ANALISIS E INTERPRETACION DE IMAGENES SATELITARIAS

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ANALISIS E INTERPRETACION DE IMAGENES SATELITARIAS
ECOLOGÍA AMBIENTAL TP7
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Qué es teledetección?
Se puede definir como La obtención de
información de un elemento de la superficie
terrestre mediante instrumentos ubicados en una
posición remota respecto de dicho elemento. La
radiación electromagnética constituye el
transportador de información entre el
instrumento y el objeto. Los sensores remotos,
son receptores que detectan y miden la radiación
electromagnética emitida o reflejada por los
objetos de la superficie terrestre.
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Tipos de teledetección satelital
Pasiva
Activa
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Tipos de órbita Geoestacionarias
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Órbita geoestacionaria Los satélites de
órbitas geoestacionarios permanecen fijos en un
mismo punto observando siempre la misma cara de
la tierra. Tienen la mayor resolución temporal y
área de cobertura de todos los sistemas
satelitales Pobre resolución espacial. Muy
efectivos para telecomunicaciones (36.000 km del
Ecuador).
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Órbita heliosincrónica (sincronizada con el sol)

• Cruzan el ecuador a la misma hora todos los días
  
• Estas órbitas son recurrentes, el satélite
  repite su órbita original después de un cierto
  número de días

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Fundamento 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.
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Espectro Electromagnético
La energía electromagnética se comporta en forma
de ondas de distinta longitud y frecuencia
constituyendo un Espectro Electromagnético (EEM).
VISIBLE
Los censores reciben los datos de Reflectividad
(o reflectancia)
en bandas
INFRAROJO CERCANO Y MEDIO
TÉRMICO
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Reflectancia Relación entre la radiación
electromagnética incidente y la reflejada
Cada elemento de la superficie terrestre,
presenta una relación particular entre el
porcentaje de la radiación incidente y la
reflejada, llamada Firma Espectral
 
ER Energía de longitud de onda reflejada EI
Energía de longitud de onda incidente Si
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
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BANDAS ESPECTRALES
Si bien el EEM es un continuo, los sensores
utilizados detectan la energía sólo en rangos
particulares del mismo, denominados bandas
En un sitio y un Instante particular, el sensor
del satélite genera una imagen compuesta por n
bandas
Imagen
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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 la Imagen
Está dada por el tamaño del pixel
Pixel mínima unidad de espacio discriminable por
el sensor.
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Baja resolución espacial (Modis) (1 Km)
Muy alta resolución espacial (Ikonos) (1m)
Resolución espacial alta Spot (20 m)
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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
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Valores 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 digital
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Imágenes satelitales en formato digital
bandas
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Combinación de Bandas
Falso Color Compuesto Falso Color Compuesto
Monitor Espectro
R IR Cercano
G IR Medio
B Rojo Visible
Color Verdadero Color Verdadero
Monitor Espectro
R Rojo
G Verde
B Azul
Falso Color Falso Color
Monitor Espectro
R Infra Rojo
G IR onda corta
B Rojo
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LANDSAT TM, Estuario de Bahía Blanca (321)
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(No Transcript)
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Comportamiento espectral de una escena real.
Factores que intervienen

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• La 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.

Fundamentos
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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. B
anda 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 hielo Banda 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.
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• 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