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INDICE GENERAL INTRODUCCIÓN.............................................................................................................2 APLICACIÓN DE LAS IMÁGENES SATELITALES...................................................3 LA IMAGEN SATELITAL Y LA TELEDETECCIÓN...............................................3 VENTAJAS DEL USO DE IMÁGENES SATELITALES..........................................4 APLICACIONES DE LAS IMÁGENES SATELITALES EN PERCEPCIÓN REMOTA......................................................................................................................6 IMÁGENES SATELITALES EN LA AGRICULTURA.............................................9 Aplicaciones regionales.................................................................................................9 Aplicaciones locales......................................................................................................9 Limitaciones ...............................................................................................................10 Usos visuales...............................................................................................................11 EL MAPSAT...............................................................................................................12 EL AREASAT.............................................................................................................13 ...................................................................................................................................14 APLICACIONES EN EL GOBIERNO CIVIL...........................................................15 Gestión de Desastres ...................................................................................................15 Aspectos Fiscales ........................................................................................................15 Planificación Urbana ..................................................................................................16 Gestión del Recurso Agua ..........................................................................................16 APLICACIONES EN LOS MEDIOS DE COMUNICACIÓN..................................17 MAPAS DE TSM SATELITALES Y DISTRIBUCIÓN DE RECURSOS PESQUEROS..............................................................................................................19 APLICACIÓN EN EXPLORACION PETROLERA Y MINERA.............................21 Datos ASTER..............................................................................................................23 Datos LANDSAT........................................................................................................25 IMAGENES ALI (ADVANCED LAND IMAGER) .................................................26 ALI en la exploración geológico – minera .................................................................27 Imágenes HYPERION ................................................................................................29 HYPERION en la Exploración Geológico – Minera ..................................................30 CONCLUSIONES...........................................................................................................32

Aplicación de las Imágenes Satelitales

INTRODUCCIÓN Las imágenes obtenidas por los satélites ofrecen una perspectiva única de la Tierra, sus recursos y el impacto que sobre ella ejercen los seres humanos. La teledetección por satélite ha demostrado ser una fuente rentable de valiosa información para numerosas aplicaciones, entre las que cabe citar la planificación urbana, vigilancia del medio ambiente, gestión de cultivos, prospección

petrolífera,

exploración

minera,

desarrollo

de

mercados,

localización de bienes raíces y muchas otras. El valor de las imágenes de satélite y la información extraída de ellas es evidente. Ofrecen una visión global de objetos y detalles de la superficie terrestre y facilitan la comprensión de las relaciones entre ellos que pueden no verse claramente cuando se observan a ras de tierra. Por supuesto, el carácter "remote" de la teledetección aumenta también este valor, ya que proporciona una visión parcial del globo sin tener que moverse de la oficina. El valor práctico y la multiplicidad de aplicaciones de las imágenes continúan aumentando a medida que se lanzan nuevos satélites, que se suman a los que ya están en orbita. Al haber más satélites se dispone de imágenes en una cantidad creciente de tamaños de escena, resoluciones espectrales, frecuencias de paso y detalles espaciales. A la vez que estos nuevos sensores espaciales hacen que las imágenes sean más útiles que nunca, ofrecen a los usuarios actuales mayores dificultades a la hora de escoger las más adecuadas. El presente trabajo monográfico tiene como objetivo presentar y proporcionar los conocimientos necesarios sobre las características de las imágenes satelitales y garantizar la adquisición de los productos que mejor se adapten a su aplicación concreta.

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Aplicación de las Imágenes Satelitales

APLICACIÓN DE LAS IMÁGENES SATELITALES LA IMAGEN SATELITAL Y LA TELEDETECCIÓN Una imagen satelital es el producto obtenido por un sensor instalado a bordo de

de

un

satélite

artificial

mediante

la

captación

de

la

radiación

electromagnética emitida o reflejada por un cuerpo celeste, producto que posteriormente se transmite a estaciones terrenas para su visualización, procesamiento y análisis. Existen diferentes tipos de imágenes satelitales, dependiendo del tipo de sensor y de la finalidad de captación con la que fue construido. Desde las primeras cámaras fotográficas montadas en satélites en la década de los '60 hasta los más sofisticados y sensibles sensores hiperespectrales del día de hoy, existe una muy amplia gama de tipos de imágenes satelitales que hoy se utilizan en las más diversas áreas, dependiendo de su resolución espacial así como de la información espectral que poseen; desde el espionaje militar, el monitoreo del cambio climático, monitoreo de incendios e inundaciones, seguimiento

de

huracanes

y

tifones, evaluaciones

multiespectrales

de

vegetación, y hasta las que hoy tanto nos deslumbran al "poder ver el techo de nuestra casa" con el ya célebre "Google Earth", por nombrar las de más pública notoriedad. La teledetección o sensoramiento remoto se puede definir como la utilización de sensores para la adquisición de la información sobre objetos o fenómenos sin que exista contacto entre ellos. Estos sensores pueden ser sistemas fotográficos u óptico-electrónicos capaces de registrar en forma de imágenes la energía emitida por objetos distantes y pueden ser montados en diferentes plataformas como aviones, satélites, etc. La teledetección puede ser aplicada en diferentes ámbitos, así, por ejemplo, permite el estudio de los recursos naturales y la vegetación en los sistemas agropecuarios, pudiendo obtener información precisa en tiempo casi-real de la

