CARRERA PROFESIONAL:
TOPOGRAFIA CURSO DE CARRERA: C ARRERA:
FOTOGRAMETRIA INFORME DE RECUPERACION:
TELEDETECCION
2014
Alumno: -Ruelas Caceres Junior Alean!er
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INDICE Contenido 1. INTRODUCCIÓN............................................................................................. 2 2. TELEDETECCION........................................................................................... 3 3. EL PROCESO DE LA TELEDETECCION............................................................ 4 4. FUNDAMENTOS FISICOS DE LA TELEDETECCION.......................................... 5 5. LOS SATELITES.............................................................................................. 5 6. EL ESPECTRO ELECTROMAGNETICO.............................................................7 7. APLICACIÓN DE LA INFORMACION RECOGIDA POR LA TELEDETECCION REMOTA.............................................................................................................. 7 8. RADIACIONES ELECTROMAGNETICAS............................................................9 9. LA DISPERSION............................................................................................. 9 9.1. Tipo !" !ip"#i$%...............................................................................1& 1&.
DISTORCIONES RADIOMETRICAS'............................................................11
12.
CORRECCIONES GEOMETRICAS ( RADIOMETRICAS.................................11
13.
CONCLUSIONES....................................................................................... 12
14.
RECOMENDACIONES................................................................................ 12
15.
)I)LIOGRAF*A.......................................................................................... 13
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1. INTRODUCCIÓN El marco de estudio de la teledetección es la observación remota de la superficie terrestre. Este vocablo es una traducción latina del término inglés remote sensing , ideado a principios de los 60 para designar cualquier medio de observación remota, si bien se aplicó fundamentalmente a la fotografía aérea, principal sensor en aquel momento. En sentido amplio la teledetección no engloba sólo los procesos que permiten obtener una imagen desde el aire o el espacio, sino también su posterior tratamiento, en el conteto de una determinada aplicación. !os nuevos medios de teledetección son de especial interés en los campos de la geografía, biología, edafología, ciencias forestales, agronomía, oceanografía o cartografía.
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2. TELEDETECCION !a teledetección o detección remota es la adquisición de información a peque"a o gran escala de un ob#eto o fenómeno, $a sea usando instrumentos de grabación o instrumentos de escaneo en tiempo real inal%mbricos o que no est%n en contacto directo con el ob#eto &como por e#emplo aviones, satélites, astronave, bo$as o barcos'. En la pr%ctica, la teledetección consiste en recoger información a través de diferentes dispositivos de un ob#eto concreto o un %rea. (or e#emplo, la observación terrestre o los satélites meteorológicos, las bo$as oce%nicas $ atmosféricas, las im%genes por resonancia magnética &)*+ en inglés', la tomografía por emisión de positrones &(E en inglés', los ra$os- $ las ondas espaciales son todos e#emplos de teledetección. /ctualmente, el término se refiere de manera general al uso de tecnologías de sensores para adquisición de im%genes, inclu$endo instrumentos a bordo de satélites o aerotransportados, usos en electrofisiología, $ difiere en otros campos relacionados con im%genes como por e#emplo en imagen médica. El ob#etivo fundamental de la teledetección es el de analiar las características de la radiación que abandona la superficie terrestre, $ que es captada posteriormente por un sensor situado en un satélite. El an%lisis de estos datos, permite determinar qué elementos $ factores ambientales las an producido.
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3. EL PROCESO DE LA TELEDETECCION El proceso de teledetección involucra una interacción entre la radiación incidente $ los ob#etos de interés. 3n e#emplo de este proceso, con el uso de sistemas de captura de im%genes puede verse en la siguiente figura.
