Gua Didctica de

Teledeteccin y Medio AmbienteRed Nacional de Teledeteccin Ambiental

Javier Martnez Vega y M.Pilar Martn Isabel (Eds.)Centro de Ciencias Humanas y Sociales (CSIC)

Gua Didctica de Teledeteccin y Medio AmbienteEsta Gua Didctica ha sido elaborada

en el marco de la Red Nacional de Te-ledeteccin Ambiental, financiada por el Ministerio de Ciencia e Innovacin, a travs de la Accin Complementaria CGL2008-03392-E/CLI.

La Unidad de Edicin Digital y Diseo Grfico del Centro de Ciencias Huma-nas y Sociales del Consejo Superior de Investigaciones Cientficas ha aseso-rado en el diseo y maquetacin de la presente obra.

Los autores y editores de la gua agra-decen a las personas e instituciones in-volucradas en su publicacin, su inesti-mable colaboracin.

INSTITUTO DE ECONOMA, GEOGRAFA Y DEMOGRAFA

Gua Didctica de Teledeteccin y Medio Ambiente

Editores:

Javier Martnez Vega y M. Pilar Martn IsabelCentro de Ciencias Humanas y Sociales (CSIC)

Autores colaboradores:

Javier Martnez Vega Centro de Ciencias Humanas y Sociales (CSIC)

M. Pilar Martn IsabelCentro de Ciencias Humanas y Sociales (CSIC)

Jos Manuel Daz MontejoColegio Concertado San Gabriel (Alcal de Henares, Comunidad de Madrid)

Jos Mara Lpez VizosoFacultad de Humanidades(Universidad de La Corua)

Francisco Javier Muoz RecioInstituto de Enseanza Secundaria Parque Aluche (Comunidad de Madrid)

Maquetistas:

Javier Martnez VegaJavier Prez Gutirrez

Copyright 2010 Red Nacional de Teledeteccin Ambiental.

En portada: Imagen GOES del Huracn Andrew, cap-tada el 25 de agosto de 1992. Fuente: www.visibleearth.nasa.gov

MADRID. 2000. Imagen ASTER de la ciudad de Madrid y de su rea metropolitana

Fuente: http://asterweb.jpl.nasa.gov

Dr. Javier MARTNEZ VEGACientfico Titular

Instituto de Economa, Geografa y DemografaCentro de Ciencias Humanas y Sociales (CSIC)

E-mail: javier.martinez@cchs.csic.eshttp://www.investigacion.cchs.csic.es/espectroradiometria/personal

Su principal lnea de investigacin es la cartografa de ocupacin y uso del sue-lo y la deteccin de cambios. Trabaja con imgenes multiespectrales de media

y alta resolucin espacial (LANDSAT-TM y ETM, SPOT-HRV y HRG) y con ortofotografas areas.

Est interesado en la conexin de la Teledeteccin con los Sistemas de Infor-macin Geogrfica. Se encuentra involucrado en el anlisis del riesgo humano

de incendios forestales.

Participa en la Red Nacional de Teledeteccin Ambiental y ha sido Vicepre-sidente de la Asociacin Espaola de Teledeteccin desde 2005 hasta 2009.

Actualmente es el Presidente del Grupo de Tecnologas de la Informacin Geo-grfica de la Asociacin de Gegrafos Espaoles.

Ha sido Profesor Asociado del Departamento de Geografa de la Universidad de Alcal entre 1989 y 2000.

Dra. M. Pilar MARTN ISABELInvestigadora Cientfica

Instituto de Economa, Geografa y DemografaCentro de Ciencias Humanas y Sociales (CSIC)

E-mail: mpilar.martin@cchs.csic.eshttp://www.investigacion.cchs.csic.es/espectroradiometria/personal

Su principal lnea de investigacin est relacionada con las aplicaciones am-bientales de la Teledeteccin (incendios forestales, generacin de variables bio-

fsicas, agricultura de precisin) y de los Sistemas de Informacin Geogrfica (factores de riesgo humano de incendios forestales, valoracin y representacin

del paisaje).

Ha sido la comisaria de la Exposicin Teledeteccin y Medio Ambiente que se organiz, en el marco de la Semana de la Ciencia, en el CSIC durante las

ediciones de 2002, 2003 y 2004. Esta actividad cientfica ha sido el origen de la presente gua didctica que lleva el mismo nombre.

Igualmente, participa en la Red Nacional de Teledeteccin Ambiental. Es Profe-sora Asociada del Departamento de Geografa de la Universidad de Alcal.

LOS AUTORES

Francisco Javier MUOZ RECIOProfesor

Instituto de Enseanza Secundaria Parque AlucheComunidad de Madrid

E-mail: remujavier@hotmail.com

Es licenciado en Geografa. Es profesor de ESO y Bachillerato. Tiene experien-cia y responsabilidades docentes en materias relacionadas con la Geografa y

las Ciencias Ambientales.

Es gran conocedor de la ciudad de Madrid y de su rea Metropolitana. Sensible a la importancia de las Tecnologas de Informacin Geogrfica y de los siste-mas espaciales de observacin de la Tierra se ha responsabilizado de orga-

nizar jornadas de enseanza y divulgacin de estas tecnologas en su centro, dirigidas a los alumnos de Bachillerato.

Se ha encargado de los comentarios de las imgenes de Madrid.

Dr. Jos Mara LPEZ VIZOSOProfesor Titular

Facultad de HumanidadesUniversidad de La Corua

E-mail: jmvizoso@cdf.udc.es

Es doctor en Geografa y profesor de Universidad, en el rea de conocimiento de Anlisis Geogrfico Regional. Tiene experiencia y responsabilidades docen-tes en materias relacionadas con la Geografa y con otras ciencias afines con un claro componente ambiental. Ha sido Director del Departamento de Didc-ticas Especiales, Secretario del Departamento de Humanidades y Secretario y

Vicedecano de la Facultad de Humanidades.

En los aos ochenta y noventa fue contratado en el rea de Teledeteccin del Instituto Geogrfico Nacional. Entre otras responsabilidades, fue adjunto del coordinador del proyecto CORINE-Land Cover en Espaa. Form parte de la Comisin de Cartografa Temtica y Teledeteccin de la Asociacin Cartogr-fica Internacional. Fue becario postdoctoral en el Instituto de Economa y Geo-

grafa del CSIC y, ms tarde, fue colaborador en el Gabinete de Planificacin de la Xunta de Galicia.

Ha coordinado la seccin de vertidos de petrleo al mar.

Jos Manuel DAZ MONTEJOProfesor

Colegio Concertado San GabrielAlcal de Henares, Comunidad de Madrid

E-mail: montejodebricia@yahoo.es

Es maestro en la especialidad de Ciencias. Actualmente, es responsable de las reas de Ciencias de la Naturaleza y Tecnologa en el Primer Ciclo de ESO.

Tiene experiencia y responsabilidades docentes en materias relacionadas con la Geografa y las Ciencias Ambientales.

En la actualidad, est complementando sus estudios universitarios con la licen-ciatura en Ciencias Ambientales en la Universidad de Alcal.

Ha coordinado las secciones de volcanes, procesos de deforestacin y avance de la frontera agrcola, actividades mineras y grandes infraestructuras.

Javier PREZ GUTIRREZ

E-mail: javick_peg@hotmail.com

Es licenciado en Geografa. Financiado por la Red Nacional de Teledeteccin Ambiental, se ha encargado de revisar y actualizar la seleccin de imgenes contenidas en la gua. Tambin ha colaborado en las etapas iniciales de ma-

quetacin.

7. Bibliografa y referencias .................................................................................................. 196

6. Impactos ambientales ...................................................................................................... 110

6.1. Modelos de ocupacin del suelo en el mundo ........................................................ 110 6.2. Procesos de deforestacin y avance de la frontera agrcola .................................. 118 6.3. Incendios forestales ................................................................................................ 126 6.4. Desecacin de masas de agua y de zonas hmedas ............................................ 135 6.5. Eutrofizacindemasasdeagua.............................................................................140 6.6. El proceso de urbanizacin en el mundo. Modelos de ciudades ............................ 146 6.7. Vertidos de petrleo al mar ..................................................................................... 165 6.8. Guerras y terrorismo ............................................................................................... 174 6.9. Actividades mineras ................................................................................................ 178 6.10. Grandes infraestructuras ......................................................................................... 184

1. Introduccin ............................................... 1

2. Historia de la Teledeteccin....................... 2

3. Nociones bsicas de Teledeteccin........... 4

5. Fenmenos naturales ........................................... 16

5.1. Riesgos naturales .......................................... 16 5.1.1. Huracanes ......................................... 16 5.1.2. Volcanes ............................................ 29 5.1.3. Inundaciones ..................................... 48 5.1.4. Terremotos ......................................... 60 5.1.5. Deslizamientos de ladera .................. 68

5.2. Otros fenmenos naturales ............................ 70 5.2.1. Tormentas de arena ........................... 70 5.2.2. Geoformas ......................................... 74 5.2.3. Ros y masas de agua ....................... 85 5.2.4. Glaciares ........................................... 104

4. Teledeteccin: herramienta de informacin espacial................ 9

4.1. Visin global ...................................................................... 9 4.2. Informacin sobre regiones no visibles del espectro ........ 11 4.3. Observacin a distintas escalas ....................................... 12 4.4. Frecuencia de adquisicin ................................................ 14 4.5. Homogeneidad en la adquisicin ..................................... 15 4.6. Otras ventajas .................................................................. 15

TABLA DE CONTENIDOS

1 . INTRODUCCIN

En un mundo globalizado, los ciudadanos estn informa-dos, a diario, sobre la presencia y los efectos de di-versos fenmenos naturales tales como los terremotos, tsunamis, erupciones volcnicas, incendios forestales o inun-daciones, entre otros.

Adicionalmente, los medios de comunicacin prestan, cada da, ms atencin a otros fenmenos propiciados por los gru-pos humanos que generan, igualmente, impactos preocu-pantes sobre el medio ambiente. Se informa acerca de las ltimas investigaciones focalizadas sobre las amenazas que preocupan, principalmente, a la humanidad, como la fusin de las masas de hielo y la constante reduccin de su volu-menysuperficieendistintaszonasdelplanetacomoconse-cuencia del calentamiento global. Asimismo, el avance de la frontera agrcola y la deforestacin de las selvas ecuatoriales y tropicales, ocasionados por un modelo insostenible de de-sarrollo, las quemas de extensas masas forestales y de reas protegidas, debidas a negligencias humanas, o los vertidos de petrleo al mar son algunos ejemplos de las prdidas am-bientales ocasionadas por el hombre.

Lgicamente, estos acontecimientos generan preocupacin en la sociedad y, a la vez, contribuyen a modelar su con-ciencia ambiental, de tal manera que aqulla movilice recur-sos humanos y econmicos para luchar contra estos eventos desde campos diversos como el poltico, jurdico e, incluso, desde el plano de la solidaridad y la cooperacin.

Esta gua didctica de Teledeteccin y Medio Ambiente pre-tende ser principalmente, como su nombre sugiere, una herra-mienta docente de utilidad para los profesores que imparten asignaturas relacionadas con las Ciencias de la Tierra en el Bachillerato y en el ltimo ciclo de la Enseanza Secundaria Obligatoria. Como seala el adagio popular, consideramos que una imagen vale ms que mil palabras. Por ese motivo, en esta gua, las imgenes de satlite, junto a otras imgenes y fotografas, son las protagonistas. Se ha procurado selec-cionar aquellas imgenes que ilustran hechos y procesos am-bientales relevantes que preocupan a la sociedad, geoformas caractersticas que llaman la atencin del observador y que sonclaramentevisibleseidentificablesdesdeelespacio.

