SENSORES: BANDAS ESPECTRALES LANDSAT TM y SPOT HRVIR

7.3 Estudio de dos casos: LANDSAT y SPOT. Para profundizar algo el estudio de los mecanismos de recolección de datos por percepción remota hemos seleccionado como ejemplos típicos los casos de dos plataformas clásicas cuyas respectivas familias han contribuido y siguen contribuyendo decisivamente a las aplicaciones prácticas de esta disciplina: LANDSAT y SPOT. El primer caso es un ejemplo típico whiskbroom y el segundo de pushbroom. En la Fig 30 se representa el esquema óptico del sensor TM (Thematic Mapper) diseñado para Landsat-4 y Landsat-5.  Nota.-Posteriormente se desarrolló el ETM (Enhanced Thematic Mapper) para el Landsat-6 , que se perdió en el lanzamiento. El actual Landsat-7, que permanece operativo junto con el Landsat-5, lleva a bordo el ETM+  (Enhanced Thematic Mapper Plus). Este último, aunque similar, presenta mejoras frente al TM, por ejemplo una banda pancromática de 15 m de resolución y una mayor resolución de las bandas infrarrojas térmicas. Sin embargo, un defecto aparentemente irreparable en el sistema óptico ha reducido mucho la eficiencia de sus aplicaciones.

Este sensor está diseñado para tomar imágenes en el nadir, es decir imágenes de areas  terrestres ubicadas directamente debajo del sensor.  El escaneado lo realiza un espejo oscilante bidireccional que permite un ancho de barrido de 185 km. Un telescopio dirige la radiación hacia un corrector de las líneas barrido (SLC-scan lines corrector). Este último es necesario para corregir el efecto acumulado del desplazamiento del satélite en su órbita y el barrido cruzado realizado por el espejo. El SLC es un sistema de espejos que rota perpendicularmente al espejo de barrido y compensa el efecto orbital.Luego de la corrección la radiación incide en el plano focal primario donde se encuentran los detectores para visible e infrarrojo cercano con sus correspondientes filtros espectrales (bandas 1 a 4). Una parte de la energía es redirigida por un relay óptico al plano  focal refrigerado (91ºK) para infrarrojo medio y térmico donde se encuentran los correspondientes detectores con sus filtros. Los detectores para visible e infrarrojo cercano  son de silicio organizados en 4 líneas de 16 detectores cada uno. Para las bandas 5 y 7 (IR 
medio) los detectores son de antimoniuro de indio organizados cada uno en líneas de 16 detectores. Por su parte el detector de infrarrojo térmico es un arreglo de cuatro detectores de telururo de cadmio y mercurio. El IFOV del TM es de 30x30m para las bandas 1-5 y 7, y de 120x120m para la banda infrarroja térmica. En el ETM+ del Landsat-7 este último valor ha sido mejorado a 60x60m. La familia SPOT está constituida por 5 satélites (SPOT-1, lanzado en 1986 hasta el SPOT-5 lanzado en el 2002) de los cuales están operativos los miembros 1,2,4 y 5. Todos se caracterizan por el sistema pushbroom de barrido. Los sensores de estos satélites HRV  (High Resolution Visible) para 1,2 y 3 y HRVIR (High Resolution Visible Infrared) para 4 y 5 se caracterizan por estar duplicados en cada satélite y por poder ser orientados independientemente para efectuar observaciones con distintos ángulos. En la Fig. 31 se esquematiza un SPOT con sus dos instrumentos enfocados al nadir. Cada uno de ellos cubre una línea de barrido de 60 km. En la Fig. 32 se esquematizan las posibilidades de observación de cada sensor.

La radiación reflejada desde el terreno entra al HRV o HRVIR vía un espejo plano y un  telescopio la proyecta sobre dos arreglos CCD de 6000 detectores cada uno dispuestos  linealmente (ver Fig. 29). Cuando los dos instrumentos “miran” directamente el terreno debajo del sensor se pueden disponer de modo de cubrir franjas adyacentes, con un campo de visión total de 117 km y una sobreposición de 3 km. Sin embargo, es también posible seleccionar desde la estación operadora terrestre ángulos de observación fuera de nadir. De esta manera es posible observar desde una posición centrada en la proyección terrestre de la  trayectoria del satélite cualquier región de interés dentro de una franja terrestre de 950 km. Esto hace que, pese a que el satélite tiene un período de revisita de 26 días, puede observar una misma área en intervalos de 4 o 5 días en pasajes por órbitas cercanas realizando observación oblicua. También pueden realizarse observaciones en pasajes en días sucesivos de modo que las dos imágenes sean adquiridas según ángulos a ambos lados de la vertical (Fig.33). Se obtienen así imágenes para medidas topográficas.

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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

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Plataformas de observación

 

Aeropuertos del mundo

 

Imágenes satelitales y seguros

 

¿Qué es la resolución?

 

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¿Qué es la percepción remota?

 

¿Qué es una imagen satelital?

 

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