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Aplicación de las Imágenes Satelitales situación del sector. Asimismo, los Sistemas de Información Geográfica (SIG) permiten el análisis integrado de información de sensores remotos, cartográfica y bases de datos georreferanciadas. VENTAJAS DEL USO DE IMÁGENES SATELITALES Cabe preguntarse qué ventajas tiene el utilizar imágenes de satélite cuando existen muchas otras fuentes de datos geográficos, como fotografías aéreas, estudios sobre el terreno y mapas sobre papel. Para la mayoría de las aplicaciones, la respuesta más sencilla es que las imágenes de satélite son más rápidas, mejores y más baratas. La imagen del satélite es con frecuencia el medio más práctico para adquirir información geográfica aprovechable. Consideremos las ventajas de dichas imágenes: a)

Digital: Casi todas las imágenes procedentes de satélite se adquieren digitalmente.

Esto

significa

que

no

hay

necesidad

de

efectuar

conversiones de datos, escaneos o digitalizaciones. Con una preparación mínima, las imágenes quedan listas para ser cargadas directamente y utilizadas inmediatamente con su sistema SIG, de tratamiento de imágenes o sistema informático de cartografía. Dada su naturaleza digital, las imágenes satelitales se procesan, manipulan y realzan para extraer de ellas sutiles detalles e informaciones que otras fuentes no detectarían. b)

Rápido: En lo que tarda un equipo topográfico en descargar su material o un piloto en realizar las comprobaciones previas al vuelo, un satélite de teledetección levanta el mapa de un vasto bosque o el de una ciudad entera. Además, dado que los satélites se encuentran en orbitas estables, raramente tardan más de una semana en adquirir imágenes de la zona que le interesa.

c)

Económico: Para zonas extensas, las imágenes de satélite resultan normalmente más económicas que la fotografía aérea o las campanas topográficas sobre el terreno.

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Aplicación de las Imágenes Satelitales d)

Global: Los satélites no están limitados por fronteras políticas ni geográficas. Los satélites comerciales de teledetección se hallan en orbitas polares que los permiten sobrevolar todas las zonas del planeta. Un satélite de teledetección obtendrá una imagen de la zona que le interesa, independientemente de que este en la cima de una montaña o en medio del océano.

e)

Actualizado: En el mundo actual, en rápida mutación, necesitamos información actualizada para tomar decisiones críticas para nuestros proyectos. Cuando se imprimen, los mapas ya tienen meses o años. Sin embargo, puede disponer de una imagen de satélite un par de días después de su toma. De hecho, el mapa más actualizado que se puede tener es una imagen.

f)

Sinóptico: Los satélites de teledetección captan, en una sola imagen, detalles de la cubierta del suelo, carreteras e infraestructuras principales que se extienden por cientos o incluso miles de kilometres cuadrados.

g)

Preciso: La cámara no miente y tampoco lo hace un sensor de satélite. Dado que una imagen de satélite en bruto, sin procesar, se crea sin intervención humana, la información que contiene es una representación precisa, objetiva e imparcial de los objetos y detalles de la superficie terrestre.

h)

Flexible: El tratamiento y la extracción de información de las imágenes de satélite pueden ser tan complicados o sencillos como se desee. No hace falta ser un científico espacial para observar imágenes de satélite e identificar una casa y un río crecido por la lluvia en sus proximidades, comprendiendo la relación entre ambos. De igual modo, se pueden sacar datos más complejos y aprender a combinar las imágenes con miles de datos geográficos distintos con capacitación en el manejo de los programas informáticos de aplicaciones geográficas y procesamiento de imágenes.

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Aplicación de las Imágenes Satelitales APLICACIONES DE LAS IMÁGENES SATELITALES EN PERCEPCIÓN REMOTA Dependiendo el problema que se desea resolver mediante técnicas de PR se tendrá que seleccionar el tipo de imagen satelital a utilizar. A continuación se esboza un resumen de algunas de las aplicaciones de las diferentes imágenes satelitales: Aplicaciones con Imágenes Pancromáticas



Localizar,

identificar

y

medir

accidentes

superficiales

y

objetos,

principalmente por su apariencia física, es decir, forma, tamaño, color y orientación. 

Identificar y cartografiar con precisión la situación de los elementos generados por la acción del hombre, como edificios, carreteras, veredas, casas, equipamientos de servicios públicos, infraestructura urbana, aeropuertos y vehículos.



Actualizar las características físicas de los mapas existentes.



Trazar los límites entre tierra y agua.



Identificar y cuantificar el crecimiento y desarrollo urbano.