Asimismo, se ha priorizado la seleccin de imgenes capta-das por diversos instrumentos, desde variadas plataformas de observacin de la Tierra, de tal forma que el docente y el lector puedan disponer de un amplio repertorio de imgenes, con caractersticas y resoluciones complementarias.

Las imgenes van acompaadas de un texto sencillo para facilitar la comprensin de los alumnos y de los lectores, en general. Los autores pretenden llamar la atencin sobre los rasgos ms llamativos de cada imagen.

Adems de esta funcin educativa, esta gua pretende ser un vehculo de concienciacin ambiental con objeto de que nuestros jvenes se sensibilicen ante las catstrofes natura-les, que ocurren todos los aos, y ante los impactos ambien-tales provocados por nuestro modelo de desarrollo econmi-co.Quizs,algnda,seanartficesocontribuyanalcambiohacia un nuevo modelo de desarrollo sostenible.

La estructura temtica de la gua es sencilla. La primera parte se centra en un breve repaso a la historia de la Teledeteccin, poniendo nfasis en los principales hitos que han marcado el progresodeesta tecnologade informacingeogrfica. In-cluye un captulo introductorio sobre los principios fsicos de laTeledeteccin,deformaque,deunamaneramuygrfica,los alumnos comprendan cmo observan la Tierra los sat-lites y cmo se registran, visualizan e interpretan las imge-nes captadas desde el espacio. Asimismo, se relacionan las principales ventajas de la Teledeteccin frente a otros siste-mas de observacin de la Tierra ms convencionales como la fotografa area o la visin directa desde una perspectiva oblicua. El ncleo fundamental de la gua son los captulos 5 y 6, dedicados a ilustrar fenmenos naturales e impactos humanos de distinta naturaleza. En resumen, se pretende proporcionar un repertorio de recursos didcticos a los profe-sores para facilitarles la enseanza de la Teledeteccin y de asignaturas relacionadas con el Medio Ambiente.

Esperamos que esta obra sea provechosa para los profeso-res, alumnos y pblico, en general, interesados en la obser-vacin de la Tierra y en la conservacin de sus ms precia-dos recursos naturales.

Izquierda: DUBAI. 2006. Imagen ASTER de DUBAI y de las nuevas reas de ocio y recreativas en las islas artificiales con forma de palmera.

Fuente: NASA/GSFC/METI/ERSDAC/JAROS y U.S./Japan ASTER Science Team

1

1859 1909 1915 1945

1972 19861981

En 1859, bajo el seudnimo de Nadar, Gaspard Felix Tournachon utiliz un globo para realizar las primeras fotogra-fas areas sobre el bosque de Boulogne y el Arco del Triunfo. Intuy que era posible la aplica-cin de la fotografa area a los levantamientos topogrficos ycatastrales.

De forma paralela, James Walla-ce Black registr una de las pri-meras fotografas areas sobre el distrito de negocios de Boston desde un globo, a una altitud aproximada de 365 metros.

En 1903 Orville Wright se convirti en la primera persona en volar sobre una aeronave, el Flyer, ms pesada que el aire. Otros especialistas conside-ran a Alberto Santos Dumont el prota-gonista de esta hazaa, ya que vol, en septiembre de 1906, a bordo del 14-bis sin ayudas externas.

Poco ms tarde, en 1909, Wilburg Wright adquiri la primera fotografa captada desde un avin, iniciando un largo y fructfero periodo de campa-as y misiones fotogrficas, que seprolonganhastalaactualidad,confi-nes militares y civiles y aplicaciones temticas muy variadas.

En 1915, J.T.C. Moore-Brabazon desarroll la primera cmara area delahistoria,diseadaespecfica-mente para ser accionada desde un avin.

Durante la I Guerra Mundial se re-gistr un gran nmero de misiones fotogrficas de reconocimiento.Enseguida se comprendi la gran importancia estratgica de esta nuevainformacingeogrficaparalos ejrcitos contendientes. Los aviones de reconocimiento se con-virtieron en objetivos prioritarios.

En el periodo de entreguerras las nuevas emulsiones favorecieron nuevas aplicaciones.

La II Guerra Mundial foment de-finitivamenteelempleosistemti-co de la fotografa area gracias a los avances de la tcnica fotogr-fica(pticadelascmarasdere-conocimiento y de las emulsiones utilizadas), de la aviacin (plata-formas ms estables) y a la conti-nua demanda de informacin geo-grfica.Losfotointrpretesfueronentrenados para realizar tareas complejasdeidentificacindirectade los objetos o mediante deduc-cin. En esta poca se comenza-ron a utilizar las primeras pelcu-las en infrarrojo, desarrolladas por Kodak. Asimismo, se introdujeron nuevos sensores como el radar y se utilizaron, habitualmente, los pares estereoscpicos.

Los xitos acumulados por la NASA, hicieron concebir nuevos proyectos focalizados en la car-tografa y evaluacin de recur-sos naturales. El 23 de julio de 1972 se puso en rbita el primer satlite de la serie ERTS (Earth Resources Technollogy Sate-llite), rebautizada LANDSAT, a partir de 1975. Esta familia de satlites ha sido la ms fructfe-ra en aplicaciones civiles de la teledeteccin. Los estudios han crecido de forma exponencial y han incidido en temticas muy diversas.

El 29 de julio de 2009, Deimos Ima-ging (DMI) lanza, con xito, el primer satlite de observacin de la Tierra, DEIMOS-1, explotado por una em-presa espaola privada. Se trata de una plataforma de rbita heliosn-crona, a 680 km. de altitud. Dispone de 6 cmaras que captan informa-cin en las regiones espectrales del verde, rojo e infrarrojo prximo, con una resolucin espacial de entre 20 y 22 m. Se espera que cubra mlti-ples aplicaciones desde los estudios de agricultura y ocupacin del suelo hasta la gestin de recursos natura-les y prevencin de desastres.

En 1991, la Agencia Espacial Eu-ropea (ESA), lanz su primer sa-tlite de teledeteccin, el ERS-1 (European Remote Sensing Sate-llite). En 1995, se lanz el segundo satlite de esta serie, el ERS-2. Su objetivo era complementar a los sensores pticos embarcados en Landsat y SPOT. Aunque sus apli-caciones han sido muy variadas, se orientaban al estudio de los ocenos y de la criosfera. Junto a los sensores activos de tipo radar, se han embarcado otros dispositi-vos de barrido trmico, altmetros y medidores de ozono.

En 1981, el lanzamiento del transbor-dador espacial Space Shuttle supuso un nuevo hito en la carrera espacial. A lo largo de las veinte misiones que se sucedieron entre 1981 y 1994 se ob-tuvieron 45.000 fotografas espacia-les, de dominio pblico. Entre todas, merece la pena destacar las fotogra-fas estereoscpicas obtenidas des-de esta plataforma tripulada por las cmaras mtricas RMK (Zeiss) y de gran formato (Itek) con objeto de pro-bar sus aptitudes para generar carto-grafa topogrfica bsica de escalasmedias, a bajo coste, en los pases menos desarrollados.

2 . HISTORIA DE LA TELEDETECCIN

196119601957

1999-200219991991-1995

En 1957, la desaparecida URSS lanz el primer satlite artificial, elSputnik, en el contexto de lo que se ha denominado carrera espacial.Se trata de un hito histrico de gran importancia para la Teledeteccin, ya que esta misin y esta plata-forma inauguran una nueva poca para la observacin de la Tierra. Ha sido seguida de numerosas misio-nes civiles y militares. Se dice que en los ltimos 50 aos, la cartogra-fa ha avanzado ms que a lo largo de toda su historia, cumpliendo la intuicin de Scrates de que era ne-cesario elevarse ms all de la at-msfera para conocer mejor nues-tro planeta y disponer de un punto de vista ms global.

En 1960, la NASA puso en rbita el primer satlite de observacin de la Tierra, TIROS-1, pionero de la investigacin meteorolgica des-de el espacio. sta es una de las aplicaciones claramente operati-vas desde la dcada de los aos 70. Desde 1979, los satlites de esta familia pasaron a denominar-se NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), como la agencia meteorolgica respon-sable de sus operaciones. Una de las principales ventajas de este sa-tlite, de rbita polar, es su buena resolucin temporal. Proporciona una imagen cada 6 horas, en nues-tras latitudes, gracias a la sincroni-zacin de dos satlites.

En 1986, Francia, en colabora-cin con Blgica y Suecia, lanza el satlite SPOT (Systme Pour lObservation de la Terre). Este satlite, de rbita heliosncrona, tiene una repetitividad de 26 das. Se han lanzado otros cuatro sat-lites de la misma familia en 1990, 1993, 1998 y 2002. El sensor HRV (Haute Rsolution Visible) dispone de una tecnologa de exploracin por empuje. Incorpora la posibili-dad de captar escenas verticales y oblicuas en dos rbitas sucesivas, gracias a lo cual es posible dispo-ner de imgenes estereoscpicas.

En diciembre de 1999, la NASA lanza el satlite TERRA. Unos aos ms tarde, en mayo de 2002, se pone en rbita el satlite AQUA. Ambas plataformas forman parte del ambicioso programa EOS (Ear-th Observing System), un sistema de observacin global de la Tierra que organiza los satlites partici-pantes en torno a una constela-cin. Los sensores embarcados (ASTER, MODIS, CERES, MISR, MOPPIT, entre otros) se comple-mentan para generar variables de gran inters ambiental y estudiar procesos globales.

En septiembre de 1999, se lanza el satlite IKONOS-2, con 1 m. de resolucin espacial. De esta mane-ra, Space Imaging, ahora integrada en la empresa Geoeye, inaugura el mercado de los satlites comer-ciales de teledeteccin, ocupando un segmento comercial -el de las observaciones de alta resolucin espacial- hasta entonces reservado a la fotografa area. En octubre de 2001, la empresa Digital Globe lan-za el satlite QuickBird, con dos c-maras de alta resolucin espacial, 61 cm. en modo pancromtico y de 2,5 m., en modo multiespectral.

1969

2009

La ESA (Agencia Espacial Eu-ropea) lanza, con xito, el 2 de noviembre de 2009, el satlite SMOS. Para Espaa es rele-vante esta misin porque el res-ponsable cientficode lamismaes un investigador del CSIC. Adems, el nico instrumento de la carga til (MIRAS) ha sido completamente fabricado por la industria espaola y el procesa-do de los datos se realizar des-de la estacin de Villafranca del Castillo. Su objetivo es medir la humedad del suelo y la salinidad de los ocanos.

2009

En la dcada de los aos 60, junto a los satlites artificiales, las mi-siones tripuladas aportaron ms de 35.000 imgenes tomadas por los astronautas, conscientes del inters cientfico de las mismas.Las primeras fueron tomadas por Alan B. Shepard durante una de las misiones de la plataforma Mer-cury, en 1961. Entre 1965 y 1966, se desarroll el programa Gemini. Sus investigaciones geolgicas y oceanogrficaspermitironobtener2.400 fotografas desde el espa-cio. Los astronautas fueron adqui-riendo un creciente entrenamiento en Ciencias de la Tierra, Meteoro-loga y Oceanografa. Desarrolla-ron una sensibilidad especial para

captar megaformas, gracias a la visin global, junto a numerosos fenmenos naturales y humanos de inters, anticipando, en oca-siones, la aparicin de desastres.

