SIG (Sistemas de Información Geográfica) - GPS - Sensores de Microondas - Teledetección

SIG (Sistemas de Información Geográfica)

• Bases de datos digitales en las que se representa la información sobre una base cartográfica (mapas topográficos, fotografías aéreas o de satélite) sobre las que se añaden capas que contienen diversos tipos de información específica.
• La información se distribuye dividiendo el espacio en celdillas determinadas por sus coordenadas.
• Deben ser:
  • Accesibles: se instalan en servidores.
  • Manipulables: poseen aplicaciones informáticas para obtener o añadir información.
  • Poseen referencias cronológicas para observar la evolución temporal de parámetros concretos, lo que permite detectar:
    • Tendencias: evolución de una variable en el tiempo.
    • Patrones: acontecimientos de carácter cíclico (p. e. El Niño).
    • Interferencias: coincidencia de procesos o fenómenos que se afectan mutuamente.

GPS (Global Positioning System)

• Formado por la constelación de 28 satélites GPS en órbitas a 20200 km de altitud que mantienen sus posiciones relativas, emitiendo cada uno señales de radio características a intervalos de 15 s. Un receptor capta las señales de al menos cuatro satélites para determinar su latitud, longitud y altitud.
• Aplicaciones:
  • Navegación
  • Localización de objetos, animales o personas para su seguimiento o rescate. Precisión de ±1 m.

Sensores de Microondas

• Radiómetros de microondas
• Sensores pasivos que captan microondas emitidas por el hielo y la nieve, útiles para estudiar el retroceso de los glaciares y las rutas de los icebergs.
• RADAR (RAdio Detection And Ranging)
• Sensores activos.
• Emiten microondas que se reflejan en la superficie y recogen y evalúan la señal de retorno (mayor valor del píxel a mayor intensidad de retorno) y el tiempo que tarda en volver (para determinar la altura).
• Aplicaciones:
  • Realización de imágenes estereoscópicas: al superponer dos imágenes simultáneas de la misma superficie tomadas desde ángulos ligeramente distintos).
  • Obtención de imágenes en la oscuridad o con cielos cubiertos.
  • Elaboración de mapas topográficos por radarmetría.
  • Detección de movimiento en la superficie por interferometría: al superponer dos imágenes tomadas en distintos momentos de la misma superficie para detectar diferencias topográficas.

RGB = 321

• En la fila superior aparecen las tres imágenes en gris correspondientes a las bandas del rojo, verde y azul (de izquierda a derecha).
• En la fila central aparecen las tres imágenes coloreadas con las intensidades correspondientes de rojo, verde y azul al valor de cada píxel (tono de gris) de la fila superior.
• Abajo observamos:
  • El resultado de la adición RG = 32.
  • El resultado de la adición RGB = 321 (color natural)

Sensores de barrido multiespectral (RGB) (I)

• Sensores pasivos que captan radiaciones visibles e IR.
• Las radiaciones son separadas por un prisma óptico y cada longitud de onda es recogida en un sensor específico donde la intensidad se transforma en un valor numérico (digitalización).
• Se obtienen imágenes en color por combinación de tres imágenes en gris tomadas en diferentes bandas del espectro. Hay dos tipos de imágenes:
  • Color natural (RGB = 321): el color se obtiene por la adición de las intensidades de color de las bandas del color primario correspondiente.
  • Falso color: se asignan a los canales RGB bandas diferentes a las de su color natural. Hay varias combinaciones posibles; las más habituales son:
    • RGB = 432
    • RGB = 742

Órbita geoestacionaria

De W a E en el plano ecuatorial, a 36000 km de altitud. Son geosíncronos (orbitan con la misma velocidad angular que la de rotación terrestre, siempre sobre el mismo punto) tomando datos de un hemisferio completo con gran resolución temporal (p. e. Meteosat)

Órbita polar

Perpendicular al plano ecuatorial, entre 700 y 1500 km de altitud. Son heliosíncronos (mantienen la posición relativa respecto al Sol, y cambia la superficie observada en cada pasada). Su resolución espacial es mucho mayor (p. e. Landsat)

Imágenes obtenidas por teledetección

• La imagen digital es monocroma y está constituida por unidades elementales llamadas píxeles.
• Píxel es la unidad mínima de información de la imagen digital. En teledetección es la superficie mínima detectable.
• Cada píxel se expresa mediante un valor numérico correspondiente a un tono de gris, diferenciable de otros por la intensidad de recepción de la señal. Esta intensidad varía dentro de una escala que tiene diversos grados según la resolución radiométrica del sensor. Por ejemplo:
  • Sensor de 8 bits (28 = 256 niveles de gris): negro = 0, blanco = 255
  • Sensor de 10 bits (210 = 1024 niveles de gris): negro = 0, blanco = 1023
• Resolución de un sensor. Puede ser de cuatro tipos:
  • Espacial: tamaño real de la superficie representada en cada píxel. Relacionada con el tipo de órbita en el caso de teledetección por satélite.
  • Temporal: tiempo transcurrido entre dos tomas de imágenes de la misma zona. Relacionada con el tipo de órbita en el caso de teledetección por satélite.
  • Radiométrica: número de niveles de gris que posee la imagen (en bits).
  • Espectral: número de bandas de longitudes de onda que el sensor es capaz de medir (multi o hiperespectral)