(Música)
El ser humano siempre ha tenido un interés especial...
en contemplar la naturaleza y observar los rasgos del territorio,
con el fin de adquirir una perspectiva más amplia y completa...
del medio que le rodea.
Con las mejoras en los sistemas de navegación aérea,
fue posible captar una visión original de la superficie terrestre,
desde la observación vertical en altura,
que permite detectar mejor las relaciones entre los elementos...
que configuran el paisaje, la hidrografía,
las redes de comunicación, la ocupación del suelo,
los rasgos del relieve.
Esta visión vertical se enriqueció notablemente...
con el lanzamiento de los primeros
satélites de observación de la Tierra,
que desde hace unas décadas nos están proporcionando...
impresionantes imágenes de la superficie terrestre...
desde el espacio exterior.
La técnica que permite captar esas imágenes e interpretarlas...
se conoce como teledetección.
La teledetección complementa la información ambiental...
que recibimos por otras fuentes, como los sensores meteorológicos,
las estaciones de aforo, de calidad del aire,
así como la recopilada en el trabajo de campo.
Las principales ventajas de la teledetección...
para el análisis ambiental son las siguientes.
Por un lado, su capacidad para detectar fenómenos...
de gran radio de cobertura y extensión superficial.
Por otro lado, la observación multiescala...
que permite analizar fenómenos a distinto nivel de detalle,
desde el conjunto del globo terrestre...
hasta un pequeño sector del territorio,
al observarse la misma zona con distintos sensores.
Esta información se refiere a la observación de los satélites...
de la Tierra, y a los objetos de la Tierra.
Esta información se refiere, además,
a fenómenos que no son visibles a nuestros
ojos, como la temperatura de los objetos...
o las variaciones de la capa de ozono,
ya que los sensores de teledetección...
pueden detectar distintos tipos de radiación electromagnética.
Además, se trata de una observación periódica,
que permite determinar cómo evolucionan las ciudades,
cómo se transforman los recursos forestales... o las zonas agrícolas.
A todos estos datos se puede acceder...
poco después de haber sido adquiridos,
facilitando una información inmediata... sobre lo que está ocurriendo.
Esto es vital en la gestión de desastres naturales.
Todas estas características...
hacen posible su utilización en múltiples aplicaciones,
análisis urbano, gestión de desastres, cultivos,
cobertura del suelo, tendencias climáticas,
propiedades del océano o de la atmósfera.
Para una interpretación más provechosa de las
imágenes, es preciso conocer cómo se obtienen.
En primer lugar, se requiere disponer de una
fuente de energía, la más habitual es el Sol.
Los rayos solares son reflejados con diferente intensidad,
según las características de la cubierta terrestre.
La radiación reflejada es detectada por un sensor,
y el satélite transmite dicha información... a una estación receptora,
donde se graban esos datos en un soporte digital.
De ahí arranca la interpretación de
imágenes, que puede ser visual o digital,
destinada a facilitar información de interés para los usuarios.
El flujo de energía que permite generar las imágenes de teledetección,
también es emitido directamente por la superficie
terrestre, en función de su temperatura.
El flujo de energía también puede ser emitido desde el satélite,
denominándose en este caso "sensores activos",
para diferenciarlos del resto que se conocen como "sensores pasivos".
Los más conocidos, entre los sensores activos, son el radar y el Lidar.
El primero trabaja con microondas y el segundo con rayos láser.
Los sensores captan la imagen mediante un barrido electrónico.
Esto permite generar una retícula cuadrada.
Cada una de las celdas de esta retícula se denomina "píxel"
y corresponde a una superficie equivalente
a la resolución espacial del sensor.
Las imágenes contienen tantos valores numéricos por píxel
como bandas del espectro detectadas por el satélite.
Lo habitual es que los sensores de teledetección
capten imágenes en distintas bandas del espectro electromagnético.
En definitiva, de la misma zona
se detectan varios intervalos de longitudes de onda,
lo que permite seguir distintos fenómenos de interés.
Por ejemplo, en un incendio forestal,
el espectro visible nos permite observar el humo que genera.
Mediante el infrarrojo cercano, la zona quemada,
y en el infrarrojo medio, el frente de llamas.
La teledetección desde satélite
está afectada por las condiciones de la atmósfera.
Habitualmente, la existencia de nubes
o de una atmósfera poco transparente, imposibilita o, al menos, dificulta
la recogida de una información de calidad.
Actualmente, hay muchos satélites de teledetección
construidos por agencias espaciales o, incluso, empresas privadas.
Este hecho permite adquirir
una gran cantidad de imágenes con distintas condiciones técnicas.
La selección de las imágenes para un trabajo o investigación
dependerá de las necesidades del usuario.
Para escalas detalladas,
conviene emplear imágenes con alta resolución
espacial, esto es, aquellas en las que el píxel
ocupa una pequeña superficie del terreno.
En este momento, existen imágenes de satélite
de menos de un metro cuadrado de resolución espacial.
En otros casos, convendrá acudir a sensores
que proporcionen imágenes en breves intervalos de tiempo,
lo que permite observar fenómenos dinámicos
que se desarrollan en el espacio de forma rápida.
En la actualidad, algunos sistemas, como
Meteosat, adquieren imágenes cada 15 minutos.
Una vez revisada la adquisición de las imágenes de teledetección,
vamos a comentar cómo se interpreta su contenido.
