Curso Introducción al Tratamiento y Procesamiento de

Curso : Introducción al Tratamiento y Procesamiento de Imágenes Satelitarias Software: ERDAS IMAGINE 8. 7 Prof. Anabella Dibiase Prof. Natalia Ibarra

1859 1909 1915 II G. M. 1957 1960 1961 1965 1969 1ª foto aérea 1ª foto desde avión 1ª cámara aérea Películas infrarrojas, nuevos sensores (radar), aviones Sputnik (Rusia) TIROS (USA) Fotos espaciales (Mercury) Gemini - Titan (geología y meteo. ) Apollo 9 1972 1973 1975 1978 1982 1986 1987 1988 1999 2000 ERTS (Landsat 1) Skylab Landsat 2 Seasat y HCMM (térmico) Space SPOT (Francia) MOS-1 (Japón) IRS-1 (India) Ikonos Satélite TERRA Argentino Shuttle SAC-C Chuvieco 2006 2001 Experimento multiespectral 2002 Quickbird ENVISAT AQUA

Algunos Hitos Históricos • 1972 - Lanzamiento del primer Landsat. • 1982… misiones del Space Shuttle • 1982 - Landsat-4 (TM) • 1986 - Lanzamiento del primer SPOT (primer satélite comercial). • 1991 - Se lanza el primer satélite de la ESA (ERS-1).

Algunos Hitos Históricos • 1999 - Se lanza el Landsat-7, el Terra y el Ikonos. • 2000 – Satélite argentino SAC-C, EO-1 • 2003 – Quickbird. • 2002 – Aqua, Envisat, SPOT-5. • 2003 – Constelación de satélites SSL. • 2004 – Icesat, Proba, CBERS • 2005 – Radarsat-2

Plataformas de teledetección • • • Terrestres. Aéreas. Espaciales: – Geo-estacionarios (36. 000 km). – Órbitas bajas (200 -1000 km): • Polar: heliosincrónica. • Ecuatorial. Chuvieco 2006

Satélites de teledetección más comunes • Satélites de recursos naturales: – Landsat (1 -7) • RBV, MSS, TM, ETM – SPOT • HRV-P y XS • Vegetation – IRS-C • Liss, Wifs. • Meteorológicos: – Meteosat-Goes – Nimbus – NOAA-AVHRR – DMSP – Seawifs • Space shuttle – Cámaras, SIR

• Satélites de alta resolución: – Ikonos – Quickbird – Orbview – Spin-2 • Equipos radar: – ERS-1 y 2; Envisat – Radarsat – Almaz – JERS - Fuyo

Programa Landsat 7 • Lanzamientos: 1972, 1975, 1978, 1982 1984 (fallido en 1993) y 1999. • Orbita heliosincrónica

IMÁGENES LANDSAT 7 Cartografía Agricultura Forestación Principales aplicaciones Cambio del uso de la tierra Desertificación Geología Silvicultura

¿Qué es la teledetección? Para poder trabajar en el procesamiento e interpretación de imágenes satelitarias, es imprescindible introducirse en ciertos conceptos teóricos que son de gran importancia para la puesta en “práctica” de dicho trabajo. Hay tres conceptos fundamentales Teledetección (o Teleobservación) Imagen satelital Espectro electromagnético Cuando hablamos de Teledetección modis. nasa. gov Cuando hablamos de Teledetección nos referimos a la observación remota de la superficie terrestre. Este término es la traducción latina del término remote sensing, iniciado a mediados de los ´ 60 para designar cualquier medio de observación remota, aplicado fundamentalmente a la fotografía aérea, principal sensor de aquel momento. También la podemos definir como aquella técnica que nos permite obtener información a distancia de los objetos situados sobre la superficie terrestre (observación remota).

