las distintas superficies. 3. Resolucin Radiomtrica: Hace referencia al rango dinmico o nmero de nivel digital usado al digitalizar la informacin procedente del sensor (bits por pixel). En general, mayor nmero de niveles mayor detalle de la informacin en las imgenes registradas. 4. Resolucin Temporal: Se refiere al intervalo de tiempo entre muestras sucesivas de la misma zona de la cobertura terrestre. Landsat posee una cadencia de muestras de 12 das, los satlites meteorolgicos tienes una cadencia de 30 minutos. 1111 5/26/12

SensoresTipos de Sensores:

C

Dependiendo de la fuente de radiacin incidente en el sensor se pueden clasificar en dos categoras: activos y pasivos.

Sensores Activos:

Generan y recogen su propia radiacin, se subdividen en sensores radar y lidar.

Sensor Radar: Independientes de las condiciones atmosfricas, pueden usarse sobre reas de cobertura nubosa muy persistente y detectan rugosidad, pendiente y conductividad elctrica. Sensor Lidar: Esta formado por un laser que emite radiacin en pulsos o de manera continua, es efectivo sobre rea libres de nubes y tiene una resolucin mayor que los sensores radar. 5/26/12 1212

SensoresSensores Pasivos:

DSensores que se limitan a recibir la radiacin electromagntica reflejada y/o emitida por la cubierta terrestre, se sealan 4 tipos: fotogrficos, exploradores de barrido, de empuje, cmaras vidicn y radimetros de microondas.

Sensor Fotogrfico:

Basan su funcionamiento en la impresin de la imagen enfocada en una pelcula fotosensible, slo pueden emplearse de da.

Exploradores de vidicn :

Es un sistema de cmara de televisin que proporciona datos en tiempo casi real. En estos sistemas la imagen se enfoca sobre un fotoconductor y se construye una rplica electrnica de la imagen ptica 5/26/12

SensoresRadimetros de microondas :

E

Posee baja resolucin espacial, el ancho rango observable de emisividad superficial y su independencia de las condiciones atmosfricas. Se han utilizado con xito en cartografa de hielo y nieve gracias a ser muy sensible a bajas temperaturas as como en hidrologa y oceanografa.

Sensor de barrido y de empuje :

Los exploradores de barrido estn formados por un espejo que oscila perpendicularmente a la trayectoria del satlite y escanea una lnea de terreno a ambos lados de la traza del satlite. La seal recibida desde el espejo se muestrea a intervalos regulares y conforma la unidad mnima de informacin adquirida por el sensor. Los exploradores de empuje eliminan poseen una matriz lineal de detectores. Cada elemento de una lnea corresponde a un detector y la imagen se forma a medida que el satlite se mueve a lo largo de su trayectoria. 5/26/12 1414

SensoresSensor de Barrido:El sensor MSS registra seis lneas simultneamente con cada oscilacin del espejo. La radiacin recibida por el sistema focal se transmite a un sistema ptico que la descompone en cuatro bandas, y la enva a distintos detectores. Esto produce que el sensor posea 24 detectores compuestos por foto-diodos de silicio. 5/26/12

F

Una escena adquirida por el sensor MSS comprende 2.340 lneas de barrido y 3.240 columna por lnea. Cada pixel corresponde a una superficie real de 57 x 79 m. 1515

SensoresSensor de Empuje:

G

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SensoresSensor Thematic Mapper (TM) y el ETM+:

H

Thematic Mapper es un equipo de barrido multiespectral. Que aumenta el nmero de detectores, de 24 a 100, aumenta los niveles de codificacin y realiza el barrido de la superficie en dos direcciones. Todo esto le permite mejorar la resolucin espacial, espectral y radiomtrica En la actualidad el Landsat 7 est equipado con una versin mejorada del TM denominado ETM+ (Enhaced Thematic Mapper), que posee una resolucin espacial de 15 m, lo que permite obtener ampliaciones a una escala de hasta 1:25.000.

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Transmisin y distribucin de la informacinLas imgenes obtenidas de los distintos sensores dan lugar a una gran cantidad de informacin que debe ser transmitida lo antes posible con el fin de no saturar la memoria del satlite. Para ello, LANDSAT dispone de una red de 13 estaciones distribuidas a lo largo del planeta para el envo de esta informacin. (Argentina, Australia, Brasil, Canad, China, Italia, Suiza, Alemania, Espaa, Indonesia y Japn.) El Landsat 7 posee un registrador de estado slido con una capacidad de almacenamiento de 378 Giga bits, que puede recoger 42 minutos de datos procedentes del ETM+ y 29 horas de datos de telemetra de manera concurrente. Posteriormente sern transmitidas a la estacin terrestre ms cercana.

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Procesamiento de la Informacin de A Correccin Geomtricalas Imgenes Las correcciones del sistema son algoritmos de rectificacin de la imagen cruda aplicada automticamente en la estacin de recepcin, que consiguen minimizar las variaciones espaciales internas presentes en la imagen en su estado bruto, correcciones del ngulo de curvatura terrestre, variaciones de velocidad, altura y actitud del satlite, desplazamientos orbitales, etc. Las imgenes estn disponibles en 4 niveles:

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Correccin Geomtrica Nivel 4 Correccin Geomtrica Nivel 5 Correccin Geomtrica

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Procesamiento de la Informacin BCorreccin Geomtrica Nivel 4Es un nivel de correccin bsica donde la imagen es radiomtrica y geomtricamente corregida de forma sistemtica

Correccin Geomtrica Nivel 5Consiste en una imagen con correcciones sistemticas, pero que se georreferencia utilizando las efemrides del satlite. Los algoritmos de correccin modelan la posicin del satlite y la geometra del sensor a travs de datos que una computadora de abordo graba sobre la captura los cuales garantizan la fidelidad geomtrica general de la imagen. 5/26/12 2020

Procesamiento de la Informacin C Correccin GeomtricaNivel 6No es un proceso automtico ni una correccin sistemtica. Este nivel de procesamiento exige intervencin de un operador. La imagen nivel 5 antes descrita es ajustada con puntos de control cartogrficos o con puntos de control medidos especialmente con tecnologa GPS. Se obtiene una imagen rectificada a una determinada proyeccin cartogrfica.

Ortoimag enEste nivel de procesamiento exige la intervencin de un operador sobre una imagen corregida con puntos de control utilizando tambin un Modelo Digital de Elevaciones (DEM) para corregir todas las distorsiones. El producto final consiste en una ortoimagen georeferenciada a la proyeccin cartogrfica deseada. 5/26/12 2121

Imgenes de Landsat

Superficie de la Antrtida Galera de Imgenes Superficie Terrestre5/26/12 2222

Landsats Views of a Changing Earth5/26/12 2323

Datos CuriososUna rbita del Landsat7 es realizada en aproximadamente 99 minutos, permitiendo al satlite dar 14 vueltas a la Tierra por da, y cubrir la totalidad del planeta en 16 La rbita es descendente, o sea de das. norte a sur, el satlite cruza la lnea del Ecuador entre las 10:00 y 10:15 (hora local) en cada pasaje. El Landsat7 est "heliosincronizado", o sea que siempre pasa a la misma hora por un determinado lugar. El sistema para manipular los datos de Landsat divide la masa terrestre del mundo en 57,784 escenas. Cada escena tiene 185 kilmetros (115 millas) de ancho por 170 kilmetros (106 millas) de largo 5/26/12

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Gracias5/26/12 2525