Las nuevas tecnologías en la investigación del medio

ambiente. IES Juan García Valdemora

2º Bachillerato Cristina Martín Romera

Introducción

Ordenador Internet

Redes de servicio

Satélites espaciales

Telefonía móvil

Capacidad para almacenar y procesar información

Refuerzo del trabajo en equipo

Reducción del tiempo en las comunicaciones

En la actualidad, sólo una minoría de los habitantes del planeta dispone de acceso a estos avances. Sólo un 14% de la población mundial. La posibilidad de acceso a estas tecnologías por parte de los países del sur puede contribuir a alcanzar el nivel de desarrollo deseado.

Nuevas tecnologías en la investigación del medio ambiente

- Sistemas informáticos de simulación medioambiental.

- Sistemas de teledetección.

- Sistemas globales de navegación por satélite. (GPS)

- Sistemas telemáticos apoyados en la teledetección.

Sistemas de Información Geográfica (SIG)

Sistemas telemáticos de cooperación internacional. (Corine, Globe, Sistema de Vigilancia Meteorológica Mundial)

http://www.inm.e

s/web/infmet/sat

el/meteose.html

Sistemas de simulación medioambiental

La complejidad del estudio del medioambiente hace necesaria la elaboración de modelos informáticos para estudiar tendencias y tomar las medidas necesarias.

El Club de Roma es una organización formada por centenares de personalidades que en 1968 decidieron poner en marcha un proyecto sobre la Condición Humana con el fin de examinar el vasto conjunto de problemas que preocupan a la Humanidad. -Agotamiento de recursos -Crecimiento de la población -Contraste entre la pobreza y la abundancia -La degradación del medio ambiente

BUSCAN APORTAR SOLUCIONES DENTRO DE UN MARCO GLOBAL

WORLD -2 WORLD -3

World - 2

Fue desarrollado por Jay Forrester.

Los elementos del modelo son:

- Población

- Recursos naturales

- Alimentos producidos

- Contaminación

- Capital invertido

CONCLUSIONES: “Los límites del crecimiento”

1. No se puede mantener por un tiempo indefinido nuestro actual ritmo

de crecimiento.

2. Para estabilizar el sistema se deberían reducir todos los parámetros

en:

- 50% tasa de natalidad

- 75% tasa de consumo de recursos naturales

- 25% cantidad de alimentos producidos

- 50% tasa de contaminación

- 40% tasa de inversión de capital

WORLD-2 Jay Forrester

Población

Recursos naturales

no renovables

Alimentos

producidos

Capital invertido

Contaminación

Alimentos/personas +

TN

+

Nacimientos + +

+

+

+

+ +

Tasa de consumo -

Producción industrial

+

+

+ -

+

+

Tierras de cultivo +

+ TM Defunciones

- +

-

+

-

+

+ -

Simulación medioambiental

World - 3

Fue desarrollado por Dennis L. Meadows, (discípulos de Forrester).

Se modelizó el comportamiento de una población en función de las diferentes decisiones políticas respecto a la tasa de consumo de recursos naturales.

ESCENARIO 1: Crecimiento continuo o ilimitado de los recursos

-Si los recursos son ilimitados la población crecerá de esa misma manera. -Estamos antes un modelo económico de explotación incontrolada de los recursos naturales.

World - 3

ESCENARIO 2: Aproximación al equilibrio

- Los recursos son limitados y su cantidad marca el máximo número de individuos de la población que se ha de mantener constante en torno a dicho límite (límite de carga).

ESCENARIO 3: Sobrepasamiento y oscilación

-Los recursos son limitados pero la población sigue creciendo hasta sobrepasar el límite de carga. -La población se mantiene en equilibrio con los recursos ya que se supone que son capaces de regenerarse con rapidez.

World - 3

ESCENARIO 4: Sobrepasamiento y colapso

- El número de individuos de la población sobrepasa el límite de carga. -Los recursos no son renovables (combustibles fósiles) -Sobreviene el derrumbamiento y colapso de la población.

CONCLUSIONES: “Más allá de los límites del crecimiento”

World – 3. 1ª Conclusión

Si se continúa con la tendencia actual de crecimiento de la población mundial, la industrialización, la contaminación, la producción de alimentos y el consumo de recursos, los límites del planeta se alcanzarán dentro de los próximos 100 años.