Ventajas de la teledetección Visión global y sinóptica. Observación a distintas escalas. Cobertura frecuente. Observación directa y no destructiva. Cobertura completa del territorio Regiones no visibles del espectro. Información altitudinal. Adquisición directa.

modis. nasa. gov http: //visibleearth. nasa. gov/Sensors/Terra/

La Observación es escalable

Orbitas más comunes Geoestacionaria Polar Catálogo conae

Los productos teledetectados (fotografías aéreas e imágenes satelitarias) necesitan de una buena interpretación, porque reproducen lo que puede verse sobre la Tierra a una cierta altura y a través de un sensor que posee características particulares. Las imágenes teledetectadas, además de ser utilizadas para actualizar la cartografía tradicional, brindan buenas posibilidades de análisis, especialmente en estudios de recursos naturales, impactos ambientales, uso del suelo y evaluaciones para el aprovechamiento futuro, tanto rural como urbano. Imágenes Satelitarias Las imágenes satelitarias no deben confundirse con las fotografías aéreas verticales, éstas últimas son captadas por cámaras fotográficas montadas en aviones, mientras que las imágenes son captadas por sensores transportados en satélites.

Componentes Estos sensores, son dispositivos capaces de registrar parte de una energía, que es emitida por el Sol y reflejada por la Tierra. Captan no solamente la luz visible al ojo humano, sino que también pueden recibir otras partes de la energía electromagnética proveniente del sol. (iii) (i) (i) reflexión; (ii) emisión; (iii) emisión-reflexión

Algunos factores que modifican la reflectividad característica (i) altura solar (ii) orientación (iii) pendiente (iv) atmósfera (v) fenología (vi) sustrato Chuvieco (1996, p. 61)

Concepto de Resolución Espacial Espectral Temporal Radiométrica

Espectro electro-magnético La energía puede describirse como ondas, a las captadas por el ojo humano las llamamos "luz visible", a las que captan algunos animales "luz infrarroja", y otras muy conocidas que llamamos "luz ultravioleta". Todas estas y muchas otras son las que conforman el espectro electromagnético. En las imágenes que relevan recursos naturales, dos tipos de vegetación aparecerán casi iguales cuando los vemos bajo la luz visible, pero reflejarán distinto en alguna parte del espectro electromagnético. A estas diferentes respuestas de la energía solar, se las denominan "firmas espectrales", y a las diferentes partes de esta energía que puede captar el sensor se las denominas bandas. Entonces un sensor de infrarrojos es capaz de diferenciar un tipo de vegetación de otra, árboles enfermos dentro de un bosque, plantaciones de un tipo específico, etc. Frecuencia (MHz) 1014 1013 1011 1010 107 106 105 104 103 INFRARROJO 0, 1 RADAR TÉRMICO RADIO, TV. UHF 1 Angstroms 102 MICRO-ONDAS MEDIO 10 108 CERCANO RAYOS - X 0, 01 0, 1 1 l) Longitud de onda ( 109 ULTRAVIOLETA RAYOS GAMMA 1012 10 100 Micrómetros 0, 1 1 10 Centímetros VHF 1 10 Metros ESPECTRO VISIBLE AZUL VERDE ROJO 0, 4 0, 5 0, 6 0, 7 µm Chuvieco 2006

Extraído de la página web: http: //www. danbat. com. ar

Firmas espectrales 80 70 % reflectividad 60 50 40 30 agua vegetación arena hormigón nieve 20 10 0 0, 4 0, 6 A V R 0, 8 IRC 1 1, 2 1, 4 1, 6 1, 8 SWIR 2 2, 4 ( m)

Firmas espectrales (ejemplo del Agua) 80 70 % reflectividad 60 50 40 30 agua 20 10 0 0, 4 0, 6 A V R 0, 8 IRC 1 1, 2 1, 4 1, 6 1, 8 SWIR 2 2, 4 ( m)

Firmas espectrales (ejemplo de la Vegetación) 80 70 % reflectividad 60 50 40 30 vegetación 20 10 0 0, 4 0, 6 A V R 0, 8 IRC 1 1, 2 1, 4 1, 6 1, 8 SWIR 2 2, 4 ( m)