A. F+"%," !" "%"#-/ o i0+i%/i$% ). R/!i/i$% 0/ /,$"#/ C. I%,"#/i$% o% "0 o",o D. D","i$% !" "%"#-/ po# "0 "%o# E. T#/%ii$% R""pi$% P#o"/i"%,o F. I%,"#p#",/i$% /%0ii G. Ap0i/i
%$!a teledetección es el resultado de la interacción entre tres elementos fundamentales una fuente de energía, un ob#etivo o escena $ un captador o sensor. La "uen#e !e ener$%a es la que ilumina el ob#etivo emitiendo una onda
electromagnética &flu#o de fotones'. ambién es posible medir el calor que se desprende de la superficie del ob#etivo &infrarro#o térmico'. En este caso el propio ob#etivo es la fuente de energía &aunque se trata de energía solar almacenada $ reemitida'. El o&'e#i(o o escena es la porción de la superficie terrestre observada por el
satélite. 5u dimensión varia, en función de la resolución del captador, de unos pocos m7 a algunos miles de m7 . El ca)#a!or o sensor de teledetección mide la energía solar &es decir la radiación
electromagnética' refle#ada por el ob#etivo. El captador puede encontrarse en un satélite o en un avión, sobrevolando el ob#etivo a una altura de pocos centenares de metros asta distancias de 86000 ilómetros en el caso de los satélites meteorológicos. 5
4. FUNDAMENTOS FISICOS DE LA TELEDETECCION eledetección es la técnica que permite obtener información a distancia de ob#etos sin que eista un contacto material, en nuestro caso se trata de ob#etos situados sobre la superficie terrestre. (ara que esta observación sea posible es necesario que, aunque sin contacto material, eista alg9n tipo de interacción entre los ob#etos $ el sensor. En este caso la interacción va a ser un flu#o de radiación que parte de los ob#etos $ se dirige acia el sensor. Este flu#o puede ser, en cuanto a su origen, de tres tipos •
*adiación solar refle#ada por los ob#etos& lu visible e infrarro#o refle#ado'
•
*adiación terrestre emitida por los ob#etos &infrarro#o térmico'
•
*adiación emitida por el sensor $ refle#ada por los ob#etos &radar'
!as técnicas basadas en los dos primeros tipos se conocen como teledetección pasiva $ la 9ltima como teledetección activa.
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5. LOS SATELITES !a tra$ectoria de un satélite alrededor de la ierra se la denomina :órbita;. Eisten dos tipos de satélites, los geosíncronos o geoestacionarios $ los eliosíncronos. GEOESTACIONARIOS:
5e sit9an sobre la línea ecuatorial en una órbita a 86000
5e desplaan en órbitas generalmente circulares $ polares &el plano de la órbita es paralelo al e#e de rotación de la ierra' de modo que, aprovecando el movimiento de rotación terrestre, puede captar im%genes de diferentes puntos cada ve que pase por el mismo punto de la órbita. Estas órbitas sólo son posibles entre 800 $ 1>00
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6. EL ESPECTRO ELECTROMAGNETICO !a radiación electromagnética comprende una amplia variedad de frecuencias o de longitudes de onda que abarcan desde los ra$os gamma a las ondas de radio. odas estas emisiones constitu$en el denominado espectro electromagnético. • • • • •
!as radiaciones m%s utiliadas en teledetección son !as microondas !as microondas, se usan en los sensores radar. !a radiación infrarro#a !os cuerpos calientes emiten radiación infrarro#a. El espectro visible !a radiación ultravioleta !a radiación ultravioleta es la componente principal de la radiación solar.
