imágenes de satélitedsadasd
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7/24/2019 Imgenes de Satlitedsadasd
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Imgenes de satliteIntroduccin
En nuestro pas, la utilizacin de imgenes de satlites meteorolgicos y de observacin de la
Tierra se ha acrecentado en las dependencias gubernamentales, la academia, en el sector de la
investigacin, en instituciones sociales y entre particulares. Los usuarios se han equipado y
capacitado con el in de interpretar y analizar estos insumos para la observacin y monitoreo de
la atmsera, la prevencin de desastres, el inventario de recursos naturales, la planiicacin del
desarrollo urbano, las actividades econmicas y el catastro, entre otras aplicaciones.
En el !"E#! el aprovechamiento de imgenes de satlite se inicia en el $ltimo tercio del siglo
pasado, poca en la que el desarrollo de la tecnologa satelital, las comunicaciones y los
equipos de cmputo, convirtieron a estos insumos en una de las opciones ms adecuadas para
traba%ar a todas las escalas, con amplias posibilidades de e&plotacin.
En los a'os setenta y ochenta se utilizaron imgenes L(")*(Ten apoyo a la elaboracin de la
cartograa de los temas geologa, edaologa, uso del suelo y vegetacin, as como usopotencial agrcola, pecuario y orestal. Esta cartograa temtica sirvi de base para
innumerables proyectos de investigacin.
+oy en da, la actualizacin de la cartograa topogrica, temtica y censal tambin se beneicia
con la interpretacin de imgenes multiespectrales de los satlites (-!)EE y #E/EE01. La
participacin interinstitucional ante desastres naturales es posible gracias a los datos
proporcionados por los satlites L(")*(T, (-!)EE, #E/EE01, TE(, (23(, "/((0
(4+ y ()(*(T. /tros traba%os se llevan a cabo con%untamente con instituciones de
gobierno para el estudio de los recursos, el catastro y proteccin civil.
*e colabora adems en la administracin de las antenasEstacin de ecepcin de !normacin
*atelital 5E!*6y la Estacin 4irtual de !mgenes *atelitales de 7uy (lta esolucin
5E4!*7(6.
Presentacin
Una imagen satelitales una representacin visual de los datos rele%ados por la supericie de la tierra
que captura un sensor montado en un satlite artiicial. Los datos son enviados a una estacin terrena en
donde se procesan y se convierten en imgenes, enriqueciendo nuestro conocimiento de las
caractersticas de la Tierra en dierentes escalas espaciales.
Los satlites de observacin de la Tierra obtienen datos en el menor tiempo posible para dar seguimientoa la evolucin de un enmeno. "unca antes se tuvo tanta inormacin acerca de la evolucin de la
supericie terrestre, y lo ms sorprendente es la relativa rapidez para recibir los datos en tiempo real, en
un centro de control, en la oicina o incluso en la casa.
8ada vez tenemos imgenes de mayor resolucin, con mayor cantidad de bandas en el espectro
electromagntico y mayor disponibilidad para los usuarios, lo que ampla su potencial de aprovechamiento
para ines diversos
La primera imagen satelital de la
+istoria
http://landsat.gsfc.nasa.gov/http://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/imgpercepcion/imgsatelite/estacion_recepcion_eris.aspxhttp://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/imgpercepcion/imgsatelite/estacion_recepcion_eris.aspxhttp://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/imgpercepcion/imgsatelite/estacion_recepcion_eris.aspxhttp://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/imgpercepcion/imgsatelite/evismar.aspxhttp://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/imgpercepcion/imgsatelite/evismar.aspxhttp://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/imgpercepcion/imgsatelite/evismar.aspxhttp://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/imgpercepcion/imgsatelite/estacion_recepcion_eris.aspxhttp://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/imgpercepcion/imgsatelite/estacion_recepcion_eris.aspxhttp://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/imgpercepcion/imgsatelite/evismar.aspxhttp://www.inegi.org.mx/geo/contenidos/imgpercepcion/imgsatelite/evismar.aspxhttp://landsat.gsfc.nasa.gov/ -
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El 1 de abril de 19:;, el satlite T!/* ! consigui dos honores
simultneos< convertirse en el primer satlite meteorolgico de la
+istoria, y obtener la primera imagen de televisin de la Tierra desde
el espacio, que podemos ver a continuacin.
Este satlite e&perimental ue dise'ado para obtener imgenes
televisivas en rbita de las condiciones meteorolgicas reinantes en el
planeta. *u ob%etivo era demostrar que los satlites podran ser
herramientas muy $tiles para analizar la atmsera terrestre y los
eventos climticos que tenan lugar en la supericie de la Tierra.
