Fundamentos de Teledetección: Sensores, Órbitas e Imágenes Satelitales
Sistemas óptico-electrónicos de percepción remota
Según el diseño, la mayoría de los sensores utilizados para los recursos naturales son de cinco tipos principales:
- Cámaras fotográficas
- Exploradores de barrido (scanners)
- Exploradores por empuje (pushbroom)
- Tubos de vidicón (vidicon)
- Sensores radar
Exploradores de barrido (scanners)
Es un sensor óptico-electrónico. Posee un espejo móvil que oscila perpendicularmente a la dirección de la trayectoria, lo que le permite explorar una franja del terreno a ambos lados de la traza del satélite.
La radiancia recibida por este componente óptico se dirige a una serie de detectores que la amplifican y convierten en una señal eléctrica; esta se transforma en un valor numérico que puede almacenarse a bordo o transmitirse a la red de antenas receptoras.
Exploradores de empuje (pushbroom)
En estos equipos se elimina el espejo oscilante, el cual es reemplazado por una cadena de detectores que cubre todo el campo de visión del sensor.
Estos detectores se van activando con el movimiento orbital del satélite, explorando una línea completa a cada momento.
Estos dispositivos reciben el nombre de dispositivos de acoplamiento por carga (Charge-Coupled Device, CCD). El dispositivo óptico es un complejo sistema de lentes similar a un telescopio.
Esta tecnología tiene la ventaja de aumentar la resolución espacial del sistema con respecto a los scanners.
Características orbitales de los satélites de teledetección
La órbita de un satélite se define como la trayectoria seguida por el mismo alrededor de la Tierra. La órbita depende de las características y objetivos de los sensores que van a bordo del satélite. Las órbitas quedan definidas por la altitud, orientación y rotación con respecto a la Tierra.
Tipos de órbitas
Órbitas geoestacionarias: Son aquellas que describen los satélites que están situados a grandes alturas y siempre ven la misma porción de superficie terrestre. Su altura suele ser de 36 000 km y se mueven a una velocidad angular igual a la de rotación de la Tierra.
Órbitas cuasipolares: Son las órbitas diseñadas para recorrer la Tierra de norte a sur, la cual, en conjunción con la rotación de la Tierra, les permite cubrir la mayor parte de la superficie terrestre durante un cierto período de tiempo.
Son el tipo de órbita que se diseña para la mayoría de los satélites de teledetección. El ancho de barrido determina la capacidad de muchos satélites de captar en una sola pasada un área determinada.
Resolución de los sensores remotos
Los sensores instalados en los satélites de teledetección poseen una serie de particularidades que determinan las características de las imágenes que van a proporcionar.
Resolución espacial: Este concepto designa al objeto más pequeño que puede ser captado por un sensor remoto de la superficie de la Tierra y viene representado por un píxel. Un píxel es la unidad mínima que conforma una imagen digital. El píxel generalmente es de forma cuadrada, por lo que la longitud medida sobre el terreno de un lado del píxel define la resolución espacial del sensor.
Resolución espectral: Se define la resolución espectral de un sensor como el número y anchura de las bandas espectrales que puede discriminar. Un incremento en la resolución espectral resultará en un número mayor de bandas espectrales.
Resolución radiométrica: La resolución radiométrica hace mención a la sensibilidad del sensor; esto es, a la capacidad de detectar variaciones en la radiancia que recibe.
Resolución temporal: La resolución temporal es el ciclo de repetición, o intervalo de tiempo, entre dos adquisiciones de imágenes sucesivas de una misma porción de la superficie.
Tipos de imágenes de teledetección
Lo que los satélites de teledetección suministran es una imagen digital tipo ráster.
Imagen multiespectral (MS): Imagen que lleva asociados varios valores numéricos a cada píxel, tantos como bandas espectrales sea capaz de detectar el sensor. Cuanto mayor sea el número de bandas que proporciona el sensor, mayor será la capacidad de análisis de los elementos presentes en la imagen.
Imagen pancromática (PAN): Esta imagen dispone de una sola banda espectral que abarca comúnmente gran parte del espectro visible y comienzo del infrarrojo, obteniendo como resultado una imagen que habitualmente se representa en una escala de grises (imagen en blanco y negro).
Imagen fusionada (PS): Este tipo de imagen se obtiene mediante la fusión de una imagen multiespectral con una pancromática.
Imagen estéreo: En realidad se refiere a dos imágenes de una misma zona tomadas con ángulos de visión distintos.
Satélites de teledetección
Landsat 8
Siguiendo la serie de los Landsat, el octavo fue lanzado a órbita el 21 de febrero de 2013. Lleva a bordo dos sensores o instrumentos: el OLI (Operational Land Imager) y el TIRS (Thermal Infrared Sensor).
El sensor OLI provee acceso a nueve (9) bandas espectrales que cubren el espectro desde los 0,433 μm a los 1,390 μm, mientras que el TIRS registra de 10,30 μm a 12,50 μm.
Satélite Miranda (VRSS-1)
El Satélite Miranda (VRSS-1) o Venezuelan Remote Sensing Satellite (VRSS-1) es el primer satélite de observación remota de Venezuela.
Su objetivo es tomar imágenes digitales de alta resolución del territorio venezolano que permitirán la elaboración de mapas temáticos y cartográficos, así como hacer evaluaciones de los recursos agrícolas y forestales.
Los sensores que lleva son cámaras de alta resolución (PMC) y cámaras de barrido ancho (WMC). Tiene una resolución espacial de 2,5 metros en modo pancromático y 10 metros en modo multiespectral, así como también contará con dos cámaras de media resolución que podrán enfocar detalles con un tamaño cercano a 16 metros.