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Fundamentos físicos de la teledeteccion

Ecología del paisaje
by

Maria Camila

on 30 September 2013

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Transcript of Fundamentos físicos de la teledeteccion

FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA TELEDETECCIÓN
Teledetección es la técnica que permite obtener información a distancia de objetos sin que exista un contacto material, en nuestro caso se trata de objetos situados sobre la superficie terrestre. Para que esta observación sea posible es necesario que, aunque sin contacto material, exista algún tipo de interacción entre los objetos y el sensor. En este caso la interacción va a ser un flujo de radiación que parte de los objetos y se dirige hacia el sensor.
NATURALEZA DE LA RADIACIÓN
Espectro electromagnético
Dentro del espectro electromagnético se distinguen una serie de regiones en función de la longitud de onda. Las regiones más utilizadas por las diferentes técnicas de teledetección son:

Luz visible
Infrarrojo reflejado
Infrarrojo térmico
Radar

La radiación electromagnética es una forma de energía que se propaga mediante ondas que se desplazan por el espacio a la velocidad de la luz (300000 Km/s) transportando cantidades discretas de energía (cuantos).

Estas ondas se caracterizan por tener longitudes muy diferentes, desde los rayos X y gamma con longitudes de onda menores de 100 Amstrongs hasta las ondas de televisión y rádio con longitudes mayores de un metro. El conjunto de todas las longitudes de onda se denomina espectro electromagnético.
INTERACCIONES ENTRE LA RADIACIÓN Y LOS OBJETOS
Todos los objetos (independientemente de la radiación que emitan) van a recibir radiación emitida por otros cuerpos, fundamentalmente del sol, que, en función del tipo de objeto que estemos considerando, puede seguir tres caminos:

reflejarse (la radiación es reenviada de vuelta al espacio)
absorberse (la radiación pasa a incrementar la energía del objeto)
transmitirse (la radiación se transmite hacia abajo a otros objetos).
FUNDAMENTOS
Este flujo puede ser, en cuanto a su origen, de tres tipos:

Radiación solar reflejada por los objetos( luz visible e infrarrojo reflejado)
Radiación terrestre emitida por los objetos (infrarrojo térmico)
Radiación emitida por el sensor y reflejada por los objetos (radar)
Las técnicas basadas en los dos primeros tipos se conocen como teledetección pasiva y la última como teledetección activa.
Cada tipo de material, suelo, vegetación, agua, etc. reflejará la radiación incidente de forma diferente lo que permitirá distinguirlo de los demás si medimos la radiación reflejada. A partir de medidas de laboratorio se ha obtenido la reflectividad para las distintas cubiertas en diferentes longitudes de onda. El gráfico que, para cada longitud de onda, nos da la reflectividad en tanto por ciento se conoce como signatura espectral y constituye una marca de identidad de los objetos. Resulta así fácil por ejemplo distinguir entre suelo y vegetación, e incluso entre diferentes tipos de suelo o diferentes tipos de vegetación.
Puesto que la atmósfera apenas refleja radiación solar la modificación por parte de la atmósfera de la radiación entrante y saliente incluye tres procesos:

Dispersión
Refracción
Absorción
La interacción de la radiación con la atmósfera y con los objetos terrestres, es decir los valores de, y de un cuerpo concreto, va a depender de la longitud de onda de que se trate y de las características de ese cuerpo. Unas primeras líneas generales acerca del comportamiento de diferentes objetos respecto a su interacción con la radiación serían:
reflectividad o albedo
absortividad
transmisividad
INTERACCIONES DE LOS ELEMENTOS DE LA SUPERFICIE TERRESTRE CON LA RADIACION
La vegetación tiene una reflectividad baja en el visible aunque con un pico en el color verde debido a la clorofila. La reflectividad es muy alta en el infrarrojo reflejado o próximo debido a la escasa absorción de energía por parte de las plantas en esta banda. En el infrarrojo medio hay una disminución especialmente importante en aquellas longitudes de onda en las que el agua de la planta absorbe la energía.

Esta curva tan contrastada se debilita en el caso de la vegetación enferma en la que disminuye el infrarrojo y aumenta la reflectividad en el rojo y azul. Se observa también que la reflectividad de una planta depende de su contenido en agua. Cuando el contenido de agua aumenta disminuye la reflectividad ya que aumenta la absorción de radiación por parte del agua contenida en la planta.
El suelo tiene una reflectividad relativamente baja para todas las bandas aunque aumentando hacia el infrarrojo. La signatura espectral es más simple que en el caso de la vegetación. Sin embargo la reflectividad del suelo va a depender mucho de la composición química y mineralógica, la textura y del contenido de humedad. Estos últimos interrelacionados
INTERACCIÓN ATMÓSFERA- RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA
Redireccionamiento de la radiación por parte de los gases y aerosoles presentes en la atmósfera en cualquier dirección.
Cambio de dirección de la luz que ocurre cuando la luz atraviesa dos medios con diferente densidad (diferentes capas de la atmósfera por ejemplo). Causa espejismos en días cálidos y degrada la signatura espectral de los objetos.
Cada uno de los gases atmosféricos tiene capacidad para absorber radiación en diferentes longitudes de onda.
Bibliografía
María Camila Yepes & Sofía Gasca
Universidad de Almería. (?). Obtenido de www.ual.es/gilmansa/presentacion.pdf
Universidad de Murcia. (?). Obtenido de http://www.um.es/geograf/sigmur/teledet/tema01.pdf
Universidad de Murcia. (?). Obtenido de http://www.um.es/geograf/sig/teledet/fundamento.html
Junta de Andalucia . (?). Obtenido de http://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/web/Bloques_Tematicos/Publicaciones_Divulgacion_Y_Noticias/Documentos_Tecnicos/Vision_inedita/PDFs/introduccion2.pdf
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