Permitir generar modelos digitales de elevación de gran exactitud.



Catalogar el uso del suelo.

Aplicaciones con Imágenes Multiespectral



Distinguir las rocas superficiales y el suelo por su composición y consolidación.



Delimitar los terrenos pantanosos.



Estimar la profundidad del agua en zonas litorales.



Aplicaciones con Imágenes de Radar de Apertura Sintética (SAR):



Captar imágenes en zonas frecuentemente cubiertas por nubes, nieblas o inmersas en constante oscuridad.

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Aplicación de las Imágenes Satelitales 

Localizar icebergs y hielo marino; cartografiar otros estados de la superficie oceánica, como corrientes, olas, y poluciones petrolíferas.



Cartografiar aspectos del terreno muy sutiles, como fallas y pliegues.



Detectar y cartografiar cambios en la superficie terrestre debidos por ejemplo al crecimiento de la vegetación, a variaciones de la humedad del suelo, actividades agrícolas o forestales (ejemplo: labranza, deforestación) o incluso debidos a movimientos sísmicos (ejemplo: fallas, temblores, etc.).

Aplicaciones con Imágenes Aéreas



Cartografiar rasgos superficiales inferiores a un metro cuadrado.



Cartografiar zonas inferiores a 1000 kilómetros cuadrados.



Cartografiar con precisión catástrofes naturales.

SATELITES LANDSAT Los satélites LANDSAT han capturado imágenes de la tierra desde 1972, es un sensor multiespectral que capta tomado imágenes multiespectrales de mediana resolución por desde 1972, por esto LANDSAT posee un archivo histórico incomparable en calidad, detalle, cobertura y duración. LANDSAT 5 (TM), Captura imágenes desde el año 1984 hasta la actualidad, el ancho de la escena es alrededor de 180 Km2 y posee 7 bandas espectrales:



Banda 1 (Azul): Usada para el mapeo de aguas costeras, mapeo de tipo de forestación o agricultura y la identificación de los centros poblados.



Banda 2 (Verde): Corresponde a la reflectancia del verde de la vegetación vigorosa o saludable. También es usada para la identificación de centros poblados.

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Aplicación de las Imágenes Satelitales 

Banda 3 (Rojo): Es usada para la discriminación de especies de plantas, la determinación de límites de suelos y delineaciones geológicas así como modelos culturales.



Banda 4 (Infrarrojo Reflectivo): Determina la cantidad de biomasa presente en un área, enfatiza el contraste de zonas de agua-tierra, suelovegetación.



Banda 5 (Infrarrojo Medio): Es sensible a la cantidad de agua en las plantas. Usada en análisis de las mismas, tanto en época de sequía como cuando es saludable. También es una de las pocas bandas que pueden ser usadas para la discriminación de nubes, nieve y hielos.



Banda 6 (Termal): Para la vegetación y detección de la vegetación que se encuentra enferma, intensidad de calor, aplicaciones de insecticidas, para localizar la polución termal, ubicar la actividad geotermal, actividad volcánica, etc.



Banda 7 (Infrarrojo medio): Es importante para la discriminación de tipos de rocas y suelos, así como el contenido de humedad entre suelo y vegetación.

El LANDSAT 7 (ETM), a diferencia del LANDSAT – TM, captura imágenes pancromáticas con 15 metros de resolución y dos imágenes termales en una en ganancia baja y la otra en ganancia alta, cubren un área aproximada de 180 Km2. A partir del año 2003 LANDSAT – ETM tubo problemas y a partir del 14 de julio del mismo año, las imágenes se colectan en modo SLC-off.

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Aplicación de las Imágenes Satelitales

IMÁGENES SATELITALES EN LA AGRICULTURA Entre las aplicaciones hoy disponibles para el Agro pueden distinguirse dos grupos: las regionales y las locales. Aplicaciones regionales Las aplicaciones regionales son aquellas que emplean imágenes para estudiar grandes áreas, de centenas a miles de Km 2. Estos usos se dirigen generalmente a satisfacer ya sea necesidades del sector público, como es el caso del seguimiento de las inundaciones (y las catástrofes en general) y los inventarios forestales o edáficos, o de las grandes empresas del sector privado, como son las exportadoras de cereales, que ocasionalmente definen sus estrategias comerciales con el apoyo de índices verdes, u otros procesos de datos

provenientes

de

sensores

remotos,

que

permiten

saber,

comparativamente, el estado de los cultivos en distintas regiones. Aplicaciones locales Las aplicaciones de escala local son más recientes, y son aquellas que proveen de información útil para el productor; el profesional; y el comercio agropecuario, en las escalas en que éstos normalmente operan (< 250 Km2). Estas aplicaciones son incipientes, principalmente porque solo en los últimos dos años los datos (las imágenes), los programas (software) de procesamiento, 9