Ms tarde, las misiones Apollo ensayaron nuevos experimentos cientficos.DesdeApollo-6 se ob-tuvieron 750 fotografas de alta resolucin espacial, estereosc-picas, en color. En Apollo-9 se embarcaron cuatro cmaras Has-selblad con filtros multiespectra-les y pelculas en blanco y negro sensibles a distintas longitudes de onda y en infrarrojo color.

2 3

3 . NOCIONES BSICAS DE TELEDETECCIN

Figura 5: Flujo de trabajo desde la recogida de informacin hasta su procesado. Fuente: Javier Martnez Vega

Figuras 1 (a la izquierda) y 2 (arriba): rbitas polar y geoestacionaria de un satlite, respectiva-mente. Tomadas de Chuvieco, 2008.

Figura 3 (abajo en el centro): Espectro electromagntico. Tomada de Chuvieco, 2008Figura 4 (abajo): Componentes de un sistema de Teledeteccin. Tomada de Chuvieco, 2008

Los satlites de observacin de la Tierra des-criben dos tipos de rbitas, heliosncronas (figura 1) y geoestacionarias (figura 2). Lasprimeras suelen ser casi polares, estando in-clinadas 90 respecto al plano del Ecuador. La rbita es perpendicular al movimiento de rota-cin de la Tierra por lo que es posible obser-var zonas distintas del planeta en cada pasa-da. Suelen sobrevolar el Ecuador a la misma hora, de tal manera que registran imgenes en condiciones de iluminacin homogneas en las mismas pocas. Suelen orbitar a alti-tudes comprendidas entre 600 y 900 km. Esta rbita es la ms habitual en los satlites de recursos naturales de media y alta resolucin espacial como Landsat, SPOT, IRS, IKONOS,

Terra y Aqua, aunque existen otros satlites meteorolgicos de rbita polar y media resolucin espacial como NOAA.

Las rbitas geoestacionarias son ecuatoriales, a una altura de 36.000 km. Su periodo orbital es similar a la velocidad de rotacin de la Tierra por lo que su posicin relativa respecto a nuestro planeta siempre es lamisma,registrandoimgenessobre lamismaporcindesuperficieterrestre. La mayor parte de satlites de comunicaciones y meteorolgi-cos son geoestacionarios. Suelen complementarse en constelaciones, de talmanera queun conjunto de satlites cubran toda la superficieterrestre. Por ejemplo, Meteosat est posicionado sobre el meridiano 0, observando Europa y frica y GOES sobre los meridianos 70 y 140 W, registrando los meteoros de las costas Este y Oeste de Amrica del Norte, respectivamente. A pesar de su escasa resolucin espacial, como consecuencia de su elevada altura orbital, disponen de gran re-solucin temporal. Son capaces de ofrecer imgenes cada media hora, permitiendo un seguimiento temporal de fenmenos dinmicos.

El ojo humano es el sensor natural con el que percibimos la informacin delasuperficieterrestre.Sinembargo,steseencuentralimitadoalareginespectraldelvisible(figura3).Porelcontrario,lossensoresqueviajanabordodelossatlitesartificialessuelensermultiespectralese,incluso, hiperespectrales. Ello significa que son capaces de registrarelcomportamientodelosobjetosdelasuperficieterrestreendiversaslongitudes de onda o bandas del espectro electromagntico, desde la regin del visible hasta las distintas bandas del infrarrojo (prximo, me-dio y trmico) y de las microondas.

Enlafigura4semuestranloscomponentesdeunsistemadeTelede-teccin. El primer componente es la fuente de energa. La ms habitual es el sol, en cuyo caso se habla de Teledeteccin pasiva ya que los sensores dependen de esta fuente de energa externa.

El segundo componente es la cubierta terrestre. Cada grupo de objetos de la cubierta (masas de vegetacin, mantos de nieve, cuerpos de agua, suelososuperficiesurbanas),dependiendodesuscaractersticasyna-turalezareaccionandeformadistintaanteelflujodeenergaincidente.Unapartedeesteflujoesabsorbidoporlosobjetos,otraestransmitidaalosobjetosvecinosy,finalmente,otrapartedelflujoesreflejada.

Estaenergareflejadaescaptadaporelsensor(tercercomponente)ycodificadadigitalmenteenunrangocuyosvaloresdependendelareso-lucin radiomtrica del sensor (256 niveles-ETM-Landsat-, 1.024 nive-les -AVHRR-NOAA-, 2.048 niveles -IKONOS, QuickBird- y hasta 65.536 valores en algunos sensores, como MODIS y los radares de ERS y Ra-

darsat).Siloscuerposabsorbenotransmitenmuchaenergayreflejanpoca, los valores registrados por el sensor sern bajos. Es el caso de las masas de agua en algunas regiones espectrales del visible (verde y rojo) y del infrarrojo cercano y medio. Por el contrario, si los cuerpos son muyreflectivoselsensorregistrarvaloreselevados.Eselcasodelasmasas vegetales en el infrarrojo cercano, de los mantos nivales o de los suelos descubiertos, de origen calizo, en la regin espectral del visible.

Enocasiones,lapropiaenergaemitidaporlosobjetosdelasuperficieterrestre es captada por el sensor, especialmente en algunas regiones del espectro electromagntico como el infrarrojo trmico. En la misma lnea, algunos sistemas activos de Teledeteccin, como el radar, no de-penden de una fuente de energa externa, como la solar, pues emiten unhazincidentecuyasealregistran,mstarde,cuandostaesrefle-jada.

Los datos digitales almacenados a bordo del satlite son enviados, pe-riodicamente, a las estaciones receptoras (cuarto componente), distri-buidasconvenientementeen lasuperficie terrestre.Allsegraban losdatos y, tras diversos procesos, las imgenes son distribuidas a los usuarios mediante diferentes polticas y canales de comercializacin.

Las imgenes son tratadas visual o digitalmente, mediante programas informticos de tratamiento digital, por el intrprete (quinto componente) para derivar cartografa temtica y otros productos (variables biofsicas tales como humedad del suelo o de la vegetacin, temperatura de su-perficieterrestreymarinaosalinidadentreotras)quepuedenserinte-gradosconotrainformacingeogrfica.

Finalmente,elusuariofinal(ltimocomponente)eselquerecibelain-formacin derivada de las imgenes, con objeto de tomar decisiones en materiasdiversascomolaplanificacindelterritorio,laordenacindelos recursos naturales, la conservacin de la diversidad biolgica o la prevencin y lucha contra incendios forestales.

Laenergareflejadaporlascubiertasterrestresycaptadaporelsensordifiereenfuncindelareginespectral(banda)alaquesteseasen-sible. Esto permite realizar composiciones en color, combinando tres bandas, a las cuales se les asigna los colores primarios azul, verde y rojo(figura5).

As pues, para crear una composicin en color se requiere seleccionar tres bandas de una imagen y asignar a cada una de ellas un color pri-mario(azul,verdeorojo).Enlafigura6sehanseleccionadolasbandas2 (regin espectral del verde, de 0,52 a 0,60 m), 3 (regin espectral del

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centro de la imagen inferior o los campos de golf de Puerta de Hierro, en el cuadrante noroeste de la imagen. En rojo menos intenso (de rojo oscuro a pardo) se observan las masas forestales perennifolias (pinares y encinares) de la Casa de Campo, en el sector occidental de la imagen. El color rojo se debe a que la vegetacin sana, debido a la estructura celulardelashojasyalospigmentoscontenidos,esmuyreflectivaenelinfrarrojocercanoyabsorbegranpartedelflujoincidenteenlasbandasdel visible, especialmente en el verde.

A pesar del inters de esta combinacin de color por parte de los ex-pertos, ya que estas bandas aportan un gran volumen de informacin no redundante y guardan escasa correlacin entre s, a los lectores sin entrenamiento previo les cuesta interpretar adecuadamente este tipo de imgenes. Para adquirir este entrenamiento, conviene adjuntar claves

rojo, de 0,63 a 0,69 m) y 4 (infrarrojo cercano, de 0,76 a 0,90 m) de una imagen sobre Madrid, captada el 2 de agosto de 1984 por el sensor Thematic Mapper de Landsat-5. A cada una de ellas se le ha asignado uncolorprimario:alabanda2(arribaalaizquierdaenlafigura6)elcolor azul, a la banda 3 (arriba en el centro) el verde y a la banda del infrarrojo prximo o cercano (a la derecha) el rojo. El resultado de la composicin se observa en la parte inferior. En este caso, se trata de una composicin en falso color convencional, frecuentemente emplea-da en el anlisis visual o fotointerpretacin de imgenes de satlite y de fotografas areas.

Como podr apreciar el lector, se llama as porque el color resultante es diferente al que el ojo humano percibe. As por ejemplo, la vegetacin natural se observa en color rojo. Vense el Parque del Retiro, en el

grficas ymixtas para establecer correspondencias entre los objetosreales y su apariencia en la imagen en falso color. En funcin del orden de asignacin de los colores primarios y de las bandas elegidas resultan imgenes compuestas, realizadas con distintas combinaciones de co-lor. Normalmente, suelen designarse con el nmero de las bandas, del sensor del que se trate, que entran en la composicin, en el orden de asignacin de los colores primarios RGB (del ingls Red, Green, Blue).

Las ms frecuentes en fotografa area son las composiciones en color natural. Con imgenes espaciales no es tan frecuente porque pocos sensores incluyen un canal sensible al azul. Los sensores TM y ETM del programa Landsat s permiten construir este tipo de combinaciones. En lafigura7,acadabandadelespectrovisible-azul(banda1delsensorETM, en este caso), verde (banda 2) y rojo (banda 3)- se les asigna los colores primarios azul, verde y rojo, en el mismo orden). Tambin se la conoce como composicin ETM321 (RGB).

En Teledeteccin espacial, tal vez la combinacin ms frecuente es la conocida como falso color convencional. Una buena parte de los sen-sores de los satlites de observacin de la Tierra relacionados con los recursos naturales disponen de canales sensibles a una parte del es-pectro visible y del infrarrojo prximo (Landsat-MSS, SPOT-HRV, IRS-LISS,DMC).En la figura8, seeligen tresbandas, unadel infrarrojocercano (banda 4, en el caso del sensor ETM), a la que se le asigna el color rojo, y otras dos del visible -rojo (banda 3) y verde (banda 2)- a las que se les asignan los colores primarios verde y azul, respectivamente (ETM432, RGB).

Una variante de esta ltima composicin coloreada es la denominada falso color mejorado. En este caso, se sustituye un canal del visible por el infrarrojo medio, que aporta informacin sobre las variaciones de hu-medad.Enlafigura9semuestraunejemplo,combinandolasbandas453 del sensor ETM de Landsat-7. Esta es la composicin utilizada en

Figura 6: Proceso de formacin de las composiciones en color. Tomado de Chuvieco, 2008

Figura 7 (izquierda): Composicin en color natural ETM321 de una imagen Landsat-7 ETM, tomada sobre el Embalse de Buenda y La Alcarria Conquense, el da 5 de agosto de 2002. Figura 8 (derecha): Composicin en falso color convencional ETM432 de la misma imagen.

Figura 9 (izquierda): Composicin en falso color mejorado ETM453 de la misma escena referenciada en las figuras anteriores. Figura 10 (derecha): Composicin en pseudo color natural ETM543 de la misma imagen Landsat.