-Agotamiento recursos

-Colapso económico

-Colapso población

-Duplicación de

recursos por desarrollo

de nuevas tecnologías

-Colapso más brusco

-Duplicación de recursos y

aumento de la eficiencia de

los recursos.

-Estabilización de todas las

variables (Des. Sostenible)

World – 3. 2ª y 3ª Conclusión

Es posible modificar las tendencias de crecimiento y establecer unas normas de estabilidad ecológica y económica, que pueden ser mantenidas por mucho tiempo de cara al futuro. (Solidaridad intrageneracional)

Si los pueblos de la Tierra se deciden por esta segunda alternativa y no por la primera, cuanto se empiece a trabajar a favor de ella mayores serán sus posibilidades de éxito.

CRÍTICAS AL MODELO MALTUSIANO

-Dicho modelo acusa al incremento de la población como el culpable de todos los problemas ambientales, sin embargo los del Norte consumen más que los del Sur. -Son sólo modelos que no representan la realidad sino ciertas tendencias en el comportamiento.

Sistemas de teledetección

La teledetección es la técnica que permite la observación a distancia y la obtención de imágenes de la superficie terrestre desde sensores instalados en aviones o en satélites artificiales.

1) Sensor: Especie de cámara situada en un avión o en un satélite, que es capaz de captar, codificar y transmitir las imágenes de la superficie de la Tierra.

2) Flujo de energía detectada por los sensores:

a) Pasivos: Utilizan un flujo de energía externo a ellos.

b) Activos: Los sensores emiten una radiación y luego captan el reflejo de la misma por parte de la superficie terrestre.

3) Centro de recepción: En el que se procesa la información digital procedente de los sensores.

4) Sistema de distribución.

Empleo de la teledetección

Aporta datos de forma más exacta, rápida y fiable sobre el terreno.

Se obtiene gran número de imágenes de amplias áreas.

Permite la observación periódica.

-Observar el avance y retroceso de los hielos

-Cambio climático

-Agujero de ozono

-Fenómeno del Niño

-Usos del suelo

-Daños de los cultivos debidos a las plagas

-Incendios

-Impactos de las explotaciones mineras

-Las mareas negras

-Localización de fracturas que puedan originar sismos.

Radiaciones electromagnéticas

Sensores empleados Visible Infrarrojo Microondas

Los sensores sólo utilizan las zonas del espectro que no hayan sido

absorbidas por la atmósfera.

Región central o zona visible.

En esta región están situados los siete colores del arco iris. El ojo humano sólo distingue tres de ellos.

- Azul

- Verde

- Rojo

La imagen tomada en cada una de las bandas es ligeramente diferente.

En cada una de las bandas se verán más claros aquellas zonas que en

la realidad tengan el color que presenta la banda.

Región del infrarrojo

Permite detectar fuentes de calor. Esta región se subdivide en tres zonas diferentes:

- Infrarrojo próximo B4: Resulta útil para detectar las masas

vegetales.

- Infrarrojo medio B5: Recogen la energía térmica emitida por los medios que se encuentran húmedos. Resulta ideal para percibir la humedad de los diferentes medios.

- Infrarrojo lejano B7: Permite detectar las variaciones de temperatura dela tierra. Cambio climático.

Microondas

Son utilizadas por los sensores de radar y sirven para realizar imágenes de la superficie terrestre en circunstancias especiales, que impedirían su captación a través de otras ondas del espectro, como los cubiertos por nubes o tomar imágenes nocturnas.

http://na.unep.net/atlas/google.php

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material121/ind

ex.htm

Imágenes obtenidas mediante la teledetección.

Cada píxel de una imagen tiene un valor.

El valor corresponde a la intensidad de la radiación reflejada por el objeto observado dentro de unos límites de longitud de onda a los que el sensor es sensible. Por ejemplo, si el objeto observado es una planta (sin flores) y el sensor empleado está hecho expresamente para detectar el color verde, la intensidad sería muy alta. Con el mismo sensor, si el objeto observado es un coche rojo, la intensidad sería muy baja.

El valor de píxel va de 0 (= negro) a 255 (= blanco), por lo que hay 256 posibilidades, que se corresponde con 1 byte.

Las imágenes están divididas en píxeles. Un píxel es la superficie mínima detectada sobre el terreno y que se corresponde con cada una de las celdillas o unidades mínimas de información en que se divide una imagen.