Una primera forma de extraer información
sería el análisis visual.
Para ello, nos guiamos por distintos criterios de interpretación.
El más obvio es el color,
relacionado con la distinta reflectividad de las cubiertas
en las bandas del espectro adquiridas por el sensor.
Asimismo, podemos emplear la forma o la textura
que permiten diferenciar, por ejemplo, un
aeropuerto, un campo de golf o una urbanización.
También podemos utilizar el factor temporal,
analizando conjuntamente imágenes adquiridas en fechas diferentes,
lo que facilita interpretar el contenido de la imagen.
Además del análisis visual,
podemos aprovechar la potencia de cálculo de un ordenador
para interpretar la imagen a partir de
la información digital de los píxeles,
basándonos en programas informáticos de corrección,
realce y clasificación de los datos.
Para entender este proceso,
conviene considerar que una imagen es una matriz numérica.
Los dígitos correspondientes a cada parcela del
terreno o píxel, se denominan niveles digitales,
y son el resultado de la conversión que hace el sensor
de la energía recibida en una determinada banda o región del espectro.
En una imagen digital,
hay tantas columnas como ancho sea el campo de visión del sensor,
tantas filas como larga sea la escena,
y tantas bandas como regiones del espectro detecta el sensor.
Gracias al análisis digital,
podemos corregir geométricamente las imágenes
cambiando la posición original de los píxeles
para ajustarlas a una proyección cartográfica estándar
y poder así relacionarlas con otros datos
o integrarlas en un sistema de información geográfica.
Digitalmente, también puede realzarse el brillo de una imagen
para adecuarla a lo que permite visualizar la pantalla del ordenador,
ajustando los niveles digitales a los valores de brillo disponibles.
Esto facilita la interpretación visual.
Esta operación se puede aplicar a cada banda del
espectro por separado o a las composiciones en color.
A partir de imágenes realzadas,
es más sencillo extraer información de interés,
por ejemplo, detectar más fácilmente un
nuevo parque urbano o un campo de golf.
Una imagen en color se obtiene aplicando los canales de color azul,
verde y rojo del ordenador a las tres bandas del espectro
que se consideren más interesantes para una determinada aplicación.
Puesto que el sensor del satélite adquiere varias bandas del espectro,
podemos generar distintas composiciones en color.
En las imágenes denominadas de infrarrojo o color mejorado,
utilizamos el canal azul para la banda del espectro rojo,
el canal verde para la banda del espectro infrarrojo de onda corta
y el canal rojo para la banda del infrarrojo cercano.
En esta composición, la vegetación aparece en tonos de rojo,
el agua en negro, las zonas urbanas en azul y los suelos en blanco.
Pero también puede cambiarse la asignación del color
y aplicar el verde al infrarrojo cercano
y el rojo al infrarrojo de onda corta.
En este caso, se le denomina "pseudocolornatural"
y la vegetación aparecería en tonos de verde.
Es la misma información, pero con otros tonos.
Al ser más cercanos a los que esperamos ver,
esta composición en color es bastante utilizada en teledetección
y es la que se ha utilizado en varias de las imágenes de este vídeo.
También podrían emplearse otras bandas del
espectro como la composición en color natural
o algunas variantes del infrarrojo color mejorado.
Una de las principales tareas de la
teledetección es generar mapas temáticos
que permitan delimitar los diversos componentes
de la cobertura urbana, cultivos o vegetación.
Para obtener esa cartografía,
se realiza una clasificación digital previa de
los píxeles, en función de sus niveles digitales.
Esto requiere que el usuario identifique
algunos polígonos representativos
de cada una de las clases que quieren discriminarse.
A partir de esos polígonos, correspondientes a categorías
homogéneas del mapa temático a deducir,
el ordenador extrae los niveles digitales representativos
de cada cubierta de interés, utilizando los estadísticos
más comunes, como la media o la desviación típica.
A partir de estos valores, deducidos de forma empírica,
el programa de clasificación compara los niveles digitales de cada píxel,
con los valores estadísticos extraídos previamente,
y asigna cada píxel a la clase o categoría
del mapa que le resulte más similar.
Al final del proceso,
habremos asignado cada píxel a una clase de interés,
con lo que podremos obtener una visión
completa de la distribución de las cubiertas.
De esta forma, pueden obtenerse mapas de cobertura
del suelo, de cultivos, de sectores urbanos...
También pueden aplicarse modelos físicos
para convertir los datos originales en una variable biofísica de interés,
como sería la temperatura de superficie, o la actividad fotosintética.
También puede analizarse la variación temporal
de un determinado fenómeno, como sería el crecimiento urbano,
la deforestación, o la variación del hielo oceánico y de los glaciares.
La teledetección permite obtener información de gran interés
para mejorar nuestro conocimiento del planeta.
Esta información no resuelve los problemas ambientales,
pero nos ayuda a ser más conscientes de ellos
y a esforzarnos por reducir nuestro impacto en el medio.
Los recursos del planeta, su belleza y
complejidad, son inmensos, pero no infinitos.
No sabemos aún lo suficiente para administrarlos bien.
La teledetección nos brinda una imagen de la
superficie y de la superficie de la tierra,
La teledetección nos brinda una imagen,
a la vez dinámica y global de la tierra,
que nos ayudará a valorar mejor la diversidad
y riqueza del universo que nos rodea,
pero también a ser más responsables en su conservación.
[Música suave]
[Música de cierre]