CLAVES GRFICAS

Agua

Cultivos de regadoOlivares

Perennifolias

Suelo desnudo

CLAVES GRFICAS

Agua

Cultivos de regadoOlivares

Perennifolias

Suelo desnudo

CLAVES GRFICAS

Agua

Cultivos de regadoOlivares

Perennifolias

Suelo desnudo

CLAVES GRFICAS

Agua

Cultivos de regadoOlivares

Perennifolias

Suelo desnudo

Segn algunos autores (Strandberg, 1975; Short, 1982; Campbell, 1987), las claves de identificacin son herra-mientas que ayudan al intrprete a identificar e interpretar informacin, de manera organizada y consistente. Segn su formato, las claves de identificacin pueden ser gr-ficas o textuales y segn su nivel se distingue entre las tcnicas y no tcnicas.

Las claves grficas de identificacin son tiles de primera magnitud y proporcionan un amplio cuerpo de experien-cias indirectas a los intrpretes noveles.

En esta lmina se muestran las claves grficas de una serie de cubiertas de ocupacin del suelo bsicas. Como puede observar el lector, algunas cubiertas apenas cam-bian el color con el que son representadas en las distintas combinaciones de color. Sin embargo, los colores con los que son representadas las masas forestales de especies perennifolias (encinares y pinares) y, especialmente, los cultivos en regado varan sustancialmente, del rojo al ver-de intenso, en los ejemplos mostrados, como consecuen-cia del color asignado a la banda del infrarrojo prximo, canal en el que es mxima la reflectividad de esta cubier-ta. Las masas acuticas (embalse de Buenda) son poco reflectivas en todas las bandas, por eso se muestra en color negro. Tan slo aparece de color azul oscuro en la composicin en color natural.

6 7

4. TELEDETECCIN: herramienta de informacin espacial

el anlisis de imgenes Landsat para el proyecto CORINE-Land Cover, cuyo objetivo es la cartografa de la ocupacin del suelo de todos los pases miembros de la Unin Europea, a escala 1:100.000.

Cuando se pretende acercar las imgenes de satlite al gran pblico, lasagenciascartogrficassuelenemplearunacomposicinenpseudo-color natural. La figura 10muestra un ejemplo. Las bandas elegidaspueden ser las mismas que las utilizadas en el falso color mejorado pero se asignan los colores primarios en un orden diferente. En este caso, al infrarrojo cercano se le asigna el color verde, en vez del rojo. En este ejemplo, el resultado es la composicin ETM543 (RGB). Como puede apreciarse, las masas forestales se observan en un color verde, msfamiliarparaelobservador.Poresemotivo,elInstitutoGeogrficoNacional ha elegido esta combinacin para reproducir la serie de car-toimgenes de Espaa, a distintas escalas (1:100.000 y 1:250.000).

Obviamente,lasclavesgrficasdecolor,quehabitualmenteauxilianalos lectores de las imgenes y a los fotointrpretes noveles, varan en funcindelacombinacindecolorempleada.Juntoalasfiguras7a10,semuestranlasclavesgrficasdecolor,correspondientesacadaunade ellas, con objeto de ilustrar cmo algunas clases temticas apenas sufren variaciones de color (suelos desnudos, agua) mientras que otras (vegetacin sana vigorosa) experimentan cambiosmuy significativos.

Un adecuado entrenamiento previo es aconsejable para aquellos que quieran extraer valiosa informacin espacial de las imgenes de satlite en sus variadas aplicaciones temticas.

Con los sensores actuales, que recogen informacin en un gran nmero de bandas espectrales, las combinaciones para formar imgenes com-puestas en color son mltiples. Por ejemplo, el sensor hiperespectral MODIS dispone de 29 bandas en distintas regiones espectrales, con la misma resolucin espacial de 1.000 m. Con esta informacin podran formarse tantas combinaciones de color como 29 elementos (bandas) tomados de 3 en 3 (colores primarios), es decir 3.654 combinaciones. Con los sensores TM y ETM de Landsat, si consideramos las 6 bandas de similar resolucin espacial de 30 m., se podran realizar 20 combina-ciones distintas. Adems, podra ampliarse el nmero de composiciones si se mezclan bandas de distintas resoluciones espaciales y de distintos sensores mediante tcnicas de fusin de imgenes.

Apesardequecadaaplicacintemticatienecaractersticasespecfi-cas, los especialistas en el tema, tras realizar estudios empricos y es-tadsticos, concluyen que las mejores combinaciones son aquellas que registran datos en el infrarrojo medio, cercano y en un canal del visible o en el infrarrojo cercano y dos canales del visible. Estas son las bandas que menos correlacin presentan, entre s.

Figura 11 (izquierda): Fragmento del mosaico, en pseudo-color natural (ETM543), de ortoimgenes Landsat 7, utili-

zadas por el Instituto Geogrfico Nacional para el proyecto europeo CORINE-Land Cover. Se observa la zona de la

Comunidad de Madrid y una porcin de la tierra de pinares de Segovia, en la esquina noroeste de la imagen.

Figura 12 (abajo): Fragmento del mapa de ocupacin del suelo de Espaa, a escala 1:100.000 y 3 niveles, del pro-

yecto CORINE-Land Cover. El mapa ha sido derivado de la imagen superior mediante anlisis visual y apoyo de tcni-

cas de tratamiento digital de la imagenFuente: http://www.ign.es/iberpix/visoriberpix/visorign.html

4.1 . V isin global

La Teledeteccin espacial dispone de una serie de ventajas indiscu-tibles en comparacin con otros sistemas convencionales de obser-vacin de la Tierra como la fotografa area o la observacin directa, a travs de trabajos de campo. Entre las principales ventajas, se resaltan las siguientes: (i) visin global, (ii) observacin de informacin en re-giones no visibles del espectro, (iii) observacin a distintas escalas, (iv)

frecuencia y (v) homogeneidad en la adquisicin.

Gracias a estas aptitudes, la Teledeteccin espacial se convierte en una herramienta de informacin espacial de gran inters para la produccin yactualizacin cartogrfica, como fuentedeentradaenSistemasdeInformacin Geogrfica de carcter multipropsito, para los estudiosambientales y para las Ciencias de la Tierra, en general.

Tanto los satlites geoestacionarios como los que describen una rbita heliosncrona tienen la capacidad de aportar imgenes globales de la Tierra. Los primeros, gracias a su posicin elevada y a su amplio campo de observacin, captan imgenes del disco completo de la Tierra en un solo registro. Los segundos permiten construir mosaicos de imgenes que cubren el planisferio completo.

En ambos casos, las imgenes aportan una visin global de la Tierra,

indita hasta hace pocas dcadas. Como se deca en el apartado 2, los satlites permiten cumplir la intuicin de Scrates de que era necesario elevarse ms all de la atmsfera para disponer de una visin global y comprender mejor los procesos que se desencadenan en la Tierra.

En la figura 13 se observa, claramente, la distribucin geogrfica delas masas nubosas. Gracias a la repetitividad de las imgenes registra-das por los satlites y de las animaciones realizadas con ellas, puede

Figura 13: Compuesto de imgenes, en color natural. Vista del sector euroasitico-africano del hemisferio Norte.Fuente: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/BlueMarble/BlueMarble_history.php

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Figura 17: Imagen en falso color convencional captada por el satlite espaol Deimos-1 sobre la Sierra de Gredos. En el centro de la ima-gen, en color oscuro, se percibe la zona afectada por el incendio de

Arenas de San Pedro que se inici el da 28 de julio de 2009 y afect a una superficie de 5.000 ha y un permetro de 40 km.

Fuente: http://www.deimos-imaging.com/imagenes-deimos-1

hacerse un seguimiento, casi en tiempo real, de las masas nubosas y comprender mejor los modelos generales de circulacin atmosfrica. En lavisinestticadelafigura13,seaprecialacompacidaddelasmasasnubosas en las latitudes medias del hemisferio norte, intuyendo el lector los vientos dominantes del oeste en esa franja latitudinal. Igualmente, se aprecia la presencia permanente de las masas nubosas que cubren la zona ecuatorial.

En las figuras 14 y 15 se observan dosmosaicos de imgenes quecubren todo el planisferio, compuestos con imgenes de dos satlites distintos, Envisat, en el primer caso, y NOAA, en el segundo. En ambos casos,el lectorpuedepercibir ladistribucingeogrficade losprinci-pales ecosistemas terrestres y apreciar la influencia que los factoreszonales y azonales imponen a esta distribucin. Pueden apreciarse las grandes extensiones de la pluvisilva y de los bosques tropicales en tor-no al Ecuador y en las zonas intertropicales de frica, de la Amazona, de Amrica del Sur, y de Indonesia y de otras reas del sureste asitico. Frente a estos ecosistemas, se encuentran los grandes desiertos del planeta, los del Sahara y Kalahari, al norte y sur de frica, respecti-

vamente, los situados en la pennsula arbiga, los del centro y sur de Asia, los grandes desiertos australianos y los situados en las fachadas occidentales de Amrica (California, Mohave, Atacama), motivados por la presencia de las corrientes fras de California y de Humboldt.

En las latitudes septentrionales del hemisferio norte, se observa la ex-tensin de la taig y de los bosques boreales de Europa y Rusia, en el continente euroasitico, y de Canad, en Amrica del Norte. En la Pe-nnsula Ibrica, se aprecia el contraste entre la zona septentrional, cu-bierta por los bosques hmedos atlntico-cantbricos, y la zona centro-meridional,dominadaporcultivosyporsuperficies forestalespropiasdel monte mediterrneo, adaptadas al estrs hdrico del verano.

En los aos 90, el IGBP (International Geosphere & Biosphere Program) desarroll una cobertura global de ocupacin del suelo basada en im-genes de satlite, denominada IGBP-Land Cover (Brown et al., 1993; Townshend et al., 1991). Recientemente, se han realizado otras cober-turas globales, como MODIS Land Cover, y europeas (CORINE).

Figura 14: Mosaico de imgenes captadas, entre mayo y noviembre de 2004, por el sensor MERIS, a bordo del satlite europeo ENVISAT. Fuente: http://www.esa.int/esaCP/SEMF2ZY5D8E_Spain_1.html

Figura 15: Mosaico de imgenes captadas desde el satlite NOAA-AVHRR en una proyeccin homolosena de Goode. Fuente: http://landcover.usgs.gov/glcc/index.php

4.2 . Informacin sobre regiones no visibles del espectro

Figura 16: Mapa de temperaturas medias mensuales de la superficie marina a partir de un compuesto de imgenes AQUA-MODIS captadas entre el 1 de septiembre y el 1 de octubre de 2009.

Fuente: http://neo.sci.gsfc.nasa.gov/Search.html?group=10Gracias a su resolucin espectral, la mayora de los sensores que viajan a bordo de los satlites registran informacin tanto del espectro visible como del espectro no visible. sta es una de las grandes ventajas de la Teledeteccin frente a otros sistemas de observacin de la Tierra como la fotografa area y la observacin directa. En regiones no visibles del espectro es posible diferenciar objetos cuya respuesta espectral es simi-lar en el rango del visible y estimar determinadas variables biofsicas.

