APLICACIONES DEL INFRARROJO TERMICO (Continuación)

10.2.2.2. Temperatura terrestre. La temperatura terrestre es un buen indicador del balance energético y del efecto invernadero, puesto que constituye uno de los parámetros clave en la física de los procesos que ocurren en la superficie de la Tierra tanto a nivel local como global. Combina los resultados de las interacciones superficie-atmósfera y de los 

flujos energéticos entre la 
atmósfera y el suelo. Por tal motivo su medida es necesaria para variados estudios climáticos, hidrológicos, ecológicos y biogeoquímicos. Su importancia en agricultura radica en que la temperatura del suelo y del follaje es uno de los factores determinantes del crecimiento vegetal y gobierna el inicio y terminación de los procesos estacionales de los vegetales. Como en el caso de las medidas marinas en las

terrestres existen abundantes bases de datos de temperatura a nivel global obtenidos a través de los sensores AVHRR y MODIS, aunque también se obtiene información de esta naturaleza a través de satélites geoestacionarios (ej. serie GOES). Como en el caso de la medida de temperatura del mar también aquí se recurre a algoritmos de cálculo, por ejemplo del tipo de ventana dividida o split-window para procesar los datos de infrarrojo térmico. 
Pasemos ahora a considerar algunos ejemplos más concretos de aplicación de medidas de  temperatura. Uno de ellos, cada vez más importante cuando se asocia a los cambios  climáticos globales que afectan nuestro planeta es el monitoreo de incendios. Los incendios  de diferentes tipos de biomasa como forestaciones, malezas, residuos agrícolas, etc. juegan  un importante rol en los cambios climáticos emitiendo a la atmósfera gases de invernadero y  aerosoles y afectando seriamente la biodiversidad de los ecosistemas. La información  satelital en la prevención y monitoreo de incendios, particularmente en áreas extensas o en  territorios de difícil acceso resulta sumamente valiosa. Un sensor como AVHRR o MODIS  no sólo puede detectar incendios cuando ya están declarados a través de la visualización de sus plumas de humo (V. Fig.111  Incendios de campo en Paraguay)) sino que puede hacerlo a través de la detección de anomalías térmicas o puntos calientes antes de que los efectos visuales se manifiesten notoriamente.

Esta capacidad Fig 111 de detección es mayor en las observaciones infrarrojas nocturnas, ya que durante el día, particularmente en climas cálidos, pueden confundirse fuegos activos con superficies arenosas o asfálticas muy calientes. Existen sistemas satelitales de monitoreo de incendios a nivel global. El FIRMS (Fire Information for Resource Management System) 

por ejemplo genera un mapa de puntos calientes/incendios casi en tiempo real accesible por Internet. El FIRMS, operado por la NASA y la Univ. de Maryland se basa  en el sistema de respuesta rápida de  MODIS. (http://rapidfire.sci.nasa.gov/status/) 
En la Fig.112 se observa un mapa del sistema de Respuesta rápida de MODIS (Julio de 2006)  donde se observan puntos calientes y/o incendios en Uruguay, Paraguay y parte de la Argentina. Nuevamente se observa una gran densidad de  puntos calientes en Paraguay, 

correspondientes a incendios de campo como los registrados en la Fig. 111.

Hasta aquí las aplicaciones de detección de incendios que mencionamos se han basado en  sensores de baja resolución espacial. El siguiente caso se refiere a imágenes captadas por el  LANDSAT TM en un incendio registrado en el Parque Nacional de Yellowstone (USA) en  Julio de 1988 (Fig.113). Esta imagen “color natural” se ve obviamente afectada por el efecto dispersivo del humo y otros componentes atmosféricos, como era de esperarse tratándose de bandas de longitudes de onda relativamente cortas.

Si, en cambio consideramos las bandas infrarrojas TM 4, 5 y 7 (Fig.114), esta última  justamente en el límite entre el infrarrojo medio y el térmico, es decir si consideramos una  combinación RGB 754, vemos cómo el efecto del humo desaparece y se observan detalles  de los frentes de ignición. Aunque las bandas que hemos utilizado son sensibles a la  radiación solar reflejada, las zonas en combustión están suficientemente calientes como para  emitir energía a dichas longitudes de onda. Esto se comprende fácilmente observando las  curvas de la Fig. 115, que muestras las bandas espectrales TM superpuestas a las curvas de  emisión radiante a diversas temperaturas 



Para completar estas breves consideraciones acerca de la aplicación de las medidas de  temperatura a partir de datos satelitales nos referiremos a un caso en que el objetivo no era la detección de puntos calientes sino por el contrario el seguimiento de heladas. 
Durante el invierno del año 2000 se produjeron temperaturas muy bajas al sur de Brasil  (estados de Paraná, San Pablo, Minas Geraes). Las temperaturas de –4oC y menores llegan a ser letales para los cafetales y se encomendó a nuestra estación de El Pinar, Depto. de Canelones, efectuar un seguimiento de las temperaturas nocturnas de la región, ya que las madrugadas son más propensas a alcanzar dichos mínimos. El seguimiento se efectuó  mediante las bandas térmicas de los satélites NOAA 12 y 14 y fueron captadas por un  sistema AVHRR HRPT (High Resolution Picture Transmission). En la Fig. 116 se presenta  un típico mapa de temperaturas de los obtenidos durante el monitoreo.