Firmas espectrales (ejemplo de la Arena) 80 70 % reflectividad 60 50 40 30 arena 20 10 0 0, 4 0, 6 A V R 0, 8 IRC 1 1, 2 1, 4 1, 6 1, 8 SWIR 2 2, 4 ( m)

Firmas espectrales (ejemplo del Hormigón) 80 70 % reflectividad 60 50 40 30 20 hormigón 10 0 0, 4 0, 6 A V R 0, 8 IRC 1 1, 2 1, 4 1, 6 1, 8 SWIR 2 2, 4 ( m)

Firmas espectrales (ejemplo de la Nieve) 80 70 % reflectividad 60 50 40 30 nieve 20 10 0 0, 4 0, 6 A V R 0, 8 IRC 1 1, 2 1, 4 1, 6 1, 8 SWIR 2 2, 4 ( m)

Efecto de la resolución espacial La Resolución Espacial hace referencia al objeto más pequeño que puede ser detectado por el sensor, es decir, equivalente al píxel. El tamaño del píxel varía según los sensores y tiene un rol muy importante en la interpretación, ya que determina el nivel de detalle.

Efecto de la resolución temporal Imágenes Ikonos (Indonesia) www. spaceimaging. com En Chuvieco 2006 La Resolución temporal es la frecuencia con la que el sensor adquiere imágenes de la misma porción de la superficie terrestre. El ciclo de cobertura está en función de las características orbitales de la plataforma, su velocidad, el ancho de barrido del sensor y las características de construcción del sistema.

Resolución espectral La Resolución espectral hace referencia al número y al ancho de las bandas espectrales que puede discriminar el sensor. A mayor cantidad de bandas y menor ancho de éstas, aumenta la resolución espectral.

Resolución radiométrica La Resolución radiométrica es la sensibilidad del sensor para detectar variaciones en la cantidad de energía espectral recibida. La sensibilidad se expresa en bits e indica el número de los distintos niveles radiométricos que puede detectar un sensor. Los sensores utilizados en el proyecto ofrecen una resolución radiométrica 256 niveles digitales (ND), es decir, valores que pueden variar entre 0 -255. (Cortesía Indra-Espacio) En Chuvieco 2006

Misiones espaciales actuales • USA: Landsat, GOES, Space shuttle, Terra, Aqua, Ikonos, Quickbird. • ESA: ERS-1 y 2, Envisat, Meteosat, MSG. • Francia: Spot- 4 y 5. • India: IRS-6, Insat. • Canadá: Radarsat-1 y 2. • Rusia: Spin-2, Resurs. • Japón: Adeos, GMS, Aqua. • Brasil - China: CBERS, Fen Yun. • Corea, Israel, Indonesia, Argentina. . .

Recursos en Internet Portales. Información sobre nuevos sensores. Bibliografía - buscadores. Programas o imágenes de dominio público – Son gratuitas. – Habitualmente no permiten análisis cuantitativo (formatos gráficos: . GIF, . JPEG). Establecer redes: correo electrónico, grupos de discusión, asociaciones, video-conferencia.

Principales revistas de teledetección

& Chuvieco Emilio. Teledetección Ambiental. (2002, actualizado en 2006). Editorial Ariel & Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE). Publicaciones Didácticas 1. Conocimientos Básicos sobre teleobservación. Satélites NOAA & Apuntes de las cátedras: - Técnicas en Geografía I , prof. Cart. y Msc. Ana C. Ulberich, Facultad de Ciencias Humanas (FCH), de la Universidad Nacional del Centro de la provincia de Buenos Aires (UNICEN). -Seminario De Sistemas De Información Geográfica Y Aplicaciones En Geografía Urbana Y Regional. prof. Dra. María Celia García, Facultad de Ciencias Humanas (FCH), de la Universidad Nacional del Centro de la provincia de Buenos Aires (UNICEN). & Información extraída de diferentes páginas Web.