/b%etivo que logr con creces durante su uncionamiento.
El dispositivo pesaba unos 1=; >ilos y posea dos cmaras de
televisin de dierentes resoluciones, %unto con un par de grabadorasde cinta que registraban las imgenes cuando el satlite se
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encontraba uera del rango de comunicaciones, para su posterior
retransmisin. La energa se obtena por medio de bateras
alimentadas por un panel con 9=;; celdas solares.
)urante su breve perodo de uncionamiento de slo ?@ das, el
T!/* ! tom ms de == mil otograas y se convirti en el precursor
de una nueva era en el campo de la meteorologa. Luego de su
resonante &ito, el programa T!/* sigui en marcha. Entre 19:; y
19:A ueron lanzados otros nueve satlites cada vez ms
pereccionados. El pen$ltimo de ellos, el T!/* !B, capt por primera
vez una imagen meteorolgica compuesta que mostraba el estado del
tiempo simultneo de todo el planeta 5ver6.
PORNACHO PALOU 13 DE FEBRERO DE 2007
http://www.microsiervos.com/archivo/ciencia/42-aniversario-imagen-meteorologica-global.htmlhttps://twitter.com/nachophttp://www.microsiervos.com/archivo/ciencia/42-aniversario-imagen-meteorologica-global.htmlhttps://twitter.com/nachop -
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El 13 de febrero de 1965 el satlite meteorolgico TIROSIX(Television Infrared Observation Satellite, Satlite deObseraci! "or I!frarro#os$ "ermiti com"o!er la "rimeraimage! meteorolgica %&e mostraba de &!a e' el estado del
tiem"o de todo el "la!eta )a image! es &! fotomosaicocom"&esto "or *5+ imge!es i!diid&ales El satlitemeteorolgico TIROS IX -ab.a sido la!'ado &!as sema!as a!tes,el // de e!ero desde 0abo 0aaeral 2&!%&e la !ae f&ecorrectame!te colocada e! el "la!o orbital, debido a &! fallo e! elco-ete la!'ador elta el satlite %&ed colocado e! &!a rbitael."tica de *35 4 16+/ millas, e! l&gar de recorrer &!a rbitacirc&lar de *++ millasEl satlite te!.a forma "oligo!al co! 1 lados med.a */ "&lgadas dedimtro (1+7 cm$ 19 "&lgadas (5+ cm$ de alto 8esaba &!os 1/+ g te!.a 91++ clc&las fotooltaicas %&e recog.a! la e!erg.a del sol laalmace!aba e! 63 bater.as Est&o e! sericio-asta %&e f&e desactiado el 1/ de #&!io de 196,tras 1/3 d.as de f&!cio!amie!to0omo siem"re &!a de las mitades del "la!eta see!c&e!tra e! la osc&ridad, "ara tomar este ti"ode imge!es se &tili'a! cmaras i!frarro#as E!las imge!es act&ales %&e m&estra! la s&"erficieterrestres e! color ste se ge!eraa&tomticame!te "or orde!adorEl satlite TIROS IX f&e el "e!:ltimo de la seriede satlites meteorolgicos TIROS, el "rimero deellos (TIROS I$ se la!' el 1 de abril de 196+ tie!e el doble -o!or de serel "rimer satlite meteorolgico el %&e tom la "rimera image! deteleisi! desde el es"acio E!.o ms //+++ imge!es reol&cio! lameteorolog.a la forma e! %&e se "redice! las torme!tas,TIROS, 2Satellite for all Seaso!s
Imagen satelital. Es la representacin visual de la informacin capturada por
unsensormontado en unsatlite artificial. Estos sensores recogen informacin
http://www.earth.nasa.gov/history/tiros/tiros9.htmlhttp://www.earth.nasa.gov/history/tiros/tiros9.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/TIROS-1http://www.nasm.si.edu/exhibitions/lae/html/sat_tiros.htmhttp://www.nasm.si.edu/exhibitions/lae/html/sat_tiros.htmhttp://www.ecured.cu/Sensorhttp://www.ecured.cu/Sat%C3%A9lite_artificialhttp://www.earth.nasa.gov/history/tiros/tiros9.htmlhttp://www.earth.nasa.gov/history/tiros/tiros9.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/TIROS-1http://www.nasm.si.edu/exhibitions/lae/html/sat_tiros.htmhttp://www.nasm.si.edu/exhibitions/lae/html/sat_tiros.htmhttp://www.ecured.cu/Sensorhttp://www.ecured.cu/Sat%C3%A9lite_artificial -
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reflejada por la superficie de la tierra que luego es enviada a laTierray que
procesada convenientemente entrega valiosa informacin sobre las
caractersticas de la zona representada.