Aplicación de las Imágenes Satelitales las computadoras personales potentes, y la capacitación se han abaratado lo suficiente como para que la tecnología resulte atractiva y exija inversiones por montos aceptables a este tipo de empresas. Limitaciones Es justo señalar algunas de las limitaciones actuales de la Teledetección para el Agro, como son las siguientes: a)

La novedad en la capacidad de acceder a imágenes para uso en escalas chicas hace que exista una enorme escasez de aplicaciones calibradas, adaptadas, y ajustadas a un uso práctico. Así, y a modo de ejemplo, si bien es sabido que con imágenes resulta sencillo medir con precisión la biomasa, aún no disponemos de herramientas sencillas, utilizables por cualquier productor o profesional del sector, para medir disponibilidad forrajera o crecimiento silvícola.

b)

El NOAA adquiere datos diarios, pero su IFOV es de 121 has, vale decir, bastante más grande que el tamaño del lote común en la zona pampeana. Los Landsat tienen una resolución espacial adecuada (30m) pero, en cambio, pasan cada 8 días, lo cual implica que en zonas o épocas de abundante nubosidad, es posible no contar con imágenes oportunas. Otros satélites solo adquieren imágenes por encargo, u ocasionalmente (SPOT, ASTER), son prohibitivamente caros para estas aplicaciones (IKONOS), o son difíciles de obtener (IRS).

c)

Prácticamente no existen profesionales idóneos en el procesamiento de datos y con experiencia productiva, que sean capaces de tender un puente entre el estado de la tecnología y las necesidades de la producción.

d)

Hay muy pocos profesionales entrenados en el procesamiento de datos de sensores. De hecho hay muchos menos de los que existen

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Aplicación de las Imágenes Satelitales especializados en GIS, una tecnología relacionada, que de hecho también son pocos. e)

Al tratarse de un mercado incipiente, y por lo tanto aún pequeño, las ofertas de capacitación son pocas, y aún cuando son accesibles, están mal adaptadas para asistir en la alimentación del mercado y la divulgación de herramientas verdaderamente útiles.

f)

Las escasas empresas o profesionales que ofrecen servicios dirigen sus esfuerzos, generalmente, de modo de tener pocos clientes buenos, cautivos, lo cual atenta contra la divulgación de la tecnología. Esto no constituye un error de su parte, pero, sumado a la habitual reticencia del hombre de campo a invertir (pagar) en tecnologías que no estén extensamente probadas, favorece el estancamiento.

g)

La costumbre de adoptar con más facilidad tecnologías importadas contribuye a retrasar los desarrollos nacionales, los cuales, por lo expuesto en el punto a), son indispensables para obtener resultados positivos. De hecho, el apoyo económico a desarrollos locales es prácticamente inexistente.

Usos visuales Denominamos “usos visuales” a la extracción de información que se realiza sobre una imagen procesada, pero sin realizarle procesos adicionales. Este tipo de usos implica utilizar las imágenes como si fueran fotografías aéreas, a fin de identificar rasgos del terreno o realizar mediciones. Las bandas de una escena pueden combinarse para resaltar algún rasgo particular. El caso más común es el del agua, cuya extensión superficial es fácilmente identificable con cualquier banda infrarroja, con una combinación de varias de ellas (752, p.ej.), o aún con bandas pancromáticas.

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Aplicación de las Imágenes Satelitales

Muchos rasgos del terreno son claramente visibles, naturalmente dependiendo de la resolución espacial de la imagen. Con Landsat, los lotes agrícolas son perfectamente discernibles, como también lo son los caminos, los patrones de drenaje, y en general cualquier rasgo diferente al terreno circundante cuyo tamaño supere, o alcance a alterar, los valores de reflectancia de un pixel. Por ejemplo, los caminos secundarios, al estar libres de vegetación, reflejan menos en el infrarrojo cercano (alrededor de los 0,8 μm – Banda 4 del Landsat) que la vegetación abundante, por lo que en zonas agrícolas se ven más oscuras en esta banda. Por el contrario, en las bandas del infrarrojo de onda corta (bandas 5 y 7), donde el agua absorbe fuertemente, los caminos suelen verse más brillantes, por encontrarse más secos que el campo circundante (obviamente esto depende del relieve)

EL MAPSAT

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Aplicación de las Imágenes Satelitales El MapSat permite: a)

Visualizar imágenes hasta el nivel de lote.

b)

Medir distancias totales y parciales de polilíneas.

c)

Modificar la resolución espacial para emplear cualquier sensor.

d)

Colocar etiquetas sobre la imagen.

e)

Colocar símbolos (referencias) sobre la imagen.

f)

Medir superficies de polígonos dibujados manualmente.

g)

Guardar imágenes.

h)

Guardar ilustraciones hechas sobre la imagen.

i)

Imprimir imágenes y sus ilustraciones.