Asporejemplo,enlafigura16sehandeterminadolastemperaturasmediasdelasuperficiedelosmaresyocanosdelplanetaapartirdeun conjunto de imgenes MODIS, gracias a su capacidad de registrar la energa emitida en la regin del infrarrojo trmico. La distribucin es-pacial de esta variable es muy elocuente. Se evidencia un gradiente trmico zonal entre las clidas aguas ecuatoriales y las glidas aguas polares. Asimismo, se aprecian los factores azonales que distorsionan este esquema latitudinal. Se observa la distribucin de la corriente c-lida del Golfo de Mxico (Gulf stream) y su deriva nordatlntica que influyeenlasuavizacindelclimadeNoruegaypartedeSuecia.Enelsentidocontrario,tambinpuedenidentificarse,encoloresazules, las

corrientes fras de las fachadas occidentales de Amrica (California y Humboldt), de frica (Canarias y Namibia). A nivel regional, esta varia-bletienegraninfluenciaen laformacindehuracanesytifonesenelAtlnticoyPacfico.LasanomalastrmicasdelPacfico,relacionadascon el fenmeno del Nio, ocasionan cambios bruscos de temperaturas y de precipitaciones a nivel global.

Enlafigura17,seobservantidamentelazonaafectadaporunincendioforestal (mancha oscura del centro de la imagen), gracias al registro de informacin en bandas del espectro visible y de la regin del infrarrojo cercano.Lavegetacinquemadamodificasucomportamientofrentealavegetacinsana(figura18).Laprimera(alaizquierda),comoconse-cuencia de la prdida de los pigmentos y de la destruccin de la estruc-turacelulardelashojas,reflejamsluzvisibleymenosluzenelinfra-rrojo que la vegetacin sana (a la derecha). Composiciones en color que emplean las bandas del visible, infrarrojo cercano y del infrarrojo medio, sensible al contenido de humedad, son las ms utilizadas por los exper-tos para llevar a cabo, cada ao, la cartografa de las reas quemadas traslafinalizacindelatemporadaderiesgo.

Figura 18: Variacin del comportamiento espectral de la vegetacin quemada (izquierda) frente a la vegetacin sana (derecha) en las re-

giones del visible y del infrarrojo cercano(Adaptado de Simmon, 2009).

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4.3 . Observacin a distintas escalas

Figura 19: Mosaico de imgenes captadas, entre el 21 y el 31 de marzo de 1999, por el sensor VEGETATION, a bordo del satlite francs SPOT. Se selecciona el valor mximo de NDVI del periodo analizado.

Fuente: http://www.spot-vegetation.com/vegetationprogramme/index.htm

Figura 20: Imagen SeaWIFS de Espaa, captada el 10 de septiembre de 2001. Fuente: SeaWiFS Project, NASA/Goddard Space Flight Center y ORBIMAGE.

Figuras 21 (arriba): Imagen QuickBird de 2001, sobre el estadio de ftbol Santiago Bernabeu y sobre el distrito madrileo de Chamartn.Fuente: www.digitalglobe.com

Gracias a las distintas rbitas que describen los satlites, a las diversas alturas a las que orbitan y a sus diferentes campos de visin y resolu-cin espacial, las imgenes captadas permiten realizar anlisis de la superficieterrestreadistintasescalasycondistintosnivelesdedetalle.Desde la escala local hasta la global es posible realizar investigaciones multiescalares. En la figura 19 se observa unmosaico de imgenestomadas por el sensor Vegetation del satlite francs SPOT con una resolucin espacial de 1 km2, siendo posible una observacin global

de la distribucin de los ecosistemas terrestres en funcin de un ndice de vegetacin calculado por combinacin de dos bandas de la imagen. Se aprecian, con mayor verdor, los bosques ecuatoriales, tropicales y templados junto a las extensas praderas de distintas latitudes. En ama-rillo, se representan los ecosistemas desrticos y subdesrticos junto a zonas esteparias de los interiores de los continentes; es decir, las zonas que registran valores ms bajos del ndice de vegetacin. Si centramos nuestra atencin en la Pennsula Ibrica podemos observarla con mayor

detalle(figura20)graciasaotrossensores,comoelSeaWIFS,disea-do originalmente para estudiar el color de los ocenos. En esta imagen se perciben claramente las grandes unidades morfoestructurales de la Pennsula, desde el macizo galaico hasta las depresiones del Ebro y del Guadalquivir junto a las dos mesetas y a los principales sistemas montaosos.Otrosaccidentesgeogrficossonclaramentediscernibles,como el Estrecho de Gibraltar, la costa gallega, recortada por las ras, y el delta del Ebro, rodeado por una orla de color azul verdoso que se corresponde con los sedimentos aportados al mar por el ro.

SiserealizaunzoomfiguradosobreelcentrodelaPennsula,podra-mos observar una zona urbana de la ciudad de Madrid con mucho ms detalle, gracias a la muy alta resolucin espacial de satlites comer-ciales como QuickBird, que ofrecen una resolucin espacial de hasta 61cm.enterreno,enmodopancromtico.Enlafigura21,seobservauna imagen del distrito de Chamartn y del estadio Santiago Bernabeu. Pueden apreciarse, con detalle, los vehculos y las copas de los rboles. Este tipo de imgenes son similares a las fotografas areas e, igual-mente, pueden utilizarse para estudios de morfologa urbana, para el clculodelasalturasdelosedificiosydelasdensidadesdelasmanza-nas y barrios y facilitan informacin sobre los equipamientos y servicios de la ciudad.

En resumen, desde las rbitas geoestacionarias, situadas a 36.000 km, hasta las rbitas polares, ms prximas a la Tierra, las variadas plata-formas de Teledeteccin son capaces de proporcionar imgenes globa-les o de muy alta resolucin espacial para abordar, con xito, estudios multiescalaresde lasuperficie terrestreconobjetivosmultipropsitoycentrados en temas y variables muy diferentes. Esta capacidad es muy apreciada por los usuarios.

Figura 22 (abajo): Vista oblicua de la esquina superior derecha del estadio, en la imagen anterior, desde la Plaza de Lima, Madrid.

Fuente: Susana de Pablos

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4.4. Frecuencia de adquisicin

Figuras 23 (arriba a la izquierda), 24 (arriba a la derecha), 25 (centro a la izquierda), 26 (centro a la derecha), 27 (abajo a la izquierda) y 28 (abajo a la derecha): Secuencia de seis imgenes AVHRR sobre el Golfo de Mxico, captadas los das 26, 27, 28 y 29 de octubre y 3 y 4 de noviem-bre de 1998, respectivamente, por los satlites NOAA 15, NOAA12 y NOAA 14.

Fuente: http://www.osei.noaa.gov/mitch.html

En funcin de las caractersticas de las rbitas de los satlites, stos tienen una capacidad de revisitar un mismo territorio con una frecuencia temporal determinada. SPOT pasa cada 26 das por el mismo lugar y Landsat cada 16 das. Los satlites meteorolgicos geoestacionarios estn diseados para tener una buena resolucin temporal, proporcio-nando una imagen cada poco tiempo. Meteosat, GOES y GMS aportan una imagen cada media hora y, si se combinan varios satlites NOAA, se puede obtener una imagen cada seis horas. De esta manera, es posible hacer un seguimiento multitemporal de procesos dinmicos que ocurren muy rpidamente sobre la Tierra, como los fenmenos meteo-rlogicos, o multianual de procesos que ocurren a lo largo de aos como los procesos de deforestacin o el avance de la frontera agrcola.

Adems, la hora de paso por el mismo lugar, para los satlites heliosn-cronos, es la misma, de forma que se aseguran unas condiciones de iluminacin homogneas en las distintas imgenes adquiridas a lo largo de una misma estacin.

Enlasecuenciadelasfiguras23a28seobservalaevolucindelhura-cn Mitch, de categora 5, que afect al Golfo de Mxico y, especialmen-te,aHondurasyNicaraguaen1998.Enlasfiguras23y24seaprecia,adems de la masa nubosa de forma circular, el ojo del huracn, clara-mente visible los das 26 y 27 de octubre de 1998.

La velocidad de los vientos lleg a alcanzar los 290 km/h. Ha sido uno

de los peores huracanes registrados en las ltimas dcadas. Las con-secuencias y las prdidas fueron importantes. Caus miles de millones de dlares en prdidas materiales y una cifra estimada superior a 9.000 personas muertas y otros 9.000 desaparecidos, como consecuencia de las inundaciones y de los deslizamientos de laderas (Guiney y Lawren-ce, 1999).

En las imgenes siguientes, desde los das 28 de octubre hasta el 4 de noviembre, se observa el debilitamiento del huracn y su transforma-cin en una tormenta tropical. Este tipo de imgenes son herramientas de gran utilidad para los servicios de emergencia y proteccin civil con objeto de evacuar a la poblacin antes de que ocurra una catstrofe.

4.5 . Homogeneidad en la adquisicin

Figura 29: Imagen Landsat TM, en falso color, de la zona montaosa de Wind River, Wyoming, USA.

Figura 30: Mosaico de fotografas areas de la cuenca del Wind River, Wyoming, USA.

Lasimgenesdesatlite(figura29)sonregistradasenpocotiempoy,en el caso de los satlites heliosncronos, a una hora de paso similar, de forma que las condiciones de adquisicin (hora, altura del sol sobre el horizonte, acimut) son homogneas. De esta forma, la fotointerpreta-cin o anlisis visual de la imagen e, incluso, el tratamiento digital de la misma,sesimplifica.

Por el contrario, las fotografas ereas son registradas a lo largo de das, meses y aos diferentes cuando se programa la cobertura de una zona de grandes dimensiones, como por ejemplo una cuenca hidrogr-fica(figura30),oelterritoriodetodounpas,enelcasodeunvuelodecobertura nacional. Para tener un ejemplo significativo, pongamos elcaso de los vuelos nacionales de nuestro pas. El vuelo americano fue realizado a lo largo de dos aos, 1956 y 1957. El siguiente vuelo nacio-nal fue realizado entre 1983 y 1985. En la actualidad, el Plan Nacional de Ortofotografa Area (PNOA) est registrando el territorio, a lo largo de los ltimos aos, con una resolucin espacial de 0,5 m.

Las campaas de vuelo se programan para cubrir largas franjas del territorio en sentido latitudinal, de W a E, cubriendo la siguiente franja meridional en sentido inverso, de E a W. En la zona de traslape (solape transversal) entre una franja y su adyacente por el N o por el S, el mismo territorio puede haber sido registrado con diferencia de das o meses, de tal forma que las condiciones de iluminacin e incluso el estado de la vegetacin puedenhaber variadode forma significativa.Estas cir-cunstancias se traducen en un tono o color diferente, de manera que el intrprete puede asignar un objeto o zona determinada a una categora temticadiferenteenfuncindelafranjaanalizada.Estasdificultadespueden reducirse si el analista se cie a la parte til de la fotografa a-rea, desechando las zonas perifricas de la misma que, por otra parte, son las que tienen mayores deformaciones geomtricas, al estar ms alejadas del nadir. Tambin es frecuente construir mosaicos continuos con las fotografas areas, eliminando las zonas de solape.

Por ltimo, conviene insistir en que la mayor parte de los sistemas de teledeteccin registran las imgenes en formato digital. Los satlites, cuyas misiones tienen objetivos globales, pueden enviar la informacin en tiempo real. Gracias a esta capacidad de transmisin inmediata de los datos (Chuvieco, 2008), estos sistemas son muy apreciados por los servicios de emergencia y de alerta temprana internacionales y nacio-nales.

Como se ha dicho anteriormente, la informacin proporcionada puntual-mente por los satlites meteorolgicos mitiga los impactos de las cats-trofes naturales. Igualmente, puede orientar a los directores de extincin de grandes incendios forestales en el seguimiento de los mismos y en las tomas de decisiones correspondientes en la lucha contra ellos.

