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Curso : Introducción al Tratamiento y Procesamiento de Imágenes Satelitarias

Curso : Introducción al Tratamiento y Procesamiento de Imágenes Satelitarias. Software : ERDAS IMAGINE 8.7. Prof. Anabella Dibiase Prof. Natalia Ibarra. 1859 1ª foto aérea. 1909 1ª foto desde avión. 1915 1ª cámara aérea. II G.M.

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  1. Curso: Introducción al Tratamiento y Procesamiento de Imágenes Satelitarias Software: ERDAS IMAGINE 8.7 Prof. Anabella Dibiase Prof. Natalia Ibarra

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

  3.  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).

  4.  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

  5. Plataformas de teledetección • Terrestres. • Aéreas. • Espaciales: • Geo-estacionarios (36.000 km). • Órbitas bajas (200-1000 km): • Polar: heliosincrónica. • Ecuatorial. Chuvieco 2006

  6. 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

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

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

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

  10. ¿Qué es la teledetección? modis.nasa.gov 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 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).

  11. 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.

  12. modis.nasa.gov http://visibleearth.nasa.gov/Sensors/Terra/ Observación Global

  13. La Observación es escalable

  14. Orbitas más comunes Geoestacionaria Polar Catálogo conae

  15.  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.

  16. 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) (ii) (i) (i) reflexión; (ii) emisión; (iii) emisión-reflexión

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

  18. Concepto de Resolución Espacial Espectral Temporal Radiométrica

  19. Frecuencia (MHz) 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 INFRARROJO MICRO-ONDAS RAYOS RADAR RAYOS - X MEDIO TÉRMICO CERCANO GAMMA RADIO, TV. UHF VHF ULTRAVIOLETA 0,01 0,1 1 10 100 0,1 1 10 100 0,1 1 10 1 10 l) Longitud de onda ( Angstroms Micrómetros Centímetros Metros ESPECTRO VISIBLE AZUL VERDE ROJO 0,4 0,5 0,6 0,7 µm 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. Chuvieco 2006

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

  21. 70 60 50 80 40 30 20 10 0 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 (m) % reflectividad agua vegetación arena hormigón nieve A V RIRCSWIR Firmas espectrales

  22. 70 60 50 80 40 30 20 10 0 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 (m) % reflectividad agua A V RIRCSWIR Firmas espectrales(ejemplo del Agua)

  23. 70 60 50 80 40 30 20 10 0 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 (m) % reflectividad vegetación A V RIRCSWIR Firmas espectrales(ejemplo de la Vegetación)

  24. 70 60 50 80 40 30 20 10 0 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 (m) % reflectividad arena A V RIRCSWIR Firmas espectrales(ejemplo de la Arena)

  25. 70 60 50 80 40 30 20 10 0 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 (m) % reflectividad hormigón A V RIRCSWIR Firmas espectrales(ejemplo del Hormigón)

  26. 70 60 50 80 40 30 20 10 0 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 2,4 (m) % reflectividad nieve A V RIRCSWIR Firmas espectrales(ejemplo de la Nieve)

  27. 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.

  28. Efecto de la resolución temporalImágenes Ikonos (Indonesia) 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. www.spaceimaging.com En Chuvieco 2006

  29. Resolución espectral La Resolución espectralhace 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.

  30. 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

  31. 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...

  32. 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.

  33. Principales revistas de teledetección

  34. BIBLIOGRAFÍA • Chuvieco Emilio.Teledetección Ambiental. (2002, actualizado en 2006). Editorial Ariel • Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE). Publicaciones Didácticas1. 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.

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