Este programa se diseñó teniendo en cuenta la necesidad de resolver de manera rápida y económica problemas como los siguientes: a)

Los errores en la liquidación de fletes cortos en cosecha.

b)

El control de superficies arrendadas, alquiladas, o a revisar.

c)

La medición de desperdicios.

d)

La elaboración de croquis para dirigir camiones, o para la ilustración de propiedades en venta por parte de inmobiliarias.

e)

La posibilidad de enviar, por correo electrónico, informes de trabajos sobre el terreno hechos directamente sobre la imagen del lugar.

EL AREASAT

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Aplicación de las Imágenes Satelitales El paso siguiente en la extracción y combinación de información agropecuaria se ha logrado con el AreaSat, el cual agrega algunas herramientas de importancia al MapSat. En términos generales, el AreaSat incorpora la posibilidad de crear y trabajar con varias capas; permite realizar clasificaciones de coberturas de igual color; incorpora la posibilidad de ubicar puntos GPS sobre una imagen; y funciona casi como un GIS, vale decir que permite relacionar objetos de las capas con una base de datos.

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Aplicación de las Imágenes Satelitales APLICACIONES EN EL GOBIERNO CIVIL Generalmente los usuarios y clientes potenciales son las agencias o secretarias federales, los gobiernos municipales, secretarias estatales y foros públicos, y sus áreas de aplicación son las siguientes: Gestión de Desastres



Accesibilidad: Las imágenes se usan para identificar rutas de acceso (entrada y salida) de áreas afectadas o dañadas.



Evaluación de Daños: Las imágenes de baja resolución, tales como Landsat TM pueden ser usadas para identificar y cuantificar los daños regionales. Las imágenes de alta resolución pueden ser usadas para identificar y cuantificar daños a edificaciones comerciales o residenciales, infraestructuras y servicios de red.



Diseño de rutas de emergencia : El uso de imágenes tomadas después de ocurrido el desastre, para evaluar los daños en las redes de transporte y las estructuras urbanas, provee información para el diseño de rutas de emergencia para entrar y salir de las áreas afectadas.

Aspectos Fiscales



Validación de Permisos: Los Municipios pueden usar imágenes de alta resolución para validar los permisos para construcciones comerciales y residenciales. El detalle a 1 metro de resolución de estas imágenes permite la identificación de pequeños proyectos de construcción.



Valuación de Propiedades: Las imágenes de alta resolución pueden ser usadas para valuar las propiedades residenciales individuales y para identificar los rasgos del vecindario que puedan afectar los valores de la propiedad.

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Aplicación de las Imágenes Satelitales

Planificación Urbana



Cartografía Base: Las imágenes de alta resolución pueden ser usadas para crear mapas detallados que incluyan calles, parcelas, servicios, uso del suelo, etc. Estas capas de información, conjuntamente con otras son usadas para la gestión de servicios urbanos.



Parcelas desarrolladas vs. parcelas vacantes : El uso de imágenes junto con mapas de parcelas, permite identificar rápidamente el status de una parcela en particular. Esto puede hacerse en forma visual, analizando directamente la imagen o usando herramientas de clasificación de imágenes en forma automática.



Mapas de usos del suelo y vegetación : Las imágenes pueden ser clasificadas para identificar rasgos creados por el hombre, así como elementos de vegetación natural. Los mapas de uso del suelo y de vegetación pueden ser usados para múltiples aplicaciones, desde la planificación urbana hasta la gestión de recursos naturales.



Monitoreo del Crecimiento Urbano : Imágenes de distintas fechas consecutivas pueden ser usadas para identificar cambios en el crecimiento urbano. Usando variedad de satélites y sensores remotos con distinta resolución, puede definirse la tendencia de crecimiento.



Foros Públicos: Las imágenes, mapas y productos de visualización, pueden ser valiosas herramientas para mostrar opciones de planificación y planes de desarrollo, en presentaciones públicas o foros.

Gestión del Recurso Agua



Superficies Permeables / Impermeables: La información relacionada con superficies permeables y no permeables se usa como insumo para el

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Aplicación de las Imágenes Satelitales manejo de las aguas de lluvia. Esta se obtiene de imágenes multiespectrales y permite identificar áreas donde el agua puede penetrar el suelo (áreas con vegetación) y áreas donde el agua corre superficialmente (áreas construidas).



Foros Públicos (presentaciones): Las imágenes, mapas y productos de visualización de imágenes, pueden ser valiosas herramientas para mostrar

opciones

de

planificación

y

planes

de

desarrollo,

en

presentaciones públicas o foros.



Manejo de Aguas de Escorrentía : Varios productos derivados del análisis de imágenes de satélites, tales como mapas de usos del suelo y de vegetación, mapas de pendientes, superficies permeables y no permeables, permiten la gestión y manejo de las aguas de escorrentía.