Por otra parte, el formato digital de las imgenes facilita el tratamiento de los datos mediante sistemas informticos, de manera que se agilizan las tareas de interpretacin (Chuvieco, 2008), la obtencin de variables biofsicas, de modelos cuantitativos y la integracin de los datos deri-vados con otra informacin temtica en el entorno de los Sistemas de InformacinGeogrfica,facilitandolosanlisisrelacionalesydecausa-lidad entre variables.

El formato numrico de las imgenes de satlite y de los modelos deri-vados de ellas facilita su tratamiento para ser integrados en los servido-res de mapas en Internet, en los Geoportales y en las Infraestructuras deDatosEspaciales(IDE)queproporcionaninformacincartogrficayespacial a los ciudadanos a travs de las Tecnologas de Informacin y la Comunicacin (TIC).

4.6. Otras ventajas

14 15

5. FENMENOS NATURALES

Gracias a las caractersticas de la Teledeteccin, que se han descrito en el captulo anterior (frecuencia de adquisicin o repetitividad de las imgenes, cobertura global y registro de la informacin en regiones no visibles del espectro), esta herramienta es capaz de proporcionar informacin espacial relevante y til para el seguimiento de mltiples fenmenos naturales que interesan y preocupan al hombre y, de forma colectiva, a las sociedades.

En este captulo, se han elegido una serie de imgenes captadas por diversos satlites con el objetivo de mostrar un catlogo, que no preten-de ser exhaustivo ni completo, de diversos fenmenos naturales. Entre ellos, se han destacado la ocurrencia de huracanes y tormentas tropica-les, de volcanes y de inundaciones. Asimismo, se presta atencin a otro tipo de fenmenos naturales que llaman la atencin por las dimensiones que poseen y por sus efectos sobre la salud o sobre los sistemas de na-vegacin area y martima, como las tormentas de arena relacionadas

con los grandes desiertos del mundo. Por ltimo, se ha reservado un espacio a las grandes geoformas o megaformas, que son claramente vi-sibles desde el espacio. Desde esta perspectiva global, se comprenden mejor sus formas y sus estructuras.

Los incendios forestales se van a comentar en el siguiente captulo por-que, aunque una parte de los mismos estn vinculados a determinados fenmenos naturales, como las lavas y materiales volcnicos incandes-centes o la cada de rayos, la mayor parte de ellos estn asociados al riesgo humano como consecuencia, entre otras muchas causas, de las diversas actividades y negligencias humanas tales como las quemas de residuos agrcolas y de masas forestales, por las chispas o focos de ignicin causados por las mquinas que trabajan o atraviesan zonas forestales o generados desde las carreteras, caminos y vas frreas, adems de la intencionalidad relacionada con motivos de venganza o con patrones de conducta anmalos.

5. 1 . Riesgos naturalesLos riesgos naturales pueden definirse como la probabilidad de queocurra un desastre natural, de origen geolgico o geomorfolgico, me-teorolgico, hidrolgico o biolgico, en una zona determinada, afectan-do a la poblacin asentada sobre ella y a las infraestructuras, bienes y propiedades.Aunquesedenominannaturales,nosignificaqueelriesgoserefiera,exclusivamente,aalgnfenmenonatural.Puedeocurrirqueen su origen est involucrado el hombre, que el riesgo sea consecuen-cia de la accin antrpica o que sus efectos se agraven por la accin directa o indirecta de las actividades humanas. Los riesgos naturales tienen una dimensin multiescalar, de forma que pueden ocurrir a esca-la local, regional o global.

Toda la literatura escrita sobre los riesgos se muestra de acuerdo en sealar que stos son el resultado del producto de dos componentes, el peligro y la vulnerabilidad. El peligro se mide mediante una funcin probabilstica de la ocurrencia de un fenmeno natural con consecuen-cias negativas debidas a su extensin, intensidad y duracin. Se suelen tener en cuenta los periodos de recurrencia de estos fenmenos. La vulnerabilidad est relacionada con el impacto de un fenmeno natural determinado sobre las vidashumanas, propiedades, la fauna, flora yel resto de los recursos naturales. Puede medirse en funcin del valor de los recursos daados o las prdidas producidas por la ocurrencia de dicho fenmeno natural. La vulnerabilidad depende de la respuesta delapoblacinfrentealriesgoy,portanto,delaeficaciadelosplanesde prevencin y lucha contra los diversos desastres naturales de una

sociedad.

Aunque el hombre y las sociedades no pueden evitar la ocurrencia de estos fenmenos y los desastres naturales que ocasionan, sin embargo s tienen capacidad para comprender los mecanismos que los originan y para prevenirlos, mitigando sus efectos. Los servicios de prevencin, de alerta temprana, de emergencias y de proteccin civil centran su atencin en estos objetivos.

ElProgramadeNacionesUnidasparaelDesarrollo(PNUD)hadefinidounndicedeRiesgodeDesastre(IRD),definidoconunnivelmundialdeobservacin y un nivel nacional de resolucin. Su objetivo es comparar los pases en funcin de los efectos que producen las tres principales amenazas naturales: los terremotos, los ciclones tropicales y las inun-daciones. Estos tres fenmenos son los responsables del 39% de las vctimas mortales que se cobran los desastres naturales de mediana o gran escala en todo el mundo.

En 2008, los desastres naturales ocasionaron unas prdidas econmi-cas estimadas en 181.000 millones de dlares y la muerte de 235.816 personas en todo el mundo (Gonzlez, 2009). En el primer caso, las prdidas estuvieron explicadas por los efectos del terremoto en China y del huracn Ike en Estados Unidos. En el segundo caso, el cicln Nar-gis y el terremoto de Sichun fueron los dos fenmenos naturales que ocasionaron el mayor nmero de muertos.

5. 1 . 1 . Huracanes

Segn la mitologa maya, Hurakan es el nombre de un dios relaciona-do con el viento y las tormentas.

Huracn es uno de los sustantivos con los que se designan los ciclones tropicales en el Atlntico Norte. Otros trminos como tifn, cicln tro-pical o depresin tropical son igualmente usados o preferidos en otras zonas del mundo.

Los ciclones tropicales son sistemas de tormentas que circulan alre-dedor de centros de baja presin atmosfrica y que producen fuertes vientos y abundantes lluvias. Su estructura est compuesta por tres ele-mentos: un ojo, la pared del ojo y las bandas lluviosas.

El ojo del huracn es el rea central del mismo que se encuentra libre de nubes. Por l, descienden los vientos de retorno del huracn hacia lasuperficiedelocanopararetroalimentarelciclntropical.Tieneuna

forma circular y su tamao es variable, oscilando entre 3 y 370 kilme-tros de dimetro.

La pared del ojo es una banda que se sita alrededor del ojo. A travs de la pared, los vientos hmedos, en contacto con las clidas aguas ocenicas, ascienden a gran velocidad, condensndose rpidamente. Se trata de grandes fenmenos convectivos. Las nubes formadas al-canzan las mximas alturas y se producen lluvias muy intensas. La con-densacin imprime mayor velocidad a los vientos ya que una parte de la energa liberada se transforma en energa mecnica.

Las bandas lluviosas son las masas de nubes que rodean al ojo y a su pared y que ocasionan intensas lluvias en las zonas que atraviesan. Giran, de forma ciclnica, en torno a la depresin como consecuencia del movimiento de rotacin de la Tierra, tambin conocido como efecto de Coriolis. En el hemisferio norte giran en sentido contrario a las agu-

Figura 31: Imagen del huracn Andrew tomada, por el satlite geoestacionario GOES, el 25 de agosto de 1992 sobre el Golfo de Mxico. Fuente: www.visibleearth.nasa.gov

jas del reloj mientras que en el hemisferio sur lo hacen en el sentido de las agujas del reloj. Las masas nubosas son divergentes, en todas las direcciones, desde el centro del cicln hacia la periferia, de forma centrfuga. En altura, los vientos ascendentes giran de forma anticicl-nica.Estosvientosretornanalasuperficieatravsdelcentrodelojo,en sentido descendente, para retroalimentar este sistema ciclnico. Los huracanes se forman cuando concurren una serie de circunstancias.

Entre ellas, es importante sealar la temperatura de las aguas oce-nicas, que deben ser superiores a 26,5 hasta una profundidad de, al menos, 50 m. La humedad que conlleva esta temperatura del agua es fundamental para sostener el fenmeno de conveccin, clave para el origen y funcionamiento de los huracanes. Adems, se debe producir un enfriamiento rpido, en altura, de las masas de aire ascendentes, de tal manera que se produzca la expulsin del calor latente, fuente de energa de los huracanes. Por norma general, los ciclones tropicales se producen en la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) y, de forma especial, en una franja comprendida entre los 5 y 20 de latitud norte o sur, all donde la fuerza de Coriolis es ms intensa y desva las masas nubosas hacia los centros de bajas presiones. Aunque cada zona tiene unpatrnespecficodeocurrencia,puededecirseque,anivelmundial,loshuracanesseformanprincipalmenteafinalesdelverano.Elmesdemayor probabilidad de ocurrencia es septiembre.

Figura 32 (izquierda): Estructura de un huracn.

Tomado de http://www.snet.gob.sv/ver/seccion+educativa/meteorolo-gia/huracanes/estructura/

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Figura 33 (arriba): Imagen, en color natu-ral, del huracn Mitch sobre el Golfo de Mxico, tomada por el satlite GOES, el

26 de octubre de 1998.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Hurricane_Mitch_1998_

oct_26_2028Z.jpg

Figura 34 (izquierda): Imagen, en color natural, del huracn Mitch tomada el 28 de octubre de 1998 por el sensor ocea-nogrfico SeaWIFS, a bordo del satlite

Orbview-2.

Figura 35 (derecha, en pgina siguien-te): Imagen, en color natural, del huracn

Hernn, al sur de la pennsula de Baja California, en el Pacfico Noreste. Ha sido captada el 3 de septiembre de 2002 por el sensor hiperespectral MODIS, a bordo del satlite TERRA. Los huracanes que tocan

California son extremadamente raros.

Cortesa de Jacques Descloitres, MODIS Land Rapid Response Team at NASA

GSFC.

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A nivel mundial, aunque hay algunas zonas atpicas, puede decirse que existen siete zonas donde, habitualmente, ocurren los ciclones tropica-les(figura36).Estasregiones,dondeseconcentranlaslneasazulesque representan las trayectorias de los huracanes, son el Atlntico Nor-te,PacficoNoreste,PacficoNoroeste,PacficoSuroeste,ndicoNorte,ndico Sureste e ndico Suroeste. Siguiendo el mismo orden, las zonas emergidas ms afectadas son las siguientes: en el Atlntico Norte, la costa sureste de Estados Unidos, Mxico, Amrica Central y las islas caribeas (grandes y pequeasAntillas). En el PacficoNoreste, lascostas occidentales de Mxico y de Amrica Central, Hawai y, ocasio-nalmente,lascostasdeCalifornia.EnelPacficoNoroeste,laszonas

costeras de China, Japn, Taiwan, Corea del Sur, Vietnam e Indonesia, ademsdenumerosasislasdeOceanayFilipinas.EnelPacficoSu-roeste, las costas australianas de Queensland, Papa Nueva Guinea y la Polinesia, Micronesia y Melanesia. En el ndico Norte, las costas del Golfo de Bengala (Sri Lanka, India, Bangladesh, Birmania y Tailandia) y, ocasionalmente, las zonas costeras del Mar Arbigo. En el ndico Su-reste, las costas occidentales de Indonesia y de Australia. Finalmente, en el ndico Suroeste, los huracanes afectan a las costas de Madagas-car, Mozambique, Isla Mauricio y Kenia.

