Teledetección y Tratamiento Digital de Imágenes: Fundamentos y Aplicaciones

Teledetección

• Radiación electromagnética
• Interacción de la radiación electromagnética con la atmósfera
  • Dispersión
    • Rayleigh
    • Mie
    • No selectiva
  • Absorción (ventanas atmosféricas)
• Interacción de la radiación electromagnética con la superficie terrestre
  • Reflexión
    • Efectos topográficos
    • Rugosidad de la superficie (especular o difusa)
  • Transmisión
  • Absorción
    • Energía rotacional (infrarrojo medio)
    • Vibracional (infrarrojo)
    • Electrónica (rayos X)
  • Emisión (debido al desprendimiento de calor por la absorción, reflectancia espectral)
• Adquisición de datos (sensores)
  • Resolución espacial
  • Espectral
  • Radiométrica
  • Temporal

  Los sensores pueden ser:

  • Activos: emiten un haz energético que recogen tras la reflexión. Radar radiométrico activo de microondas (0.1 cm y 1 m). Ejemplos: SAR (baja resolución espacial) o SLAR (con avión, mejor resolución espacial)
  • Pasivos: recogen la energía reflejada o emitida por la Tierra.
    • Barrido mecánico: espejo móvil que oscila perpendicularmente, amplían la banda del espectro, fácil calibración y corrección radiométrica, coberturas sistemáticas (MSS y TM, que son satélites del Landsat)
    • Barrido electrónico: sin espejo oscilante, utilizan una cadena de detectores, tienen mayor resolución (HRV)

  Tipos de satélites de observación:

  • Geoestacionario
  • De órbita polar
  • General

Tratamiento Digital de Imágenes

• Restauración
  • Distorsión radiométrica
  • Distorsión geométrica (para corregir: interpolación vecino más próximo, bilineal y cúbica)
• Realce de la imagen
  • Radiométrico (modificar contraste, ecualizar histograma, *density slicing*)
  • Geométrico (filtro de bajo paso, de mediana y de alto paso)
• Extracción de datos
  • Analizar componentes: generar nuevo conjunto de bandas donde la correlación es 0 y la varianza máxima
  • Operaciones aritméticas
    • Suma: reescalar
    • Resta: cambios entre varias fechas
    • Multiplicación: enmascarar
    • Cociente: calcular índice de vegetación
  • Clasificando
    • Supervisada (por paralelepípedos, por máxima probabilidad o por mínima distancia)
    • No supervisada (el operador no tiene conocimiento de la naturaleza de las clases)

Fuentes de Datos en GIS

Teledetección, ortofoto, cartografía digital, GPS y bases de datos alfanuméricas.

Componentes de Relieve que se Extraen de un DEM

Gradiente, pendiente y orientación.

Base de GPS

Aerotriangulación.

Modelo Ráster

Ventajas:

• Estructura de datos simple
• Superposición de mapas rápida
• Para una variación espacial de datos alta
• Requerido para un eficiente tratamiento y realce de imágenes

Desventajas:

• La estructura es menos compacta
• Las relaciones topológicas son difíciles de representar

Modelo Vectorial

Ventajas:

• Estructura más compacta
• Genera una codificación eficiente de la topología
• Más adecuado para generar salidas gráficas que se aproximan a mapas a mano

Desventajas:

• Estructura de datos más compleja
• La superposición es más difícil
• Poco eficiente con una variación de datos muy alta