Toma satelital a la zona de Tourinomi (Japón) antes y después del terremoto y tsunami ocurrido el 12 de marzo del 2011

APLICACIONES EN LOS MEDIOS DE COMUNICACIÓN

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Aplicación de las Imágenes Satelitales Las compañías de seguros, así como los medios de comunicación tales como revistas, estudios de cine, compañías multimedia, redes de televisión, entre otros, hacen uso de las imágenes satelitales en los siguientes aspectos:



Análisis de actividades: Tales como detección de cambios, confirmación de reclamos, análisis de actividades económica, militar, política, etc. Mediante el uso de imágenes de satélite se puede verificar si una determinada actividad ha ocurrido efectivamente. Esto es útil para confirmar reclamos a compañías de seguros; y analizar a través del monitoreo, la actividad militar y las situaciones económicas y políticas. Si existen imágenes “antes y después”, se puede detectar la presencia de cambios.



Imágenes de fondo para medios de comunicación: Las imágenes pueden ser usadas para realizar la introducción o complementar una narración. Permiten a la audiencia tener una sensación más real de donde está ocurriendo el hecho narrado o acerca de que área se está hablando.



Evaluación de desastres: Las imágenes pueden usarse para ilustrar el impacto de un desastre natural.



Exhibiciones: Las imágenes pueden usarse para proveer vistas adicionales de una determinada área de interés en museos, o exhibiciones comerciales o educacionales.



Publicaciones/propagandas: Las imágenes satelitales se colocan en brochures, tapas de libros, revistas, etc. para mejorar la calidad de la publicación.



Multimedia (películas, televisión e internet): Las imágenes satelitales, los mapas y los productos de visualización pueden usarse de múltiples formas en proyectos multimedia (simulación de vuelos 3D, propuestas, telones de fondo, etc.)

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Aplicación de las Imágenes Satelitales



Mapas de clima y visualizaciones: Las imágenes satelitales, los mapas y los productos de visualización pueden ser herramientas muy valiosas para presentar información relativa al estado del tiempo.

MAPAS DE TSM SATELITALES Y DISTRIBUCIÓN DE RECURSOS PESQUEROS Los satélites NOAA pertenecen a la Administración Nacional de Oceanografía y Atmósfera de los Estados Unidos de América. Se encuentran a una altura de 833 km sobre la superficie de la Tierra, en órbita polar, es decir, órbitas que pasan sobre los casquetes polares, de forma que pasan por alguna parte de nuestra cobertura un mínimo de cuatro veces al día cada uno. En la actualidad se encuentran operativos tres: el NOAA 12, el 14 y el 15. A bordo llevan una serie de sensores para el estudio de los océanos, la tierra, la columna de atmósfera y el espacio exterior. De ellos, sin duda el más conocido es el AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer),que obtiene imágenes de la superficie del planeta en cinco bandas espectrales (cinco estrechos segmentos del espectro electromagnético). Su resolución radiométrica es muy elevada, con capacidad para distinguir un margen dinámico de 1024 niveles de energía distintos en cada banda. Ello permite detectar, en las bandas térmicas, variaciones de 0.1ºC.

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Aplicación de las Imágenes Satelitales

Los mapas de Temperatura Superficial del Mar (TSM), generados a partir de imágenes NOAAA, han resultado de gran utilidad en muchos países para determinar la mejor ubicación de muchas especies de interés comercial (caballa, atunes, sardina, etc.) que muestran una marcada afinidad en su distribución con determinados rangos de temperatura del mar o a posicionarse en lugares donde ocurren cambios bruscos (gradientes) de temperatura en una distancia de pocos kilómetros (frentes térmicos).

Mapa de compuesto de TSM: satélite NOAA 14, días 5 y 6, generado a partir de imágenes de alta resolución: 1. Corriente de Malvinas, 2. Corriente de Brasil, 3.Río de la Plata

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Aplicación de las Imágenes Satelitales

Con las cartas de TSM ha sido posible el Monitoreo del Evento ¨El Niño¨ en la costa peruana y en zonas específicas (puertos y caletas), desde febrero de 1998.

APLICACIÓN EN EXPLORACION PETROLERA Y MINERA Las imágenes de satélite han demostrado ser una herramienta importante en la exploración geológica – minera, minimizando costos en la etapa exploratoria. Las imágenes de satélite se han aplicado con mucho éxito en la geología estructural, los mosaicos de estas permiten la detección de grandes rasgos lineales, la banda del infrarrojo cercano es la mas utilizada para esta tarea porque proporciona mayor información debido a la respuesta espectral de determinadas litologías en este rango de la longitud de onda. En los últimos años la aparición de una serie de sensores multiespectrales e hiperespectrales, han permitido discriminar entre distintos tipos de litológica, identificar minerales como la alunita, illita, clorita, caolinita, epidota, óxidos, entre otros. Las bandas mas usadas para el mapeo de minerales son las correspondientes al espectro visible e infrarrojo. Para el caso de los silicatos de utiliza las bandas del infrarrojo térmico.