Contenido
Historia
La primera imagen satelital de la tierra fue tomada el14 de agostode1959por
el satlite estadounidenseExplorer 6. La primera fotografa satelital de
lalunafue tomada por el satlite soviticoLuna 3el6 de octubrede1959, en
una misin para fotografiar el lado oculto de la Luna.La canica azul, fuetomada en el espacio en1972, esta fotografa se volvi muy popular en los
medios de comunicacin y entre la gente. Tambin en1972losEstados
Unidoscomenzaron con el programaLandsat, el mayor programa para la
captura de imgenes de la tierra desde el espacio. ElLandsat 7, el ltimo
satlite del programa, fue enviado al espacio en1999.
En1977, se obtiene la primera imagen satelital en tiempo real, mediante el
satlite KH-11.
Todas las imgenes satelitales obtenidas por laNASAson publicadas
porObservatorio de la Tierra de la NASAy estn disponibles para el pblico.
Ventajas
Ofrecen una perspectiva nica de laTierra,sus recursos y el impacto que
sobre ella ejercen los seres humanos.
La teledeteccin por satlite ha demostrado ser una fuente rentable de valiosa
informacin para numerosas aplicaciones, entre las que cabe citar la planificacin
urbana, vigilancia del medio ambiente, gestin de cultivos, prospeccin petrolfera,
exploracin minera, desarrollo de mercados, localizacin de bienes races y
muchas otras.
Ofrecen una visin global de objetos y detalles de la superficie terrestre y
facilitan la comprensin de las relaciones entre ellos que pueden no verse
claramente cuando se observan a ras de tierra.
http://www.ecured.cu/Tierrahttp://www.ecured.cu/14_de_agostohttp://www.ecured.cu/1959http://www.ecured.cu/Lunahttp://www.ecured.cu/6_de_octubrehttp://www.ecured.cu/1959http://www.ecured.cu/1972http://www.ecured.cu/1972http://www.ecured.cu/Estados_Unidoshttp://www.ecured.cu/Estados_Unidoshttp://www.ecured.cu/1999http://www.ecured.cu/1999http://www.ecured.cu/1977http://www.ecured.cu/NASAhttp://www.ecured.cu/index.php?title=Observatorio_de_la_Tierra_de_la_NASA&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/Tierrahttp://www.ecured.cu/Tierrahttp://www.ecured.cu/Tierrahttp://www.ecured.cu/Tierrahttp://www.ecured.cu/14_de_agostohttp://www.ecured.cu/1959http://www.ecured.cu/Lunahttp://www.ecured.cu/6_de_octubrehttp://www.ecured.cu/1959http://www.ecured.cu/1972http://www.ecured.cu/1972http://www.ecured.cu/Estados_Unidoshttp://www.ecured.cu/Estados_Unidoshttp://www.ecured.cu/1999http://www.ecured.cu/1977http://www.ecured.cu/NASAhttp://www.ecured.cu/index.php?title=Observatorio_de_la_Tierra_de_la_NASA&action=edit&redlink=1http://www.ecured.cu/Tierra -
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El carcter remoto de la teledeteccin aumenta tambin este valor, ya que
proporciona una visin parcial del globo sin tener que moverse de la oficina.
Muestran, literalmente, mucho ms de lo que el ojo humano puede observar, al
desvelar detalles ocultos que de otra forma estaran fuera de su alcance.
Algunas imgenes, por ejemplo, muestran las enfermedades de la vegetacin,
la existencia de minerales en afloramientos rocosos o la contaminacin de los ros.
Ventajas de imgenes espesficas
Digital: Casi todas las imgenes procedentes de satlites se adquieren
digitalmente. Dada su naturaleza digital, las imgenes satelitales se procesan,
manipulan y realzan para extraer de ellas sutiles detalles e informaciones que otras
fuentes no detectaran.
Rpido: En lo que tarda un equipo topogrfico en descargar su material o un
piloto en realizar las comprobaciones previas al vuelo, un satlite de teledeteccin
levanta el mapa de un vasto bosque o el de una ciudad entera.
Econmico: Para zonas extensas, las imgenes de satlites resultan
normalmente mucho mas econmicas que la fotografa area o las campanas
topogrficas sobre el terreno.
