sistemas satelitales para la obtención de imágenes

5/24/2018 Sistemas Satelitales Para La Obtencin de Imgenes

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TRABAJO ESCALONADO:

Sistemas Satelitalespara la obtencin de imgenes


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Facultad de Ingeniera Civil Pgina 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA

FACUL TAD DE INGENIERIA CIVIL

INDICE

INDICE .................................................................................................................... 1INTRODUCCIN .................................................................................................... 2 1. Tecnologas para la deteccin de imgenes satelitales: ..................................... 3

1.1. Teledeteccin Espacial: ................................................................................ 4

1.1.1. Fundamentos fsicos: .............................................................................. 41.1.2. Tipos y Fuentes de Error: ....................................................................... 7

1.2. Sistemas de Tratamiento Digital de Imgenes: ........................................... 111.2.1. Imgagen Digital: .................................................................................... 111.2.2. Visualizacin de la imgenes: ............................................................... 14

1.3. Correcciones Radiomtricas y Geomtricas: .............................................. 201.3.1. Correcciones radiomtricas: ................................................................. 201.3.2. Correcciones Geomtricas: .................................................................. 21

1.4. Realces y Mejoras de Imgenes: ................................................................ 212. Sistemas de obtencin de imgenes satelitales: ............................................... 23

2.1. LANDSAT: .................................................................................................. 232.2. SPOT: ......................................................................................................... 232.3. Sistemas VMS: ............................................................................................ 232.5. Programa SesDAS: ..................................................................................... 232.6. VSTA Estaciones Fijas: ............................................................................... 23

3. Imgenes Satelitales Obtenidas del Sensor Remoto MODIS de la NASA: ....... 233.1. Especificaciones Tcnicas: ......................................................................... 233.2. Componentes y Aplicaciones: ..................................................................... 23

CONCLUSIONES .................................................................................................. 24REFERENCIA BIBLIOGRAFICA ........................................................................... 25


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INTRODUCCIN

Las imgenes obtenidas por satlites ofrecen una prespectiva nica

de la Tierra y sus recursos. El valor de las imgenes de satlites y la

informacin extraida de ellas es evidente ya que ofrecen una cobertura

global y peridica de la superficie terrestre con una visin panormica y

homogeneidad en la toma de datos.

El uso de imgenes satelitales se ha divulgado en los ltimos aos

para una gran variedad de aplicaciones: desarrollo y planificacin urbana,

catastro, infraestructura, usos del suelo, estudios ambientales y de recursos

naturales, agricultura, desastres naturales/emergencias, entre otros


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1. Tecnologas para la deteccin de imgenes satelitales:

La teledeteccin es el sistema integral de captura de informacin territorial (a partirde la radiacin electromagntica captada por el sensor) que se emplea cada dacon mayor asiduidad para la captura tanto de informacin temtica

(medioambiental), como de informacin topogrfica (MDT, planimetra).

Ello ha sido posible gracias al desarrollo que han experimentado, por un lado, lasTcnicas de Tratamiento Digital de Imgenes, lo cual ha facilitado, en todos losprocesos, la obtencin de datos significativos del territorio y por otro al acceso a laexhaustiva informacin digital proporcionada por sensores, en su aspectoespacial, radiomtrico, espectral y temporal.

Cabe mencionar que la fotogrametra se puede considerar la tecnologaprecursora de la teledeteccin. No obstante, para la captura de informacin desdesatlites nos tenemos que remontar al ao 1960 cuando la NASA (National

Aeronautics and Space Administration) pone en rbita el primer satlite de la serieTIROS, pionero de los destinados a la observacin meteorolgica, y en 1972 elERTS 1 (Landsat 1), comenzando la era de la Teledeteccin espacial. En la

actualidad hay cientos de satlites de Observacin de la Tierra en rbita, cada unode los cuales porta uno o varios sensores diseados para un tipo de aplicaciones

especfico.

Las imgenes de satlite tienen la ventaja de que abarcan una zona mucho msamplia que las imgenes areas, permitiendo realizar estudios territoriales a bajocoste. En la actualidad los satlites nos proporcionan sistemas integrados dedatos territoriales (a partir de la radiacin electromagntica transformada eninformacin digital) con gran resolucin espacial, radiomtrica, espectral y granperiodicidad, que hacen de la teledeteccin un instrumento indispensable para el

Figura 1.1. Captura mediante teledeteccin: sistema

de comunicacin y de informacin


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conocimiento global de la Tierra, as como para la deteccin y cuantificacin de loscambios que en ella se producen. El Tratamiento Digital de Imgenes utiliza lainformacin digital (imgenes) procedentes de sensores para la extraccin deinformacin especfica a los fines requeridos, topogrficos y temticos. Una de susgrandes ventajas es la rapidez de procesamiento de la ingente informacin digital

disponible hoy da para cada proyecto.