Resolución de un sensor.

Resolución espacial: Se refiere al tamaño del píxel. Es variable (30x30 ó 10x10).

Resolución temporal: Es la frecuencia con la que se actualizan los datos en un sensor; o lo que es lo mismo, el tiempo que transcurre desde que el sensor toma una imagen hasta que toma otra imagen de la misma zona de la superficie. Los satélites meteorológicos tienen una mayor resolución temporal.

Resolución radiométrica: Es la capacidad para discriminar las variaciones de intensidad de la radiación emitida por lo objetos y se mide por la cantidad total de niveles o tonos diferentes de gris que posee una imagen.

Resolución espectral: Se refiere a la distribución o espectro de longitudes de onda o diferentes bandas en las que es capaz de medir. La mayoría de los satélites poseen sensores que operan en más de una banda del espectro electromagnético, por lo que se denominan multibanda.

Obtención de imágenes en color

Color natural: Se toman las tres imágenes en gris correspondientes a las bandas 3, 2, y 1 y se les aplica el color de la siguiente forma:

- A cada píxel de la imagen obtenida a través de la banda 3, le otorgamos el color rojo, de la intensidad que determina el tono de gris que posee.

- A cada píxel de la imagen obtenida a través de la banda 2, le otorgamos el color verde, de la intensidad que determinan el tono de gris que posee.

- A cada píxel de la imagen obtenida a través de la banda 1, le otorgamos el color azul, de la intensidad que determinan el tono de gris que posee.

RGB = 321

Obtención de imágenes en falso color.

Para obtenerlas consiste en aplicar el color RGB a distintas bandas. De esta manera se pueden obtener múltiples combinaciones. Las más frecuentes son:

- RGB = 432: Detección de masas vegetales, recursos mineros, zonas urbanizadas, zonas con agua.

- RGB = 754: Discriminar zonas quemadas

- RGB = 742: Discriminar zonas urbanizadas y cultivos.

- RGB = 743: Extensión de zonas encharcadas durante una inundación.

Sistemas globales de navegación por satélite

Son conjuntos de satélites lanzados al espacio con el objetivo de determinar las coordenadas geográficas.

Cada aparato o receptor capta las señales procedentes de al menos tres de los satélites y por triangulación nos permite conocer datos sobre latitud y longitud. También son capaces de determinar la velocidad y la dirección en la que nos movemos.

El sistema diseñado por EEUU GPS, es una red de 27 satélites que orbitan alrededor de la tierra. Se diseñó para fines militares pero su uso ahora es generalizado.

El sistema diseñado por Rusia es el GLONASS. Consta de 24 satélites dispuestos en tres órbitas de 8 satélites cada una.

El sistema diseñado por Europa es el llamado GALILEO. Se trata de una flota de 30 satélites que se situarán en tres órbitas circulares alrededor de la Tierra.

GPS

Galileo empieza a andar con sus dos primeros satélites en órbita.

(25/10/11)

El soñado sistema de posicionamiento global de la Agencia Espacial

Europea, parece que por fin empieza a ver la luz. Tras muchas fechas

aplazadas, muchísimos problemas económicos y un altísimo coste a

costa de los países Europeos (léase los habitantes que pagan

impuestos), la semana pasada se pusieron en órbita los dos primeros

satélites.

Los sistemas de información geográfica

UN SIG es un programa de ordenador que contiene un conjunto de datos espaciales de la misma porción de un territorio organizados de forma geográfica.

Los datos se representan en capas en las que se describe, hidrografía, pendientes, tipos de rocas, vegetación, situación de pueblos y ciudades, infraestructuras, …

La información contenida se distribuye dividiendo el espacio en una serie de celdillas determinadas por sus coordenadas geográficas de forma que cada punto contiene la información correspondiente a todos los datos.

Están destinados a almacenar, representar gráficamente, manipular y gestionar una información sobre el territorio. Dicha información se guarda en formato digital y se puede transformar en visual mediante el uso de ordenador.

Google Earth, GMES, CORINE.

SIG y sistemas telemáticos de cooperación internacional

La tecnología puede ayudar a predecir situaciones de riesgo y otros

problemas ambientales de carácter global. Para abarcar estos problemas

se ha puesto de manifiesto una cooperación internacional. La World

Meteorological Organization WMO puso en marcha el sistema de

Vigiliancia Meteorológica Mundial.