Teledetección: Nociones y Aplicaciones

378 Pages·2007·20.06 MB·Spanish

Teledetección:
Nociones y Aplicaciones
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Teledetección: Nociones y Aplicaciones
ISBN-10: 84-611-1613-5
ISBN-13: 978-84-611-1613-3
Julio, 2006
Editores: Carlos Pérez Gutiérrez
Ángel L. Muñoz Nieto
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Prólogo

Tras la celebración de las ediciones anteriores del Curso Extraordinario
"Teledetección Aplicada", y la organización del nuevo curso “Aplicaciones
Geomáticas en Teledetección”, se ha creído oportuno organizar toda la
documentación aportada por los participantes, dándole un formato común.
El esfuerzo efectuado por todos ha permitido la realización de esta nueva
edición, que esperamos sea de utilidad no sólo a los alumnos participantes en el
curso, sino a todos aquellos que sientan interés y motivación por los temas
abordados.
A lo largo de estas páginas se recopila una información muy variada. Se inicia
con unas nociones básicas sobre los fundamentos y la caracterización de la
teledetección a nivel teórico. Le sigue un capítulo centrado en la explicación de los
fundamentos físicos. A continuación, se efectúa un repaso de los recursos
existentes en la Red, de cara a facilitar el acceso a nueva información.
Se proponen diferentes metodologías para la interpretación de las imágenes,
acorde a diferentes aplicaciones. Así, se analizan las imágenes a nivel visual con
fines de fotoidentificación ejemplificándose posteriormente sobre el proyecto
CORINE Land Cover.
Se describen las aplicaciones de la Teledetección en Geología e Investigación
Minera. A modo de contrapunto con lo anterior, se expone la técnica del Geo-
Radar, una técnica en la vanguardia de la percepción remota, que hace uso de los
sensores activos para el estudio subsuperficial de la corteza terrestre.
Los siguientes capítulos se dedican a la estimación de variables
medioambientales mediante satélites meteorológicos, y a la evaluación de
parámetros hidrológicos en cauces fluviales mediante técnicas de teledetección.
A continuación, se analiza el uso de la teledetección en el seguimiento y
control de superficies cultivadas. Posiblemente, uno de los campos con más interés,
por su fácil aplicabilidad. Del mismo modo, se hace una revisión exhaustiva que
subraya la importancia del factor vegetación en Teledetección.
I
Se analiza la cartografía de imagen como una ventajosa alternativa de la
teledetección a la forma tradicional de representación de la Tierra. Y seguidamente,
se establecen las ventajas y problemas asociados a la integración de formatos SIG-
Teledetección.
Otro capítulo se centra en la descripción de las posibilidades y ventajas de la
exploración de la Tierra en el dominio de las microondas.
Finalmente, a modo de conclusión, se comentan los diferentes softwares
especializados en teledetección que existen en el mercado, diferenciado los
enfoques académicos y profesionales de estas aplicaciones.

Pedimos disculpas por la escasa calidad de algunas figuras expuestas a nivel
didáctico, y aconsejamos complementar la presente obra con las presentaciones en
color realizadas por los conferenciantes, e incluidas en el CD-ROM del curso.
Los organizadores del curso y editores de esta pubicación agradecemos todas
las muestras de apoyo y dedicación aportadas por colaboradores y alumnos, y
deseamos que esta documentación sea una útil herramienta de consulta.
Indice

INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN ESPACIAL...................................................................1
1.- Definición y devenir histórico......................................................................................................................1
2.- Componentes de un sistema de Teledetección..............................................................................................2
3.- Superficies reflectantes................................................................................................................................3
4.- Principios físicos........................................................................................................................................3
5.- Signaturas espectrales..................................................................................................................................5
6.- La formación de la imagen multiespectral.....................................................................................................6
7.- Resoluciones de un sensor..........................................................................................................................7
7.1.- Resolución espacial......................................................................................................................7
7.2.- Resolución radiométrica...............................................................................................................8
7.3.- Resolución espectral.....................................................................................................................8
7.4.- Resolución temporal....................................................................................................................9
7.4.- Resolución angular.......................................................................................................................9
8.- Realces y mejoras visuales de la imagen........................................................................................................9
9.- El tratamiento previo o restauración de las imágenes...................................................................................10
10.- El análisis de las imágenes.......................................................................................................................11
11.- Técnicas de análisis hiperespectral............................................................................................................11
12.- Principales aplicaciones de la Teledetección...............................................................................................12
13.- Principales programas de observación remota de la Tierra..........................................................................12
14.- Bibliografía............................................................................................................................................16
FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA TELEDETECCIÓN ESPACIAL.................................................17
1.- Introducción............................................................................................................................................17
III
2.- Procesos de calibración de la imagen.........................................................................................................17
3.- La radiación electromagnética...................................................................................................................19
3.1.- La emisión de radiación electromagnética.....................................................................................19
3.2.- La propagación de la radiación electromagnética...........................................................................24
3.3.- La detección de la radiación electromagnética................................................................................29
4.- Bibliografía.............................................................................................................................................36
RECURSOS DE TELEDETECCIÓN EN LA RED.........................................................................37
1.- Introducción...........................................................................................................................................37
2.- La irrupción de las grandes empresas ‘puntocom’...........................................................................................38
2.1.- El caso de Google Earth.............................................................................................................38
¿Cómo trabaja Google Earth?.....................................................................................................41
2.2.- La competencia de las otras ‘puntocom’.......................................................................................44
3.- Infraestructuras de datos espaciales en España............................................................................................45
4.- Tipos de recursos....................................................................................................................................48
5.- Recursos en castellano.............................................................................................................................50
6.- Resto del mundo.....................................................................................................................................51
6.1.- Trabajar en teledetección.............................................................................................................52
6.2.- Educación en Teledetección........................................................................................................52
6.3.- Tutoriales en Teledetección.........................................................................................................53
6.4.- Datos en teledetección................................................................................................................55
6.5.- Softwares de Teledetección.........................................................................................................58
6.6.- Listas y foros de distribución.......................................................................................................58
6.7.- Catálogos de imágenes................................................................................................................58
7. Miscelánea...............................................................................................................................................60
7. Revistas...................................................................................................................................................61
Conclusiones...............................................................................................................................................62
6 Referencias...............................................................................................................................................62
ANÁLISIS VISUAL DE IMÁGENES EN TELEDETECCIÓN...........................................................65
1. Objetivos.................................................................................................................................................65
2.- Introducción............................................................................................................................................65
3.- Criterios visuales para identificación...........................................................................................................66
3.1. Tono.........................................................................................................................................67
3.1.- Color........................................................................................................................................67
3.2. Textura......................................................................................................................................70
3.3 Forma.........................................................................................................................................70
3.4 Tamaño......................................................................................................................................71
3.5 Patrón.........................................................................................................................................71
3.6. Sombras.....................................................................................................................................73
3.7 Localización................................................................................................................................73
3.8 Visión estereoscópica...................................................................................................................73
3.9 Aspectos temporales....................................................................................................................74
4.- Estrategias y fases en el proceso de la interpretación visual...........................................................................75
4.1 Detección, reconocimiento e identificación.....................................................................................75
4.2 Análisis.......................................................................................................................................75
4.3 Clasificación................................................................................................................................75
4.4 Deducción...................................................................................................................................76
5.- Reglas para el análisis visual de imágenes (fotointerpretación)........................................................................76
6.- Bibliografía..............................................................................................................................................76
APLICACIONES DE TELEDETECCIÓN EN GEOLOGÍA.............................................................79
1.- Introducción............................................................................................................................................79
2.- Interacciones de la energía electromagnética con la materia..........................................................................80
3.- Comportamiento espectral de los materiales de la superficie terrestre............................................................82
3.1.- Identificación de minerales, litologías y suelos...............................................................................84
4.- Aplicaciones en el estudio del Medio Físico................................................................................................85
4.1.- Aplicación en la exploración de recursos minerales. Cartografía de alteración hidrotermal en rocas: el
distrito minero de Cuprite (Nevada, EE.UU.)......................................................................................86
4.2.- Aplicación en Geomorfología: estudio de la respuesta espectral en la cuenca de Huércal-Overa
(Cordillera Bética)..............................................................................................................................90
4.3.- Aplicación en Riesgos Naturales..................................................................................................95
V
5.- Conclusiones..........................................................................................................................................96
6.- Bibliografía.............................................................................................................................................97
EL PROGRAMA CORINE. PROYECTO DEL MAPA “LAND COVER”...................................99
1.- Introducción...........................................................................................................................................99
2.- Organización del trabajo........................................................................................................................100
2.1.- Estudio de factibilidad..............................................................................................................100
2.2.- Generación de ortoimágenes espaciales......................................................................................104
3.- Aplicación de la metodología a las islas Canarias.......................................................................................106
3.1.- Adquisición de la información...................................................................................................106
3.2. - Tratamiento digital..................................................................................................................106
3.3. Fotointerpretación.....................................................................................................................107
3.3.1. Singularidad Geográfica de las islas:...................................................................................107
3 .3. 2.- Nomenclatura de las Islas:.............................................................................................108
3.3.4.- Problemas planteados en la Fotointerpretación:................................................................110
3.4.- Conclusiones de fotointerpretación............................................................................................112
3.5.- Creación de la base de datos......................................................................................................113
3.5.1 Introducción...................................................................................................................113
3.5.2.-Diseño de la base de datos...............................................................................................113
3.5.3.-Entrada de los datos espaciales:........................................................................................114
3.5.4.-Digitalizacón:..................................................................................................................117
4.- El programa Corine (Land-Cover) en la U.E............................................................................................118
5.- Bibliografía...........................................................................................................................................119
APLICACIONES DE LA TELEDETECCIÓN EN LA INVESTIGACIÓN GEOLÓGICA Y MINERA......121
1.- Introducción.........................................................................................................................................121
2.- Propiedades espectrales de los materiales de las superficies naturales...........................................................121
3.- Estudios aplicados.................................................................................................................................125
3.1.- Geología Estructural.................................................................................................................125
3.2.- Cartografía Litológica e Investigación Minera..............................................................................127
3.3.- Fenómenos Dinámicos.............................................................................................................130