Para la obtencin de informacin topogrfica y temtica se ha venido utilizando,hasta fecha reciente, diferentes sistemas y equipos de produccin, con lo que lasuperposicin y correspondencia entre ambas informaciones se haca difcil, ascomo un elevado costo en su obtencin y actualizacin.

Para el estudio del Tratamiento Digital de Imgenes se puede dividir, el mismo, enlas siguientes fases:

Concepto de imagen digital. Tratamientos previos. Radiomtricos y geomtricos.

Mejoras de la imagen.

Sistemas de Extraccin automtica de informacin.

Las aplicaciones de la teledeteccin son actualmente muy variadas, prcticamentede aplicacin a todas las ciencias y disciplinas del conocimiento de la Tierra, comoson: meteorologa, ocupacin del suelo, geologa, edafologa, agricultura, estudiosforestales, medioambiente, cartografa temtica y topogrfica, cambio global,anlisis geogrfico, etctera.

La teledeteccin ha propiciado la creacin de equipos multidisciplinares queresultan indispensables en la ejecucin de cualquier proyecto.

1.1. Teledeteccin Espacial:

1.1.1. Fundamentos fsicos:Las imgenes generadas procesando informacin de sensado remoto tienen en

particular un enorme potencial dentro de todas estas reas, y han concitadorecientemente una notable atencin masiva gracias a aplicativos especficos comopor ejemplo el Google Earth. Dentro del diverso espectro de modalidades einstrumentos para el sensado remoto, podemos mencionar las imgenessatelitales de diversas misiones y constelaciones, las imgenes obtenidas pormedio de plataformas aerotransportadas, y las imgenes obtenidas por medio decmaras fijas.


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Cada una de dichas modalidades tiene ventajas y desventajas especficas. Porejemplo, las imgenes satelitales suelen poseer parmetros de calidadinsuperables, y entregan informacin espectalmente calibrada. Sin embargo, lasimgenes satelitales disponibles en forma gratuita son de muy baja resolucinespacial, no son obtenibles con la frecuencia necesaria para muchos estudios, y

las condiciones climticas no son negociables (p.ej. presencia de nubes, niebla, uotros factores que afectan las mediciones). Imgenes satelitales de mayorresolucin espacial suelen ser prohibitivamente caras.

Las imgenes obtenidas por medio de plataformas aerotransportadas sesobreponen a la falta de versatilidad de las imgenes satelitales,fundamentalmente porque pueden ser obtenidas en condiciones ptimas de clima,iluminacin, etc., y la resolucin espacial puede acomodarse a los dispositivossensores, altitud de vuelo, etc. La desventaja fundamental de esta modalidad esque el costo operativo es muy alto, y no se han desarrollado hasta ahora sistemas

de procesamiento mviles que permitan verificar en tiempo real si la adquisicin seha realizado en forma adecuada. Las imgenes de cmaras fijas suelen ser decalidad baja o media, y requieren un procesamiento muy complejo para ser dealguna utilidad a la hora de establecer mediciones cuantitativamente precisas.Tienen adems la desventaja fundamental de tener un alcance limitado.

Los fundamentos fsicos de la teledeteccin espacial se basan en la medida de laradiacin electromagntica emitida o reflejada por los objetos, como respuesta a la

incidencia de una radiacin natural (luz solar) o artificial (radar).

Si hablamos de radiacin electromagntica natural nos referimos a teledeteccinpasiva y si hablamos de radiacin electromagntica artificial nos referimos ateledeteccin activa.

Cualquier sistema de teledeteccin se compone de tres elementos bsicos: elsensor, el objeto y un flujo energtico electromagntico que permite realizar unaasociacin entre el objeto y el sensor.

Podemos definir a la teledeteccin espacial como la ciencia que describe las

mediciones de propiedades fsicas de los objetos obtenida a distancia desde unsensor.

La energa electromagntica es una clase de energa que se transmite a travs deondas y resulta de la propagacin simultnea en el espacio de un campo elctrico(E) y un campo magntico (B) variables y por tratarse de una onda podemosasociar una longitud de onda () o frecuencia (F). Ver figura 1.1. Esta energa


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puede ser clasificada por medio de las distintas longitudes de onda ( ) ofrecuencias (F) en lo que llamamos espectro electromagntico.

Cabe recordar que la velocidad de propagacin de una onda electromagntica enel vaco es de 300000 km/seg.