Global: Los satlites no estn limitados por fronteras polticas ni geogrficas.
Actualizado: En el mundo actual, en rpida mutacin, necesitamos informacin
actualizada para tomar decisiones crticas para nuestros proyectos. Cuando se
imprimen, los mapas ya tienen meses o aos. Sin embargo, puede disponer de
una imagen de satlite un par de das despus de su toma.
Sinptico: Los satlites de teledeteccin 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.
Preciso: La informacin que contiene es una representacin precisa, objetiva e
imparcial de los objetos y detalles de la superficie terrestre.
Flexible: Se pueden sacar datos ms complejos y aprender a combinar las
imgenes con miles de datos geogrficos distintos con capacitacin en el manejo
de los programas informticos de aplicaciones geogrficas y procesamiento de
imgenes.
Clasifcacin de imgenes
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La elaboracin de una clasificacin del rea de estudio en una
serie de clases relativas a litologa, tipos de vegetacin, usos del
suelo, etc., es uno de los objetivos fundamentales en teledeteccin.
La clasificacin en teledeteccin es, por tanto, un caso particulardel problema general de clasificar N individuos en un conjunto de K
clases en funcin de una serie de variables cuantitativas ( X1,
X,...,Xn!. "ara resolver este problema se necesita una medida de la
semejan#a o diferencia entre los diferentes individuos $ entre los
individuos $ las clases. %os individuos mu$ parecidos pertenecern
probablemente a la misma clase, mientras &ue dos individuos
distintos pertenecern a diferentes clases. La medida ms utili#ada es
la distancia euclidiana'
di, j=
(88
)
aun&ue pueden utili#arse otro tipo de distancias. "ara estimar los
valores de X1, X,...,Xn para las diferentes clases se utili#a la media
aritmtica de los valores de los pi)els incluidos en la clase.
"uesto &ue en la prctica no podemos saber con certe#a a &ue
clase corresponde cada uno de los pi)els, el problema de la
clasificacin se convierte en un problema de probabilidad de
pertenencia a cada una de las clases de un conjunto, por tanto se
suelen usar mtodos estadsticos.
*l procedimiento de clasificacin supone dos fases'
Defnicin de las clases
Adjudicacin de cada uno de los pixelsdel terreno a las clases previamentedefnidas
6! Defnicin de clases
+uponiendo &ue los datos an pasado $a todo tipo de correcciones
de tipo geomtrico o atmosfrico, e)isten dos mtodos
complementarios para afrontar la definicin de clases, estos son
vlidos tanto en imgenes de satlite como en cual&uier otro campo.
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Clasifcacin supervisada
Clasifcacin no supervisada
*n realidad suelen utili#arse ambos procedimientos $a &ue son
complementarios. La clasificacin supervisada utili#a nuestroconocimiento del terreno pero si este conocimiento no es perfecto
pueden escaparse cosas &ue una clasificacin no supervisada
detectara.
6!! Clasifcacin no supervisada
*n la clasificacin no supervisada no se establece ninguna clase a
priori, aun&ue es necesario determinar el n-mero de clases &ue
&ueremos establecer, $ se utili#an algoritmos matemticos declasificacin automtica. Los ms comunes son los algoritmos de
clustering &ue divide el espacio de las variables en una serie de
regiones de manera &ue se minimice la variabilidad interna de los
pi)eles incluidos en cada regin. ada regin de este espacio de
variables (figura 11/! define de este modo una clase espectral.
Figura 115:Defnicin no supervisada de clases en el espacio de varia"les
*l procedimiento consta de una serie de pasos, en cada paso se
identifican los dos individuos ms pr)imos, se ace una clase con
ellos $ se sustitu$en por el centroide de la clase resultante. %e este
modo cada paso anali#a un individuo menos &ue el anterior $a &ue
los individuos van siendo sustituidos por clases. *l proceso se detiene
cuando se a alcan#ado un n-mero de clases igual al n-mero declases &ue abia sido establecido a priori.
http://www.um.es/geograf/sigmur/temariohtml/node74_ct.html#fig:clases_clusterhttp://www.um.es/geograf/sigmur/temariohtml/node74_ct.html#fig:clases_cluster -
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*l resultado final de un proceso de clustering suele ser un
dendrograma (figura 110! en el &ue puede verse como los diversos
individuos se aglutinan en clases, primero los &ue estan a un menor
distancia (los mas parecidos!, $ como posteriormente las clases se
unen entre si. partir de un dendrograma podemos elegir el n-merode clases &ue &ueremos mantener en funcin de diferentes criterios.
