UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSUNIVERSIDAD DEL PERU, DECANA DE AMRICA

FACULTAD DE CIENCIAS SOCIALESE.A.P GEOGRAFA

TRABAJO MONOGRAFICO

CURSO: TELEDETECCIONPROFESOR: ING. GERMAN VEGA CRUZ NOMBRE: JOSE ANTONIO BALDRRAGO TORREBLANCACODIGO: 08150132

BALANCE DE ENERGIALa teledeteccin es una herramienta de gran utilidad para obtener informacin del balance de energa (BE) y del balance hdrico de una regin; especialmente adquiere importancia en el monitoreo de desastres y alteraciones en el desarrollo de la biosfera.Con datos captados desde satlite es posible estimar parmetros como albedo, cubierta vegetal, emisividad y temperatura de superficie con los cuales es viable aplicar la ecuacin de BE con diferentes resoluciones espaciales y temporales.En la ecuacin de BE el trmino de mayor importancia para la evaluacin de la productividad primaria de una regin es el flujo de calor latente (LE). Si se calcula LE con una precisin espacial adecuada se puede estimar el desarrollo de la cubierta vegetal (disponibilidad de materia seca) en el rea bajo anlisis.El BE puede ser definido como la manera que se distribuye la radiacin neta (Rn), que es la radiacin disponible para el desarrollo de los procesos que ocurren a nivel de superficieRn + G + H + LE = 0Donde Rn corresponde a la radiacin neta, G al flujo de calor en el suelo, H al flujo de calor sensible y LE al flujo de calor latente.A escala local los trminos de la ecuacin 1 pueden estimarse con cierta facilidad si se dispone de una instrumentacin especfica (un sensor de Rn, uno de G y por medio de un conjunto de sensores que miden la capacidad de transferencia de calor en la vertical el valor de H).Un gran nmero de trabajos sobre aplicacin de BE a escala regional demuestran que los trminos Rn y G, son sencillos de estimar. LE y H no son sencillos de estimar y en la generalidad de las situaciones LE se estima como trmino residual de la ecuacin 1 y H a partir de ecuaciones o modelos especficos. La Rn se puede obtener a partir del albedo (a), la emisividad (es) y la temperatura de lasuperficie (Ts) observada con una adecuada precisin a partir de imgenes de satlite y datos atmosfricos a escala local (temperatura del aire (Ta) y radiacin solar entrante (Rs)(Ecuacin 2)

FIRMAS ESPECTRALES

El emisor de radiacin ms usual para imgenes deteledeteccines elSol. ElSolemite laradiacinque incide en primer lugar en laatmsfera. Los gases presentes en la atmsfera, como el resto de la materia presente en elUniverso, interacta con la radiacin, absorbindola, reflejndola y/o transmitindola.

Una vez que la radiacin solar ha traspasado la atmsfera interacta con la superficie terrestre, encontrndose con todo tipo de materiales diferentes, aguas dulces, saladas, tierras desnudas, nieve, zonas de vegetacin densa, zonas de vegetacin arbustiva, ciudades, etc. Cada tipo de superficie interacta con laradiacinde manera diferente, absorbiendo unas longitudes de onda muy concretas y reflejando otras diferentes en unas proporciones determinadas.

Esta caracterstica hace posible que se puedan identificar los distintos objetos: suelo, vegetacin, aguas, etc. ya que mediante experimentos en laboratorio se han podido caracterizar el comportamiento de estas distintas superficies al recibir radiacin y caracterizando los porcentajes de reflexin, absorcin y transmisin. A este comportamiento concreto de cada objeto es a lo que se llama firma o signatura espectral del mismo.

Factores que modifican las firmas espectrales

Angulo de iluminacin solar Modificaciones que el relieve introduce en el Angulo de iluminacin: orientacin de laderas o pendiente. Influencia de la atmsfera: absorcin de nubes y dispersin selectiva en distintas longitudes de onda. Variaciones medioambientales en la cubierta: asociacin con otras superficies, homogeneidad que presenta, estado fonolgico, etc. Sustrato edafolgico o litolgico: muy influyente cuando la cubierta observada presenta una densidad media.

ESPECTRO ELECTROMAGNETICO

Se denominaespectro electromagnticoa la distribucin energtica del conjunto de las ondas electromagnticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagntico o simplemente espectro a la radiacin electromagntica que emite (espectro de emisin) o absorbe (espectro de absorcin) una sustancia. Dicha radiacin sirve para identificar la sustancia de manera anloga a una huella dactilar. Los espectros se pueden contemplar mediante espectroscopios que, adems de permitir observar el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiacin. La longitud de una onda es el perodo espacial de la misma, es decir, la distancia que hay de pulso a pulso.

El espectro electromagntico se extiende desde la radiacin de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el lmite para la longitud de onda ms pequea posible es la longitud de Planck mientras que el lmite mximo sera el tamao del Universo aunque formalmente el espectro electromagntico es infinito y continuo.

