Introduccin a la Percepcin Remota Se nos acabo

Introducción a la Percepción Remota (Se nos acabo el SIG!) 6. - Fundamentos de percepción remota Clase: Sensoría Remota

En esta clase veremos: § Definición de Percepción remota. § El proceso de percepción remota. § Diferencias en colección de datos. § Elementos del proceso de percepción remota. § Sistemas de percepción remota. § El concepto de resolución. § Resolución espectral a fondo.

Definiendo percepción remota o teledetección § Adquisición de información o propiedad de un objeto o fenómeno, por medio de un aparato de grabación que no está en contacto físico con el objeto o fenómeno de estudio (ASPRS 1983). § Adquisición de información a cerca de la condición o estado de un blanco, por medio de un sensor que no está en contacto con este blanco (Asrar 1989).

Definiendo percepción remota o teledetección § El término de “percepción remota” fue acuñado por geógrafos en la “Office of Naval Reseach” en los Estados Unidos en los 60`s. § Definición robusta: Percepción remota es la adquisición de datos de un objeto sin tocarlo.

Definiendo percepción remota o teledetección § Definición detallada: percepción remota es la grabación (sin contacto con el objeto) de información contenida en las regiones ultravioleta, visible, infrarroja, y de microondas de las regiones del espectro electromagnético por medio de instrumentos tales como cámaras, scanner, láseres, arreglos lineales, y arreglos de áreas, ubicados en plataformas tales como aeronaves o satélites, y el análisis de la información adquirida se lleva a cabo mediante procesamiento visual y digital.

El Proceso de percepción remota Cuatro pasos en el proceso de percepción remota (Jensen 2006): 1. - Definiendo el problema § Selección de lógica apropiada: inductiva, deductiva, tecnológica § formulación e hipótesis 2. - Colección de datos § In Situ: campo, laboratorio, datos colaterales § Percepción remota de datos biofísicos: -Analógicos pasivos (cámara, videografía). -Digitales pasivos (cámara, scanner multiespectral, arreglos lineares, espectroradiómetros), -activos (microondas radar, laser Lidar, sonar)

El Proceso de percepción remota 3. - Análisis de Datos § Procesamiento análogo interpretación de Imágenes § Procesamiento digital reconocimiento de patrones (estadística), sistemas expertos (utilización de experiencia con motores de inferencia), redes neurales, modelación (basada en principios físicos de interacción materia-energía). § Visualización científica Prueba de Hipótesis. 4. - Información Presentada § Análogo y Digital: Imágenes, mapas temáticos, bases de datos. § Reporte de error: geométrico, temático. § Linaje de imágenes: genealogía § Estadística: univariada, multivariada. § Gráfica: 1 D, 2 D, 3 D.

El Proceso de percepción remota Definiendo el problema Colección de datos Selección de lógica apropiada: inductiva, deductiva, tecnológica In Situ: campo, laboratorio, datos colaterales Percepción remota de datos biofísicos e híbridos: analógicos pasivos (cámara, videografía), digitales pasivos cámara, scanner multiespectral, arreglos lineares, espectroradiómetr os), activos (microondas radar, laser Lidar, sonar) formulación e hipótesis Análisis de Datos Procesamiento análogo de imágenes (visual): interpretación de Imágenes Procesamiento digital de imágenes: reconocimiento de patrones (estadística), sistemas expertos (utilización de experiencia con motores de inferencia), redes neurales, modelación (espacial SIG, modelación de escena basada en principios físicos de interacción materia-energía). Visualización científica Prueba de Hipótesis Información Presentada Análogo y Digital: Imágenes, mapas con orthofotos, mapas temáticos, bases de datos espaciales. Reporte de error: geométrico, temático. Linaje de imágenes: genealogía Estadística: univariada, multivariada. Grafica: 1 D, 2 D, 3 D.

Elementos del proceso de PR: § El Blanco: puede ser un objeto o la extensión geográfica de un fenómeno, puede ser investigado a través de la radiación electromagnética que emite o refleja. § El Sensor: el instrumento usado para grabar la radiación electromagnética (REM) que viene del objeto. § Adquisición e Inferencia: procesos de colección de información proveniente del objeto la velocidad de la luz y convertidos a medición de energía a información visual o procesamiento de imagen digital.

Sistemas de PR: § Pasivo: el sensor colecta REM que ocurre naturalmente sobre el objeto que es emitida o reflejada desde el terreno. § Activa: los sensores colectan su propia energía producida y reflejada de vuelta desde el blanco (ej. Microondas)

Sistemas de PR § De acuerdo a la altitud de donde se colectan los datos, los sistemas de PR pueden ser: - Orbitales - Suborbitales - En tierra

Sistemas de PR § De acuerdo al tipo de medio de grabación los sistemas de PR pueden ser: -Fotográficos: basados en películas produciendo imágenes pancromáticas, en infrarrojo y visible. -Electro-ópticos: sensores multi e hiperespectrales, con transmisores electrónicos de datos.

El concepto de resolucion: § Todos los sensores remotos tienen 4 tipos de resoluciones asociadas: 1. Resolución espectral: Numero de dimensiones o intervalos de banda a los que el instrumento de PR es sensible. 2. Resolución espacial: La separación más cercana entre dos objetos que puede discernir el sensor. 3. Resolución temporal: frecuencia de imágenes en un área. 4. Resolución radiométrica: sensibilidad al fluctuación en el flujo de radiación

Resolución espectral § Es determinada por el número de bandas, la especiación entre estas y la estrechez de bandas. § El grosor de banda es medido en grosor máximo y mitad máxima de intensidad. § Los sensores multiespectrales graban en múltiples bandas del espectro electromagenetico.

Resolución espectral A continuación el ejemplo de Landsat Thematic Mapper y sus aplicaciones potenciales: § Banda 1 (0. 45 a 0. 52 μm): Corresponde a la transmisión del agua clara Es el límite superior de la absorbancia de la clorofila Se puede usar para detección y discriminación de coníferas § Banda 2 (0. 52 a 0. 60 μm) Centrada entre dos regiones de absorción de clorofila Reflectancia alta denota vegetación sana. § Band 3 (0. 63 a 0. 69 μm) Absorción de la clorofila en el rojo Usada para determinar vigor en vegetación

Resolución espectral § Banda 4 (0. 76 a 0. 90 μm): Índices de vegetación y cálculo de biomasa Detección de vegetación § Banda 5 (1. 55 a 1. 75 μm) Humedad en plantas Diferenciación de rocas Delineación de nubes, hielo y nieve § Banda 6 (10. 4 a 12. 5 μm) Clasificación de vegetación § Banda 7 (2. 08 a 2. 35 μm) Mapeo geológico Mapeo de floraciones alteradas por hidrotermia.

Resolución espectral § Sensores Hiperespectrales: graban cientos de regiones diferentes del espectro electromagnético. § Aquí el cubo de datos hiperespectral de la Isla Sullivan 224 bandas del Airborne Visible Infrared Spectrometer (AVIRIS)

Conclusiones: § Percepción remota colectar información sin tocar el objeto. § En el sistema de PR un sensor y un Blanco. § 4 Resoluciones asociadas. § Siguiente clase se definirán las otras 3 resoluciones (espacial, temporal y radiométrica).