. APLICACIÓN DE LA INFORMACION RECOGIDA POR LA TELEDETECCION REMOTA •
El radar convencional se a asociado principalmente al control del tr%fico aéreo, $ a la recogida de cierta información meteorológica a gran escala. El 8
radar doppler se usa como apo$o para acer cumplir con los límites de velocidad locales $ también como refuero a la recogida de información meteorológica como la velocidad del viento $ la dirección del mismo. =tros tipos de recogida de información activa inclu$e el plasma de la ionosfera. !os radares interferométricos de apertura sintética &+nterferometric s$ntetic aperture radar ' se usan para producir modelos digitales precisos de •
grandes %reas de terreno. !os altímetros por l%ser $ radar en los satélites proveen una gran cantidad de información. )idiendo las protuberancias del agua causadas por la gravedad, mapean las características en el fondo del mar en una resolución de una milla m%s o menos. )idiendo la altura $ la longitud de las olas en el océano, los altímetros miden la velocidad del viento $ la dirección, $ las de
•
la superficie del océano. !+?/* &un acrónimo del inglés !igt ?etection and *anging' se conoce en el %mbito de pruebas de rango de armamento, como en los pro$ectiles guiados por l%ser. !+?/* se usa para detectar $ medir la concentración de varios agentes químicos en la atmósfera, mientras que la rama de paracaidismo !+?/* se usa para medir alturas de ob#etos $ características en la tierra de una manera muco m%s precisa que con cualquier tecnología de radares, con importantes aplicaciones en el campo de la idrogeología, geomorfología $ arqueología. !a teledetección remota de la vegetación es
•
uno de las aplicaciones m%s relevantes de !+?/*. !os radiómetros $ fotómetros son los instrumentos usados de manera m%s com9n, recogiendo radiación emitida $ refle#ada en un amplio espectro de frecuencias. &*ango visible, infrarro#os, microondas, ra$os gamma $ a veces ultravioleta'. ambién pueden usarse para detectar el espectro de emisión de varios agentes químicos, prove$endo así de información sobre
•
la concentración de determinados químicos en la atmósfera. !a fotografía estereoscópica se a usado a menudo para acer mapas topogr%ficos por analistas de terreno en :traficabilidad; $ en departamentos
•
de carreteras para rutas potenciales. (lataformas multi-espectrales simult%neas como !andsat an estado en uso desde los a"os @0. Estos maleadores tem%ticos toman im%genes en m9ltiples longitudes de onda del espectro electromagnético $ se encuentra 9
normalmente en satélites de observación terrestre, inclu$endo &por e#emplo' el programa !and5at o el satélite +<=A=5. Estos mapas se pueden usar en la prospección de minerales, detectar o monitoriar el uso de tierras, deforestación, el estado de salud de plantas indígenas $ cultivos, •
inclu$endo onas enteras de cultivo o bosques. En el punto de mira contra la desertificación, la teledetección remota permite seguir $ monitoriar %reas de riesgo a largo plao, para determinar factores de desertificación, para apo$ar a tomar decisiones en cuanto a tomar medidas para gestionar el entorno $ evaluar el impacto que pueden tener esas decisiones.2
!. RADIACIONES ELECTROMAGNETICAS !a radiación electromagnética es una combinación de campos eléctricos $ magnéticos oscilantes, que se propagan a través del espacio transportando energía de un lugar a otro.
B!/5+C+B/B+DA ?E !/5 */?+/B+=AE5 E!EB*=)/AF+B/5 */?+/B+=AE5 +=A+G/AE5 • •
ra$os gamma ra$os
*/?+/B+=AE5 D(+B/5 • • • •
radiaciones ultravioletas radiación visible radiaciones infrarro#as radiofrecuencia &radar , microondas
". LA DISPERSION ?ispersión de la lu es una forma de dispersión en el que la lu es la forma de propagación de la energía que se dispersa. ?ispersión de la lu puede ser pensado como la desviación de un ra$o de un camino recto, por e#emplo, por 1&
irregularidades en el medio de propagación, las partículas, o en la interfa entre dos medios. !as desviaciones de la le$ de la refleión debido a las irregularidades en una superficie también son generalmente consideradas como una forma de dispersión. Buando estas irregularidades se considera que son al aar $ lo suficientemente densa que sus efectos individuales promediar, este tipo de refleión dispersa se conoce com9nmente como la refleión difusa.
".1. Ti#o$ de di$#e%$i&n •
!a dispersión de *a$leig es la dispersión el%stica de la lu por las moléculas $ las partículas muco m%s peque"as que la longitud de onda de la lu incidente. 5e produce cuando la lu penetra en las fases gaseosa, líquida o sólida de la materia. +ntensidad de dispersión de *a$leig tiene una mu$ fuerte dependencia del tama"o de las partículas. Es inversamente proporcional a la cuarta potencia de la longitud de onda de la lu, lo que significa que la longitud de onda m%s corta en lu blanca visible est%n dispersos m%s fuertes que las longitudes de onda m%s largas acia el etremo ro#o del espectro visible. Este tipo de dispersión es por lo tanto responsable del color aul del cielo durante el día. $ los colores naran#a durante el amanecer $ el atardecer. !a dispersión de *a$leig es la causa principal de la pérdida de se"al en las fibras ópticas.