Para su estudio, el espectro electromagntico se divide en segmentos o bandas, aunque esta divisin es inexacta.

SATELITES USADOS EN TELEDETECCION

SATELITES PARA RECURSOS NATURALES:Son satlites de rbita polar diseados para la observacin del medio ambiente de la Tierra y la evaluacin de sus recursos naturales. El primero y ms conocido de ellos es el programa Landsat, otros muchos han venido despus.LANDSATEl programa Landsat se inici en 1972 con el lanzamiento del Landsat-1. En 1999 se lanz el ms reciente Landsat-7. Landsat-5 fue lanzado en 1984, y es el satlite de teledeteccin que ms tiempo lleva en rbita operativo.Los satlites Landsat disponen de dos sensores,MSS(Multispectral scanner) yTM(Thematic mapper). El sensor TM tiene mayor resolucin radiomtrica (8 bits) que el MSS (6 bits).El satlite Landsat-7 incorpora el sensorETM(Enhanced Thematic Mapper) que aade a las bandas ya disponibles en el TM, un canal pancromtico con resolucin espacial de 15 metros. Su rbita se sita a 705 Km de altitud, y sobrevuela la misma zona cada 16 das.SPOTEl proyecto SPOT (Systeme Probatoire d'Observation de la Terre) es una iniciativa francesa en colaboracin con Blgica y Suecia. El primer lanzamiento fu en 1986 y hasta la fecha se han puesto en rbita 5 satlites. El ms reciente Spot-5 se puso en rbita el 4 de mayo del 2002. Los satlites se sitan en rbita heliosncrona casi polar cruzando el Ecuador a las 10:30 am y con una frecuencia de paso de 26 das. Los satlites 1, 2 y 3 estaban dotados del sensorHRV(High Resolution Visible) que proporcionaba imgenes en las zonas visibles e infrarrojo cercano del espectro electromagntico. Su principal ventaja respecto a Landsat es su mayor resolucin espacial. Las imgenes de los SPOT 1, 2 y 3 son de 60 Km de ancho y con una resolucin de 10-20 metros/pxel.

En el satlite SPOT-4 se modificaron los sensores, introducindose elHRVIRque aade a los canales del HRV una banda infrarroja. Se incorpor tambin el sensor VEGETATIONorientado al seguimiento diario de la cobertura vegetal a escala regional o planetaria (la anchura de imagen es de 2250 Km y la resolucin espacial de 1 Km.SPOT-5 mejora notablemente la resolucin espacial de las imgenes (1 pxel = 5m) adems, incorpora capacidades estereoscpicas y una nueva versin del sensor VEGETATION, que mejora el estudio dinmico de la cobertura vegetal.El sistema SPOT dispone de 17 estaciones de recepcin terrestre en los 5 continentes.

ENVISATEl Envisat, de la Agencia Espacial Europea, es actualmente el satlite medioambiental ms avanzado del mundo. Envisat detecta miles de parmetros, entre los que destacan: presencia de gases en la atmsfera, concentracin de fitoplancton en los mares, corrientes submarinas o incendios en zonas muy alejadas.Envisat ayudar a prevenir terremotos y erupciones volcnicas. Unos 10.000 cientficos del mundo entero trabajan a partir de las observaciones de Envisat para entender mejor los factores que afectan al medio ambiente de nuestro planeta.

IRS (INDIAN REMOTE SENSING SATELLITE)Programa de teledeteccin de la India. El primer satlite de la familia el IRS-1C fue lanzado el 28 de Diciembre de 1995 por un cohete ruso. Comenz a funcionar en Diciembre de 1996.