La Organizacin Meteorolgica Mundial asigna a cada cicln tropical un

Figura 37: Imagen del huracn Katrina tomada, por el satlite NOAA en color natural, el 28 de agosto de 2005. Fuente: http://www.class.noaa.gov/

Figura 38: Vista oblicua del huracn Katrina.Fuente: http://www.class.noaa.gov/

Figura 36: Distribucin geogrfica de la ocurrencia de huracanes entre 1985 y 2005. Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Global_tropical_cyclone_tracks-edit2.jpg

nombrepropio,conobjetodefacilitarsuidentificacinalosserviciosdeemergencia, a las compaas de seguros y a la poblacin. Los comits regionales de esta organizacin preparan listas de nombres en las que se alternan los nombres masculinos y femeninos de los huracanes. Una vez que comienza la temporada de huracanes se van asignando nom-bres de la lista a cada uno de ellos, por orden alfabtico. Estas listas se renuevan cada ciertos aos. Si algn tifn ha tenido una fuerza devas-tadora y ha ocasionado daos importante, su nombre es eliminado de la lista de la regin donde ha ocurrido.

Los huracanes son clasificados en cinco categoras segn la escaladeSaffir-Simpson.Estaescalaladisearon,en1969,elingenieriocivilHerbert Saffir, que trabajaba paraNacionesUnidas, y el director delCentro Nacional de Huracanes de Estados Unidos, Bob Simpson. Esta escala se basa en la velocidad de los vientos, en la presin atmosfrica delojodelhuracn,enlosdaospotencialessobrelosedificiosyenlosefectos del oleaje y de las inundaciones. La velocidad del viento est medida como la velocidad media en un minuto.

Figura 39 (izquierda): Imagen Landsat 7- ETM de Nueva Or-leans, captada el 26 de abril de 2000. La ciudad se observa en tonos de gris, al sur del lago Pont-chartrain, la masa azulada del centro de la imagen. En el tercio meridional de la ciudad, el ro Mis-sissippi la atraviesa de oeste a este, describiendo meandros pro-nunciados. La ciudad est rodea-da por grandes masas y corrien-tes de agua, adems de la densa red de canales que atraviesan sus calles. Topogrficamente, el 70% de la ciudad est localizado por debajo del nivel del mar. Su situa-cin entraa un elevado riesgo de inundacin, resultando, adems, altamente vulnerable ante el paso de un huracn de mxima intensi-dad, como Katrina.

Fuente:http://earthobser-vatory.nasa.gov/images/

imagerecords/2000/2158/land-sat_new_orleans_nfl_lrg.jpgCortesa de Robert Simmon.

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Figura 40: Imagen ASTER, captada el da 24 de mayo de 2001 sobre el delta del Mississippi, una de las reas afectadas, aos despus, por

el paso del huracn Katrina. Fuente: NASA/GSFC/METI/ERSDAC/JAROS y U.S./Japan ASTER

Science Team

Figuras 43 (derecha) y 44 (abajo a la de-recha): Imgenes QuickBird sobre New

Orleans, tomadas el 9 de marzo de 2004 y el 31 de agosto de 2005, respectivamente.

Comparando ambas, puede observarse el impacto de Katrina sobre la ciudad. El sector comprendido entre el puerto y el

lago, al norte, y el Mississippi, al sureste, se encuentra completamente inundado.

Viviendas, infraestructuras y equipamientos se han visto afectados por las inundaciones provocadas por las intensas lluvias asocia-

das a Katrina.Fuente: www.digitalglobe.com

Otro sistema para designar su tamao consiste en medir su radio, es decir, la distancia entre el ojo del huracn y la isobara externa ms cer-cana. Si el radio es inferior a 2 de latitud (222 km), el huracn se consi-dera muy pequeo. Por el contrario, los ciclones tropicales muy grandes tienen radios superiores a 8.

Los efectos producidos por los huracanes son conocidos y temidos. En-tre otros, se destacan los fuertes vientos que ocasionan daos sobre losedificios,infraestructurasyvehculos.Igualmente,lasmarejadas,elelevamiento del nivel del mar y las intensas lluvias asociadas ocasionan inundaciones y deslizamientos de laderas. Otros efectos secundarios son la aparicin de enfermedades y los cortes en las redes energticas y de transporte.

El huracn Katrina ocasion, en 2005, la muerte de 1.836 personas, la desaparicin de otras 705 personas y unas prdidas valoradas en 81.200 millones de dlares. Katrina ha sido uno de los ciclones tropi-cales ms mortferos, destructivos y costosos de los ltimos aos. Se form el da 24 de agosto de 2005 sobre las Bahamas y toc tierra en Florida,aunqueentoncesestabaclasificadoen lacategora1.Sobrelas clidas aguas del Golfo de Mxico se reactiv, convirtindose en un huracn de categora 5. La presin atmosfrica en el ojo del huracn era muy baja, de 902 mb. Alcanz vientos sostenidos de 280 km/h. El 29 de agosto de 2005 toc de nuevo tierra en la frontera entre los estados de Louisiana y Mississippi. Las autoridades de Nueva Orleans ordenaron la evacuacin completa de la ciudad. Los diques que separan la ciudad del lago Pontchartrain se rompieron y, el 30 de agosto de 2005, el 80% de la ciudad se inund. Otras reas afectadas fueron Bahamas, Cuba, Florida, Alabama y otros estados orientales de Estados Unidos. Ade-ms, Katrina oblig a interrumpir la actividad petrolfera del Golfo de Mxico. Consta que una veintena de plataformas petrolferas se perdie-ron o fueron daadas por el temporal. Debido a los daos producidos y a las muertes ocasionadas, el nombre de Katrina ha sido retirado de la lista de nombres a asignar a los huracanes de la regin. Su nombre ser reemplazado por Katia en la temporada de 2011.

Igualmente, otros huracanes han ocasionado prdidas importantes. El paso del huracn Andrew, de categora 5, gener, entre el 16 y el 28 de agosto de 1992, unas prdidas de 40.700 millones de dlares y el fallecimiento de 26 personas, de forma directa, y de otras 39 personas, de forma indirecta. Se trata del segundo huracn ms costoso de la historia, despus de Katrina. Recientemente, el tifn Ketsana, de cate-gora4,sehaformadosobreelPacficoNoroestedesplazndosehacialas costas surorientales de Asia, afectando, principalmente, a Filipinas, Vietnam, Camboya y Tailandia.

La depresin tropical, denominada 17W inicialmente y conocida en Filipinas con el nombre local de Ondoy, cambi su nombre a Ketsana. Comenz el 23 de septiembre de 2009 como una depresin tropical de peque-a intensidad, en el centro-oeste del Mar de Filipinas. Toc tierra, en la costa oriental de la isla de Luzn, por la tarde del da 26 de septiembre.

SeintensificaronlaslluviasprovocadasporKetsana al llegar a Manila y a la costa occi-dental de la isla de Luzn como consecuen-cia de la interaccin entre el nivel inferior de circulacin del tifn y el monzn estacional del suroeste. Estos vientos suelen ser domi-nantes entre junio y septiembre, aportando aires clidos y hmedos, tras recorrer el Mar de China Meridional. El sentido de circula-cin de los vientos asociados a Ketsana, en el sentido de las agujas del reloj, realz el efecto del monzn, provocando lluvias to-rrenciales. En las primeras 6 horas que toca tierra, se registraron 341 mm, superando el rcord de 334 mm en 24 horas que se regis-tr en junio de 1967 en Manila. Este volu-men de precipitaciones equivale a la canti-dad que, habitualmente por estas fechas, se registra en un mes completo.

Segn la Administracin de Servicios Atmos-fricos, Geofsicos y Astronmicos de Filipi-nas (PAGASA), durante el sbado 26 de sep-tiembre, Manila registr unas precipitaciones de 455 mm en tan slo 24 horas. El satlite TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) es utilizado para hacer el seguimiento de las lluvias tropicales provocadas por huracanes y tifones. Es una misin conjunta de NASA y de la agencia japonesa de exploracin ae-roespacial. Los datos captados por TRMM, en el periodo semanal comprendido entre el 21yel28deseptiembre,verificanlosregis-tros obtenidos a travs de fuentes conven-cionales. Estos datos han sido empleados para construir un mapa tridimensional de las lluvias cadas en Filipinas a lo largo de esa semana.

Adems de los 400 fallecimientos provoca-dos por Ketsana, de los centenares de miles de personas evacuadas y de los ms de dos millones de hogares afectados, los daos materiales ascienden a 101 millones de d-lares en Filipinas y a 168 millones de dlares en Vietnam, segn las valoraciones iniciales. La presidenta de Filipinas, Gloria Macapagal Arroyo, declar el estado de catstrofe en la capital y en otras 25 provincias ms, situa-das, principalmente, en la isla de Luzn.

Figura 41: Imagen, en color natural, del huracn Flix, tomada por NOAA-18, el 2 de septiembre de 2007 sobre el Mar Caribe. Adquiri

categora 5. Fallecieron 133 personas.Fuente: http://www.class.noaa.gov/

Figura 42: Vista oblicua de la ciudad de Nueva Orleans, tomada el 29 de agosto de 2005. Se observan los efectos del huracn Katrina. El

bulevar West End se encuentra inundado as como su confluencia con la autopista interestatal 10. Adems de las intensas precipitaciones

caidas, la rotura del dique del canal de la calle 17, al oeste, fue la cau-sa principal de la inundacin de gran parte de la ciudad, situada por

debajo del nivel del mar. Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:KatrinaNewOrleans

Flooded_edit2.jpg

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Figura 45: Imgenes de Nueva Orleans, captadas por el satlite IKONOS. A la izquierda, vista tomada el 13 de mayo de 2001. A la derecha, imagen registrada el 2 de septiembre de 2005. Los efectos de las inundaciones son evidentes en esta ltima. El sector urbano situado al este del canal de la calle 17 y al sur del puerto sobre el lago Pontchartrain est completamente anegado. El 2 de septiembre de 2005, el 85% de la

ciudad se encontraba inundada, alcanzando la lmina de agua un espesor de hasta 7 m. en algunos sectores. Fuente: Space Imaging.

Figura 48: Efectos de las inundaciones ocasionadas por el huracn Katrina sobre la ciudad estadounidense de Nueva Orleans. Imagen tomada por Landsat 7, el 15 de septiembre de 2005.

Figura 49: Secuencia de imgenes, captadas por ENVISAT, que muestra la evolucin del huracn Gustav desde el 25 de agosto (imagen de la derecha) hasta el 1 de septiembre de 2008 (imagen de la izquierda). El huracn se form a 400 km. al sureste de Puerto Prncipe (Hait) y, como puede observarse, el huracn recorre el Mar Caribe, afectando a las islas Caimn, Jamaica, Repblica Dominicana, Hait, Cuba, la pennsula de

Florida y se adentra en el Golfo de Mxico y en los estados de Louisiana, Alabama y Mississippi. En su evolucin, este huracn tuvo distintas intensidades, debilitndose y reactivndose en distintos momentos, llegando a alcanzar la categora 5. Ocasion 138 fallecidos y unos daos

materiales valorados en 20.000 millones de dlares. Los vientos alcanzaron velocidades de 220 km/h. Se suspendi el 78% de la produccin de crudo en el Golfo de Mxico y el 37% de la produccin de gas natural.