•
?ispersión de )ie es una amplia clase de dispersión de la lu por partículas esféricas de cualquier di%metro. !a intensidad de dispersión generalmente no es fuertemente dependiente de la longitud de onda, pero es sensible al 11
tama"o de partícula. ?ispersión de )ie coincide con la dispersión de *a$leig en el caso especial en que el di%metro de las partículas es muco m%s peque"a que la longitud de onda de la lu, en este límite, sin embargo, la forma de las partículas $a no importa. )ie intensidad de dispersión de las partículas grandes es proporcional al cuadrado del di%metro de partícula. •
$ndall de dispersión es similar a la dispersión de )ie $ sin la restricción a la geometría esférica de las partículas. Es particularmente aplicable a las meclas $ suspensiones coloidales.
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DISTORCIONES RADIOMETRICAS(
!as distorsiones, que son errores en las im%genes Cuentes de error
!os cambios estacionales afectan los valores radiométricos !a se"al via#a a través de la /tmósferaH afecta la se"al. !a iluminación del sol afecta los valores radiométricos. El terreno influ$e en la radiación.
12. CORRECCIONES GEOMETRICAS ) RADIOMETRICAS *+,*, B=**EBB+=A E=)E*+B/ Es el proceso mediante el cual se asigna una referencia geogr%fica a una imagen satelital en formato digital. Esta asignación se ace mediante la toma de puntos de control comunes a la imagen de entrada $ la referencia geogr%fica, ésta puede ser la carta nacional, puntos (5 de campo, vectores digitales provenientes de un 5+, etc. 12.2. B=**EBB+IA */?+=)J*+B/ •
!as correcciones geométricas Bausas de distorsiones geométricas ?istorsiones relativas a las plataformas &satélite o avión' /ltitud de la plataforma (osición del satélite en movimiento ?istorsiones relativas al sensor Kelocidad de desplaamiento &espe#o' +rregularidades en los espe#os /ngulo de las tomas (erspectiva •
•
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?istorsiones relativas a la tierra *otación $ curvatura opografía !as correcciones geométricas Kariación de altitud $ dirección Kariación de la precisión del plano orbital !as correcciones Es necesario establecer una relación entre la imagen &piels en la imagen' •
• •
• •
$ las cartas topogr%ficas. pieles &latitud, longitud' 5e debe conocer el sistema coordenado de las cartas topogr%ficas a usar. 3) L5 M4, 53?>6N.&revisar guía de georeferencia' !as correcciones geométricas Eisten cuatro etapas de traba#o 5elección de sistema de coordenadas Establecimiento de puntos de control B%lculo de funciones de transformación ransferencia de los ?A a la posición corregida
13. CONCLUSIONES
!a eledetección nos da mucas posibilidades para la observación de
toda la superficie terrestre $ detectar características de la misma !a interpretación de los resultados obtenidos, tratando de no etraer conclusiones definitivas de los estudios medioambientales realiados
mediante técnicas de eledetección. !a teledetección va avanando al pasar el tiempo $ se vuelve mas precisa.
14. RECOMENDACIONES 3sar im%genes satelitales de ma$or resolución para que al
momento de analiar no limite el traba#o. 3sar un )? $ me#orar el modelo batimétrico los cuales a$udan
a me#orar el c%lculo de superficie $ el volumen. 5ería recomendable disponer de la localiación $ feca eactas de las medidas de nivel $a que con ello se me#orarían los resultados obtenidos por el método de calibrado.
15. *I*LIOGRAF+A OOO.dgaaa.minag.gob.pe 13
OOO.Oiipedia.com OOO.um.esP OOO.esa.intP
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