Tienen una rbita heliosncrona, de 907 km de altitud y frecuencia de paso de 24 das. Disponen de los sensoresLISS(4 bandas espectrales) yWiFS(Wide Field Sensor) especializado en estudios de vegetacin.TERRAEl satlite Terra fu puesto en rbita por la NASA el 18 de diciembre de 1999, NASA. Es el primero del programaEarth Observing System(EOS). Terra forma parte de un proyecto multinacional y multidisciplinario con la participacin de las agencias espaciales de EEUU, Canad y Japn. El objetivo cientfico de la misin de Terra es el de efectuar el primer chequeo completo de la salud del planeta Tierra. En particular, la misin est diseada para estudiar el funcionamiento de los ciclos del carbono y de la energa.Terra dispone de cuatro captadores que miden aspectos especficos de nuestro planeta:ASTER(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) Fotosensor desarrollado conjuntamente por la NASA y el Ministerio de Industria Japons. Se utiliza para obtener mapas detallados de la temperatura, reflectancia y elevacin de la superficie terrestre.CERES(Clouds and the Earth's Radiant Energy System) Instrumento para medir el balance global de radiacin de la Tierra. Aporta tambin datos sobre las propiedades de las nubes y su papel en los flujos de radiacin desde la superficie terrestre hasta las zonas altas de la atmsfera.MISR(Multi-angle Imaging Spectro-Radiometer) Este instrumento explora la superficie terrestre con nueve cmaras, cada una de ellas apuntando a un ngulo de observacin diferentes. Las imgenes que toman son en cuatro bandas: azul, verde, rojo, e infrarrojo prximo. Este modelo de captacin permite al MISR distinguir los diferentes tipos de nubes, los aerosoles y las cubiertas de la superficie terrestre.MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) MODIS escanea cada punto del planeta cada 1-2 das en 36 bandas espectrales. Gracias a esta amplia capacidad de captacin, este sensor percibe ms datos de los signos vitales de la Tierra que los otros sensores del satlite Terra. Entre otros aspectos, MODIS mide cada da el porcentaje de la superficie de la Tierra cubierta por nubes. Combinando las lecturas de MODIS con los datos de MISR y CERES, es posible establecer el impacto de nubes y aerosoles en el balance energtico de la Tierra. Permite, entre otros aspectos, detectar las emisiones de los incendios.MOPITT(Measurement of Pollution in the Troposphere) Instrumento diseado para captar datos de la baja atmsfera y observar su interaccin con la biosfera marina y terrestre. Con los datos que aporte MOPITT se quiere estudiar la distribucin, el transporte y las fuentes de monxido de carbono y de metano en la Troposfera.EO-1Primer satlite del programa de observacin terrestre para el nuevo Milenio de la NASA. Lanzado el 21 de Noviembre del ao 2000. Este nuevo programa es el continuador de las misiones Landsat.El satlite EO-1 dispone de tres sensores de teledeteccin: ALI(Advanced Land Imager) Captador de Imgenes Terrestres Hyperion(Imaging Spectrometer) Es el primer sensor hiperespectral desde satlite. Dispone de 220 bandas que cubren de 0.4 2.5 m con 30 metros de resolucin. Cada escena cubre 7.5 X 100 Km. capta los colores de las imgenes de la superficie de la Tierra sin dejar reas descubiertas, tiene la habilidad de discriminar imgenes por ejemplo; diferencia entre pinos y cedros, LEISA/AC(Linear Imaging Spectrometer Array/Atmospheric Corrector) es un conjunto de tecnologas que captura imgenes hiperespectrales. Como las imgenes transmitidas por satlites son distorsionadas por los gases en la atmsfera, el AC restaura las imgenes a su forma original.SATLITES DE ALTA RESOLUCIN Son instrumentos muy complejos, con una demanda creciente por sus numerosas aplicaciones en campos muy diversos como: la cartografa, la identificacin de recursos naturales, la gestin de riesgos y la defensa. Los ms destacados son los siguientes:IKONOS

Satlite comercial puesto en rbita en Septiembre del 1999. IKONOS puede distinguir objetos de menos de un metro cuadrado en el suelo, por lo que es capaz de distinguir entre un coche y un camin. Este nivel de resolucin, desde una altitud de rbita de 680 km representa un avance considerable en resolucin de imagen sobre otros sistemas de satlites de teledeteccin anteriores.

Datos tcnicos:rbita heliosncrona: 681 km; 14 rbitas al da a 7 km/seg.Resolucin en blanco y negro:1 mResolucin e imgenes a color (4 bandas)4 m.Las imgenes cubren una superficie de11 km x 11km. Ikonos es programable y el instrumento de toma de imgenes orientable, lo que permite la revisita de un mismo sitio en menos de3 dasQUICKBIRD

QuickBird, lanzado en Octubre de 2001, es el satlite comercial de mayor resolucin que hay en funcionamiento. Su cmara de alta resolucin recoge imgenes de la superficie de la Tierra durante las horas de sol. El QuickBird est diseado para cubrir grandes reas con gran eficacia y precisin. El QuickBird puede adquirir anualmente, imgenes de hasta 75 millones de metros cuadrados dela superficie de la Tierra. Sus datos se aprovecharn para cartografa, urbanismo, investigacin meteorolgica y vigilancia militar.

Datos tcnicos:rbita heliosncrona de 600 Km.Resolucin espacial de:61 cm(Blanco y negro) y2.5 m(Color a 4 bandas).rea cubierta por cada imagen: superficie de16,5 km x 16,5 km.

ORBVIEW

Satlite comercial norteamericano de la empresa Orbimage.

Datos tcnicos:Resolucin espacial:1men modo pancromtico y4men modo multiespectral (4 Bandas).Cobertura de la escena:8 Km x 8 Km.Altitud orbital: 470 Km.

FORMOSAT-2

Satlite de alta resolucin gestionado por elNSPO(National Space Programme Office) de Taiwan fu lanzado el 20 de mayo de 2004.

Datos tcnicos:Resolucin: imgenesblanco y negrode2 mde resolucin, imgenescolorde8 mde resolucin (4 bandas espectrales: infrarrojo cercano, rojo, verde y azul).Cobertura de24 km x 24 kmpor escena.