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Aplicación de las Imágenes Satelitales

Las imágenes satelitales también son utilizadas en la elaboración de mapas geomorfológicos, actualización de cartas geológicas. Las imágenes más utilizadas en la exploración geológica – minera son: LANDSAT, ASTER, ALI, QUICKBIRD, SPOT, HYPERION y los aerotransportados: GEOSCAN, MASTER, AVIRIS, HYPMAP, entre otros. Las imágenes satelitales utilizadas por consultores independientes en geología, compañías de exploración y producción petrolera,

y operadores de

explotaciones mineras se aplican en:



Evaluación de activos/gestión de tierras y propiedades: Las imágenes pueden ser usadas para evaluar la infraestructura existente en una planta de producción o explotación de recursos naturales. Se puede construir una base de datos SIG del sitio para apoyar la administración de las infraestructuras y las tierras.



Evaluación/Cartografía de Cuencas: Las imágenes de satélite pueden ser usadas para cartografiar la estructura y litología del basamento de una cuenca determinada, para definir en que regiones tienen mayor probabilidad de contener minerales, petróleo o agua.



Planificación / Vigilancia de Corredores: El análisis de imágenes de satélite, DEMs, y SIG pueden usarse, a través de modelos ambientales, para seleccionar la mejor ubicación de un nuevo corredor, minimizando el impacto sobre el medio ambiente. Luego de repetidas observaciones se crean mapas-imágenes para destacar las áreas con invasiones, fugas y áreas pobladas adyacentes al corredor.



Estudios Ambientales y de Desastres naturales: Las imágenes de satélite pueden ser usadas en el análisis de sistemas geológicos y ambientales, para determinar la probabilidad de desastres ambientales y tectónicos. Este puede incluir el modelado de la topografía y del transporte

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Aplicación de las Imágenes Satelitales de materiales peligrosos, con el objeto de minimizar el impacto sobre la población y el ambiente. Este servicio también puede incluir el monitoreo y mapeo de derrames costa afuera.



Planificación y Gestión Logística: Las imágenes de satélite y otros datos colaterales pueden ser usados para apoyar los procesos de licitación, planificación y ejecución de trabajos de exploración y levantamientos geofísicos. Usando en forma conjunta los mapas de uso del suelo y de cobertura vegetal con modelos digitales del terreno e información sobre rasgos culturales, se pueden identificar las rutas para acceso y extracción de minerales más efectivas en términos de costos.



Prospección de Combustibles y otros Minerales (metales, arcillas, petróleo, etc.): Las imágenes de satélite pueden ser usadas en la cartografía de la estructura, litología y geoquímica de un área de prospectiva para identificar depósitos potenciales.

El INGEMMET utiliza imágenes de diferentes sensores satelitales para las aplicaciones geológicas, sin embargo las más usadas son TERRA-ASTER y LANDSAT TM y ETM, de las cuales se cuenta con imágenes de archivo que cubren la mayor parte del territorio peruano. Otras imágenes de satélite usadas son KOMPSAT-2, RADARSAT, ENVISATASAR, JERS-1, ALOS-PALSAR, entre otros. Datos ASTER ASTER (Advanced Space-Borne Thermal Emission and Reflection Radiometer) es un sensor satelital de imágenes ópticas de alta resolución espacial y radiométrica, que se encuentra a bordo del satélite TERRA, y que ha venido proporcionando datos desde diciembre de 1999, fecha la que fue puesto en órbita por el Ministerio de Economía, Comercio e Industria del Japón. Posee un amplio rango espectral con 14 bandas distribuidas en tres subsistemas independientes. Visible e Infrarrojo cercano (VNIR), Infrarrojo 23

Aplicación de las Imágenes Satelitales medio o de onda corta (SWIR) e Infrarrojo Termal (TIR). En el VNIR posee 3 bandas (0.52 - 0.86 µm), 6 bandas en SWIR (1.6 - 2.43 µm) y 5 bandas en TIR (8.125 - 11.65 µm). Resolución espacial de 15 m para el VNIR (bandas 1, 2, 3N y 3B), 30 m. para el SWIR (bandas 4, 5, 6, 7, 8 y 9) y de 90 m. en el TIR (bandas 10, 11, 12, 13 y 14).

Comparación TERRA ASTER vs. LANDSAT ETM

Una herramienta fundamental en estudios geológicos es la capacidad estéreo que tiene este sensor, ya que permite la obtención de modelos de elevación y a partir de estos generar una serie de productos como cartas topográficas, mapas de pendiente, aspecto, anáglifos, estos últimos en el análisis morfoestructural es una herramienta de gran valor. Estas características posicionan al sensor ASTER respecto de los sensores TM y ETM, como muy ventajoso en aplicaciones geológicas y geo-ambientales, como complemento en la generación de mapas de riesgo geológico, cartografía de deslizamientos, erosión y sedimentación costera, entre otros. Su principal objetivo estaba orientado a obtener datos geológicos para análisis de fenómenos que puedan tener impacto ambiental a nivel global, sin embargo debido a sus características espectrales, radiométricas y geométricas ha sido y viene siendo ampliamente usado en el sector geológico-minero en etapas exploratorias. 24

