imágenes de satélitedsadasd

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

imágenes de satélitedsadasd

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