 

 

Los contornos verdes marcan la posición de las principales áreas cafetaleras. Puede  observarse que en varias zonas de éstas las temperaturas alcanzadas permiten pronosticar  deterioros irreversibles en las plantaciones.

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Aplicaciones prácticas de la percepción remota satelital

INDICE DEL TUTORIAL:

1- INTRODUCCION A LA PERCEPCION REMOTA

2. NATURALEZA DE LAS RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS

3. INTERACCION DE LA RADIACION CON LA MATERIA Y ORIGEN DE LOS ESPECTROS

4. INTERACCION DE LAS RADIACIONES CON LOS OBJETOS DE LA SUPERFICIE TERRESTRE.
   INTERACCION DE LAS RADIACIONES CON LOS OBJETOS DE LA SUPERFICIE TERRESTRE (continuación)
   LA REFLECTANCIA EN LOS VEGETALES
   LA REFLECTANCIA EN EL AGUA

5. INTERACCIONES ATMOSFERICAS

6. LA ADQUISICION DE DATOS Y LAS PLATAFORMAS SATELITALES
    LA ADQUISICION DE DATOS Y LAS PLATAFORMAS SATELITALES (continuación)
    SATELITES METEOROLOGICOS Y AGROMETEOROLOGICOS
    LOS NUEVOS SATELITES PARA LA OBSERVACION DE LA TIERRA
    RECEPCION Y TRANSMISION DE LA INFORMACION SATELITAL

7. SENSORES
    7.1. Consideraciones generales
    SENSORES (continuación)
    7.2 Naturaleza de los detectores
    SENSORES: BANDAS ESPECTRALES LANDSAT TM y SPOT HRVIR
    7.3 Estudio de dos casos: LANDSAT y SPOT
    7.4 Resolución
       7.4.1 Resolución espacial
       7.4.2 Resolución espectral
       7.4.3 Resolución radiométrica
       7.4.4 Resolución temporal
   7.5 Escala y resolución espacial.

8. ESTRUCTURA DE LAS IMÁGENES DIGITALES
    ESTRUCTURA DE LAS IMAGENES DIGITALES (continuación)

9. PROCESAMIENTO DE LAS IMÁGENES SATELITALES
    PROCESAMIENTO DE LAS IMAGENES SATELITALES (continuación)
    9.2 Realces
       9.2.2 Filtrado espacial
       9.2.3 Análisis por Componentes Principales
       9.2.4 Combinaciones de color
               Combinaciones de color (continuación)
    IMAGENES SATELITALES - CLASIFICACION
    9.3 Clasificación
         Clasificación (continuación)
            9.4.1 Clasificación supervisada
            9.4.1.2 Clasificador por paralelepípedos.
            9.4.1.3 Clasificador por máxima probabilidad (maximum likelihood)
   Clasificador por máxima probabilidad (maximum likelihood) - (continuación)
         9.3.2 Clasificación no supervisada
         9.3.3 Estimación de la exactitud de una clasificación: Matriz de confusión
   Estimación de la exactitud de una clasificación: Matriz de confusión (continuación)
         9.3.4 Otros métodos de clasificación
            9.3.4.1. Clasificador de red neuronal artificial
                        Clasificador de red neuronal artificial (continuación)
            9.3.4.2 Clasificadores difusos (fuzzy classifiers)

10. ALGUNAS APLICACIONES DE LA PERCEPCION REMOTA
     10.1 Aplicaciones en Agricultura.
         10.1.2 Indices N-dimensionales “Tasseled Cap”
         10.1.3 Indices de vegetación a partir de imágenes hiperespectrales
         10.2.1 Generalidades sobre el infrarrojo térmico
         10.2.2 Aplicaciones del infrarrojo térmico
             10.2.2.1 Temperatura del mar
             10.2.2.2 Temperatura terrestre
    10.3 Monitoreo de áreas de desastre
         10.3.1 Algunos ejemplos típicos
         10.3.2 El monitoreo a escala global de desastres

APENDICE I : NOCIONES BASICAS SOBRE SENSORES DE RADAR

APENDICE II: BIBLIOGRAFIA SUGERIDA

 

OTROS ITEMS DE INTERES

Galería de imágenes

 

Plataformas de observación

 

Aeropuertos del mundo

 

Imágenes satelitales y seguros

 

¿Qué es la resolución?

 

Petróleo

 

Forestación

 

Estudios de viabilidad

 

Mercados de futuros

 

Cultivo del arroz

 

Nuestra misión

 

Nuestros servicios

 

¿Qué es la percepción remota?

 

¿Qué es una imagen satelital?

 

Uso del GPS

 

Estación rastreadora

 

Pasturas

 

Monitoreo de incendios

 

Sequías

 

Recursos naturales

 

Cultivo del tabaco