Fuente: ESA. http://www.esa.int/esa-mmg/mmg.pl?b=b&keyword=gustav&single=y&start=2

Figuras 46 (izquierda) y 47 (abajo): Imgenes de las inundaciones pro-vocadas, en Filipinas, por el tifn Ketsana de 2009.Fuentes: News-CN-AFP y EFE.

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Figura 51 (arriba): A algunos tifones o huracanes se les asignan nombres repetidos en las distintas regiones del mundo, de acuerdo a las listas confeccionadas por los comits regionales. Este es el caso del tifn Ketsana. Adems del ocurrido en 2009, Ketsana fue otro tifn formado en el Pacfico Noroeste el 18 de octubre de 2003 y afect a las mismas zonas hasta el da 22 de octubre. En la figura superior se observa una imagen de este huracn, tomada el da 22 de octubre de 2003 por el sensor oceanogrfico SeaWiFS, a bordo del satlite OrbView-2. En ese momento, Ketsana se encontraba a 600 km, al sureste de Taiwan. Se registraron vientos con

una velocidad de 230 km/h.

Fuente: SeaWiFS Project, NASA/Goddard Space Flight Center y ORBIMAGE

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Figura 50 (arriba): imagen del tifn Ketsana, de categora 4, tomada por el sensor MODIS, a bordo del satlite TERRA, el da 28 de septiembre de 2009, aproximndose a las costas de

Vietnam. Este tifn se form en el Pacfico Noroeste y sigui una trayectoria de oeste a este, afectando, principalmente, a las islas septentrionales de Filipinas. Ms tarde, se desplaz a tra-vs del Mar de China Meridional, ocasionando daos en los estados de China, Vietnam, Cam-boya y Tailandia. En Filipinas ocasion la muerte de 246 personas y el desplazamiento de ms de 450.000 afectados por las inundaciones, deslizamientos de laderas y derrumbe de edificios.

Alcanz vientos de 165 km/h.

Fuente: http://rapidfire.sci.gsfc.nasa.gov/gallery/?2009271-0928/Ketsana.A2009271.0330.250m.jpg

Figura 52 (arriba): Imagen, en falso color, del tifn Ketsana, captada por el sensor Vegetation, a bordo del satlite francs SPOT-5, el da 28 de septiembre de 2009 sobre el sur de China. En el momento de la toma de la imagen, el tifn se localizaba a 910 km, al sureste de la ciudad de

Sanya, en la provincia china de Hainan y se desplazaba hacia el noroeste, a una velocidad de 20 km/h.Fuente: VEGETATION Programme. Producido por VITO; http://www.vgt.vito.be/AShtml/c173_china_typhoon_ketsana.html

Figura 53 (abajo): El satlite TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) mide el volumen de precipitaciones provocadas por huracanes y tifones. En la imagen inferior se observa un mapa tridimensional sobre la zona de Manila y sus inmediaciones en el que se representa, median-te una gama de colores, el volumen acumulado de lluvia, registrado durante el periodo comprendido entre el 21 y el 28 de septiembre de 2009.

Como puede apreciarse, en la capital filipina se recogieron por encima de 575 mm en una semana (zonas coloreadas en rojo intenso).Fuente: http://www.nasa.gov/images/content/390538main_20091001_Ketsana-TRMM_full.jpg

5. 1 .2 . Volcanes

Los volcanes son elementos del relieve que ponen en comunicacin la superficieterrestreconlapartesuperiordelmanto,atravsdeloscua-les sale el magma, que es una mezcla de silicatos fundidos y elementos voltiles (CO2, agua, etc.), que se encuentra a temperaturas que oscilan entre 700C y 1500C.

Los volcanes, junto con los terremotos, son los principales agentes geo-lgicos internos que tienen los siguientes efectos:

Petrolgico, a travs del cual se forman rocas magmticas.1. Topogrfico,porelquesegeneranrelieves.2.

Los volcanes son estructuras geolgicas, con forma cnica, ms o me-nos extensas, generalmente de dimensiones kilomtricas y que pueden alcanzar una altura variable, desde unos cientos de metros hasta varios kilmetros.

La estructura fundamental de un volcn tpico (estratovolcn) es la si-guiente:

Cmara magmtica, que constituye la reserva de magma.1. Chimenea: es el conducto que comunica la cmara magmtica con 2. el exterior.Crter,eslafracturaodepresindelasuperficieterrestreenlaque3. termina la chimenea y el volcn.

Los volcanes pueden presentar conos, crteres y chimeneas adventi-cias o secundarias. Los episodios de actividad volcnica se denominan erupciones y pueden ser ms o menos violentos y acontecer de forma ocasional o continuada.

Las sucesivas erupciones volcnicas forman estratos de materiales vol-cnicos que se disponen de forma paralela y que contribuyen al creci-miento en altura y extensin de su estructura.

Los productos expulsados por los volcanes son muy variados y pueden ser:

Slidos: productos piroclsticos, de mayor o menor tamao, desde 1. bombas volcnicas, de dimensiones mtricas, a lapillo, de dimensio-nes centimtricas o milimtricas y cenizas.Lquidos: coladas que son grandes masas de lava (se han perdido 2. los componentes gaseosos) que discurren como ros siguiendo la pendiente del terreno. El enfriamiento aumenta la viscosidad de la lava hasta que la colada se detiene.Gaseosos: vapor de agua, dixido de carbono, etc.3.

Segn su estructura externa, los volcanes pueden ser:

Escudo volcnico. Tienen forma de cono rebajado con pendientes 1. suavesyseformanapartirdelavasmuyfluidasquesederramanyfluyendesdeladepresinqueformaelcrter.Losvolcanesdelasislas Hawai son de este tipo, por ejemplo, Mauna Loa y Kilauea.Estratovolcn o volcn compuesto. Tienen forma de cono con pen-2. dientes ms acusadas en las que se alternan coladas de lava con capas de productos piroclsticos (cenizas, etc). Se forman a partir de lavas ms viscosas. Algunos ejemplos de este tipo de volcanes son el Vesubio, en las proximidades de la ciudad de Npoles (Italia), el Etna, en la isla de Sicilia (Italia), el Teide, en las islas Canarias (Espaa) y el Fuji (Japn).Caldera volcnica. Estructura volcnica de grandes dimensiones (el 3. crter mide ms de un kilmetro) formada por el hundimiento del techo de una cmara magmtica o a partir de escudos volcnicos. Algunos ejemplos son la caldera de Aniakchak, en Alaska, la caldera de las Caadas del Teide (Espaa) y la caldera de Taburiente, en la isla de la Palma (Espaa), Cono de escorias. Tienen forma cnica, sus dimensiones son inferio-4. res y est formado por productos piroclsticos, exclusivamente.Domo. Estructura rocosa que se consolida en el crter o en la chime-5. nea de un volcn a partir de lava muy viscosa.

Segn su actividad o segn las caractersticas de las erupciones, los volcanes se agrupan, de acuerdo a los siguientes modelos:

Modeloislands.Laserupcionesseproducenatravsdefisurasen1. el terreno. Son erupciones tranquilas y las lavas que se producen sonmuyfluidasyrecubrenampliasextensiones.Estetipodeerup-cionesespocofrecuente,enlaactualidad,enlasuperficieterrestrey ms frecuente en zonas de dorsal, sobre todo submarinas.Modelo hawaiano. Las erupciones se producen a travs de escu-2. dos volcnicos. Son tranquilas, sin explosiones y las lavas que se producensonmuyfluidasyformancoladasmuyextensas.Algunosejemplos de volcanes que producen erupciones de este tipo son el Maula Loa y el Kilauea (islas Hawai).Modelo estromboliano. Las erupciones se producen a travs de es-3. tratovolcanes y de conos de escorias. Son algo menos tranquilas que las anteriores y se pueden observan algunas explosiones. Las coladas de lava se alternan con erupciones de abundantes produc-tos piroclsticos. Algunos ejemplos de volcanes que producen este tipo de erupciones son el Stromboli, en las islas Lipari, prximas a Sicilia (Italia) o el Teide (Espaa).Modelo vulcaniano o vesubiano. Las erupciones se producen a 4. travs de estratovolcanes pero, en este caso, son ms violentas y con explosiones ms abundantes y las lavas que se producen son ms viscosas. Tambin se pueden formar nubes de ceniza. Algunos ejemplos de volcanes que producen este tipo de erupciones son el Vulcano, en las islas Lipari (Italia), el Vesubio, en las proximidades de la ciudad de Npoles (Italia), el Etna en la isla de Sicilia (Italia) o el Teide (Espaa).Modelo peleano o krakatoano. Las erupciones se producen en es-5. tratovolcanes, son muy violentas y con frecuentes explosiones, las lavas son muy viscosas y se pueden formar domos que pueden ta-ponar la chimenea y el crter del volcn y explotar posteriormente. Tambin se pueden formar nubes ardientes. Algunos ejemplos de volcanes que producen erupciones de este tipo son Mont Pelee, en la isla Martinica (Antillas francesas) y Krakatoa (Indonesia).

El ndice de Explosividad Volcnica (IEV) es una escala de 8 grados que se utiliza para medir la magnitud de una erupcin volcnica. El ndice resulta de la combinacin de varios factores como son el volumen total de los productos expulsados por el volcn, la altura alcanzada por las nubes de origen volcnico y la duracin de la erupcin.

Las erupciones volcnicas no son predecibles. A veces, estn precedi-das por la aparicin de pequeas grietas y fallas en el terreno, por pe-queas explosiones en el crter, terremotos de baja intensidad, aumen-to en las emisiones de gases y de los fenmenos hidrotermales o por variaciones locales del campo pero no hay una relacin causa efecto clara.

Las erupciones volcnicas se producen, en ltimo lugar, por el aumento de la presin y la temperatura en la cmara magmtica. La magnitud de las erupciones volcnicas est relacionada con el pH de las lavas. Una lava cida es ms viscosa y ms explosiva mientras que una lava b-sica es menos viscosa y menos explosiva. El aumento de la viscosidad suponeunaumentodelapeligrosidadyaquesedificultalasalidadelmagma y se origina un vulcanismo ms explosivo. Las lavas bsicas liberan, ms fcilmente, los gases y, por tanto, explosionan menos y vencen, ms fcilmente, las resistencias que pudieran aparecer en su recorridoporlachimeneavolcnica.Laslavasbsicasfluyenmejorquelas lavas cidas y pueden hacerlo de forma ms continuada.

La mayor parte de los volcanes activos en el planeta son submarinos y resulta curioso observar la coincidencia entre la situacin de los vol-canes activos y la localizacin de las zonas de actividad ssmica ms notable y de los terremotos, as como la coincidencia con los bordes de lasplacaslitosfricas(figura51).

Los riesgos volcnicos se clasifican en primarios y secundarios. Losprimarios estn asociados directamente con las erupciones volcnicas mientras que los secundarios estn asociados a procesos volcnicos aunque no estn producidos por ellos.

Los principales riesgos volcnicos primarios son los siguientes:

Coladas y lluvias de piroclastos que son masas de rocas, fragmen-1. tos y cenizas que son arrojadas a altas velocidades y temperaturas y que tienen gran poder destructivo. El riesgo aumenta en funcin del

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tamao de los fragmentos arrojados. Las cenizas plantean problemas de visibilidad y producen problemas respiratorios.