Aplicación de las Imágenes Satelitales

Sus principales aplicaciones en este sentido son: la discriminación litológica, interpretación estructural, en la identificación de áreas con alteración hidrotermal, permite caracterizar las principales asociaciones minerales por el contenido de arcillas, sílice y óxidos de hierro. Datos LANDSAT Los LandSat son una serie de satélites construidos y puestos en órbita por EE. UU. para la observación en alta resolución de la superficie terrestre. Una imagen LANDSAT 7 ETM+ está compuesta por 8 bandas espectrales que pueden

ser

combinadas

de

distintas

formas

para

obtener

variadas

composiciones de color u opciones de procesamiento. Entre las principales mejoras técnicas respecto de su antecesor, el satélite Landsat 5, se destaca la adición de una banda espectral (Banda Pancromática) con resolución de 15 metros. También, cuenta con mejoras en las características geométricas y radiométricas y una mayor resolución espacial de la banda térmica para 60 m.

Bandas espectrales del sensor Landsat

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Aplicación de las Imágenes Satelitales Estas imágenes son empleadas en aplicaciones agrícolas, forestales, usos de suelo,

hidrología,

recursos

costeros,

monitorización

medioambiental

y

exploración geológica. En el campo de la geología se aprovecha la cobertura global de estas imágenes y las bandas espectrales en la región visible e infrarrojo de onda corta para el cartografiado de zonas con presencia de óxidos y/o arcillas. Además cuenta con una banda en rango de 0.78 -0.90 µm que permite la interpretación estructural del terreno. IMAGENES ALI (ADVANCED LAND IMAGER) Es un sensor que se encuentra a bordo del satélite EO-1, el cual fue lanzado el 21 de noviembre del año 2000. El sensor ALI, se creo con la finalidad de seguir la continuidad de los datos LANDSAT. ALI tiene 10 bandas, de las cuales la primera es pancromática con 10 metros de resolución espacial y 9 multiespectrales (6 en el VNIR y 3 en el SWIR) tienen una resolución de 30 metros y son tomadas en el VNIR y el SWIR.

Comparación de la resolución espectral entre los sensores ALI y LANDSAT

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Aplicación de las Imágenes Satelitales

ALI en la exploración geológico – minera ALI al igual que LANDSAT y ASTER permite la discriminación litológica y el mapeo de estructuras geológicas, a diferencia de LANDSAT y ASTER, ALI solo tiene 37 km x 42 km - 180 km (la longitud de la toma es variable). En el mapeo de óxidos y arcillas ALI da resultados más fiables, debido a sus características espectrales. Si comparamos ALI y ASTER, ALI es mejor en el mapeo de óxidos, puesto que tienen 6 bandas en el VNIR y ASTER solo posee 3, en el caso del mapeo de arcillas, ASTER es el mejor sensor multiespectral hasta la fecha.

Comparación de firmas espectrales de la USGS remuestreadas a ALI y ASTER

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Aplicación de las Imágenes Satelitales

Cobertura de ALI en el sur del Perú

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Aplicación de las Imágenes Satelitales Imágenes HYPERION Este sensor se encuentra a bordo del satélite EO-1, HYPERION es el primer sensor hiperespectral a bordo de un satélite, tienen 220 bandas, las cuales abarcan el rango espectral de a los 356 a 2577 nm, con una resolución espacial de 30 metros, gracias a su resolución espectral se puede hacer mapeos detallados de cobertura vegetal, minerales, etc. HYPERION de igual forma que ALI, no tiene recubierto todo el mundo.

Imágenes captadas por HYPERION a nivel mundial

Comparación del tamaño de las escenas de LANDSAT y los sensores del satélite EO-1

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Aplicación de las Imágenes Satelitales HYPERION en la Exploración Geológico – Minera Las imágenes HYPERION son usadas para el detallado de minerales, el procesamiento de datos HYPERION, se hace mediante técnicas avanzadas de procesamiento de imágenes hiperespectrales.

Ejemplos de imágenes HYPERION capturas en Perú

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Aplicación de las Imágenes Satelitales

Imagen HYPERION de la zona de Goldfielf/Cuprite, Nevada, USA.

Comparación entre firmas de laboratorio de la USGS y las mismas remuestreadas a la imagen HYPERION

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Aplicación de las Imágenes Satelitales

CONCLUSIONES 

El uso de imágenes satelitales es simple, y la comprensión de su adquisición, funcionamiento, y aplicación no reviste mayores misterios. Sin embargo, puede que su procesamiento e interpretación están llenos de complicaciones imprevistas, por lo cual se requiere de conocimientos que provienen de distintas especialidades.

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En realidad, existe una gran variedad de aplicaciones del uso de imágenes, que van desde usos sumamente sencillos para la solución de problemas comunes, hasta otros, muy complejos, que apuntan a resolver necesidades menos frecuentes pero de enorme importancia.

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La afirmación anterior implica que para una gran cantidad de usos ya no es necesario tener una capacitación especial prolongada, ni gastar mucho dinero en software o imágenes: de hecho, existen programas sencillos de bajo costo, e imágenes gratuitas.

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