"uesto &ue una imagen de satlite contiene del orden de millones
de pi)els no tendra sentido acer un dendrograma completo, ni
si&uiera utili#ar todos los pi)eles. *n su lugar se establece una
muestra con la &ue se inicia el proceso. *l usuario debe decidir a
priori con cuantas clases &uiere trabajar $ el programa parar en el
momento &ue toda la muestra inicial se a$a reducido a ese n-mero
de clases. *l resultado final ser2a la caracteri#acin de cada una delas clases obtenidas.
http://www.um.es/geograf/sigmur/temariohtml/node74_ct.html#fig:dendrohttp://www.um.es/geograf/sigmur/temariohtml/node74_ct.html#fig:dendro -
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Figura 116:Dendrograma o"tenido a partir de los pixels de las reas de
entrenamiento
6!# Clasifcacin supervisada
La clasificacin supervisada se basa en la disponibilidad de reasde entrenamiento. . +e trata de reas de las &ue se conoce a priori la
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clase a la &ue pertenecen $ &ue servirn para generar una signatura
espectral caracterstica de cada una de las clases. +e
denominan clases informacionales. *stas deben ser areas lo ms
omogeneas posibles $ en las &ue sepamos lo &ue aba el da &ue se
tom la imagen. "or ello esta opracin se reali#a el mismo da en el&ue el satlite toma la imagen $ luego se compra esta. 3tra
posibilidad es utili#ar fotografa aerea o informacin de otro tipo.
3btener las caractersticas de reflectividad de cada una de las
clases implica una simple consulta a las imgenes (figura 114!. La
respuesta espectral de una clase ser la respuesta espectral media de
sus pi)els.
Figura 117:$magen %&& ' defnicin supervisada de clases
6# Asignacin de pixels a clases
5na ve# &ue se dispone de un conjunto de clases $ de sus
signaturas espectrales caractersticas, vamos a tratar de adjudicar
cada uno de los pi)els a una clase. Los primeros mtodos &ue seutili#aron eran de tipo no estadstico $ con ellos se obtenan
resultados bastante mediocres. +u anlisis es, sin embargo, -til para
comen#ar a indagar en los problemas del proceso de clasificacin.
o estadsticos (mnima distancia,paraleleppedos)
*stadsticos clsicos (mximapro"a"ilidad)
http://www.um.es/geograf/sigmur/temariohtml/node74_ct.html#fig:MSShisthttp://www.um.es/geograf/sigmur/temariohtml/node74_ct.html#fig:MSShist -
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Algortmos "asados en inteligenciaartifcial (clasifcacin contextual, lgica"orrosa, redes neuronales, r"oles dedecisin)
continuacin se indagar en algunos de estos mtodos. +e
utili#a para ello una muestra de celdillas pertenecientes a 6 clases
diferentes (figura 117!&ue podran asimilarse a celdillas de
vegetacin (verde!, suelo desnudo (rojo! $ agua (a#ul!. Los valores
de reflectividad en las bandas 6 $ 8 de landsat (ver figura 19para
ver a &ue regiones del espectro electromagntico e&uivalen! se
representan mediante circulos: mediante cruces se an representado
los centroides de cada una de las clases (valores de reflectividad
media para cada una de las bandas: finalmente con un cuadrado serepresenta la celdilla &ue se va a clasificar.
6#! Clasifcacin por mnima distancia
*videntemente el pi)el ) se asignar a la clase respecto a la cual
su distancia sea mnima (figura 117!. *n definitiva, se definen una
serie de iperesferas &ue rellenan el iperespacio de variables sin
intersectarse.
*ste mtodo no es demasiado bueno $a &ue sobreclasifica laimagen, es decir ning-n pi)el &ueda sin clasificar. un&ue algunos
autores se2alan esto como una ventaja, realmente es un problema $a
&ue es preferible dejar reas sin clasificar &ue clasificarlas sin
garantas.
http://www.um.es/geograf/sigmur/temariohtml/node74_ct.html#fig:mindisthttp://www.um.es/geograf/sigmur/temariohtml/node70_ct.html#fig:signaturas2http://www.um.es/geograf/sigmur/temariohtml/node74_ct.html#fig:mindisthttp://www.um.es/geograf/sigmur/temariohtml/node74_ct.html#fig:mindisthttp://www.um.es/geograf/sigmur/temariohtml/node70_ct.html#fig:signaturas2http://www.um.es/geograf/sigmur/temariohtml/node74_ct.html#fig:mindist -
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Figura 118:Clasifcacin por mnima distancia
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