Figura 1.2. Onda Electromagntica

Figura 1.3. Espectro Electromagntico


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En teledeteccin, los procesos de medicin se llevan a cabo dentro de los rangosde longitudes de onda llamados espectro visible, infrarrojo prximo, infrarrojomedio, infrarrojo lejano o trmico y microondas.

1.1.2. Tipos y Fuentes de Error:Los factores ms importantes que originan las anomalas en la imgane adquiridapueden agruparse en ocho apartados:

a) Distosiones originadas p or la os ci lac in d e la plataform a:

Este tipo de alteraciones es ms acusada en la plataforma areas. Consiste enpequeas variaciones en la altura a la que se desplaza el satlite o avin, en lavelocidad y en la orientacin de cualquieera de sus tres ejes, movimientosconocidos con los nombres de aleteo (pitch), cabeceo (roll) y ladeo (yaw) queprovocan un constante cambio en el campo de visin.

Tabla 1. Regiones del espectro para la teledeteccin


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b) Distors iones p rovocadas p or la rotacin terrestre:

Al adquirir una escena, el sensor invierte in tiempo en rastrearla. Durante eseintervalo, el giro de la Tierra origina un desplazamiento progresivo de las lneas debarrido (vase figura 1.5.). Todo ello, unido a la propia inclinacinde la rbita delsatlite, produce como resultado una imagen romboidal orientada hacia ladireccin NE-SO.

c)Distors in de obl icuidad d ebido el t iemp o de barr ido :

El barrido de una lnea completa consume un tiempo finito. Durante ese lapso, elsatlite se ha desplazado respecto de la situacin que ocupaba al comienzo de lalnea. Por ello, los dos extremos de la lnea no forman una lnea perpendicular a latraza del satlite.

Figura 1.4. Oscilacin de la plataforma

Figura 1.5. Distorsin provocada por la rotacin terrestre


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d) Distors in del aspecto:

Se trata de la distorsin introducida por la diferencia entre el tamao nominal delpixel y el correspondiente al ngulo de visin del sensor sobre el terreno. El menor

tiempo invertido en barrer una lne acon respecto al necesario para que el satlitepudiera situarse en la vertical del centro de la celdilla siquiente produce unasolapamiento entre celdillas vecinas.

e) Disto rs in pano rmica:

El tamao efectivo de un pixel en el terreno se agranda en el sentido de losextremos de la lnea barrida. Este efecto ser ms acusado en plataforma que sedesplacen en menor altura.

Figura 1.6. Distorsin por tiempo de barrido

Figura 1.7. Distorsin panormica


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f) Distors in pro vocada p or la cu rvatura de la t ierra:

Esta distorsin es casi inapreciable en plataformas aerotransportadas, mientrasque es importante en sensores espaciales, ocasionando efectos de borde muysignificativos en satlites con una gran cobertura.

g) Disto rsin p rov ocada po r la to pografa:

Especialmente en regiones montaosas, los puntos de la imagen se vendesplazados debido a la visin en perspectiva de este relieve (vase figura 1.9.).Tambin los efectos radiomtricos se ven alterados, debido principalmente a la

variacin en la posicin del sol y las sombras que produce la topografa. Tambinla mayor altura del objeto observado incide en un menor impacto de lasdistorsiones atmosfricas. Este tipo de distorsin es, evidentemente, mucho msacusada en fotografa area, por su adquisicin a ms baja altura.

Figura 1.8. Curvatura de la Tierra

Figura 1.9. Distoriones provocadas por la topografa


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h) Distors ion es provocadas po r el sensor:

Las exploradores de barrida rastrean la imagen perpendicularmente a la direccinde la taza. Las posibles alteraciones en la oscilacin del espejo originandistorisiones, tanto mayores cuando ms al extremo de la lnea de barrido seproduzcan.

Pueden existir fallos en la calibracin de los detectores. Los sensores aprovechancada oscilacin para explotar varias lneas simultneamente (varios detectores porbanda). El eventual desajuste de algn detector produce como consecuencia unbandeado longitudinal de la imagen.

i ) Distors ion es prov ocadas por la atmsfera:

La composicin material de la atmsfera induce una modificacin de los valores denerga procedente de la superficie terrestre. Como consecuencia se disminuye elcontraste de la escena.

1.2. Sistemas de Tratamiento Digital de Imgenes:

El Tratamiento Digital de Imgenes es una parte fundamental de la teledeteccin,cuyo desarrollo ha impulsado las aplicaciones de los datos digitales procedentesde sensores.

La Imagen en forma digital (matriz numrica bidimensional) obtenida directamente(radimetros) o por transformacin de la imagen analgica (cmaras mtricas) en

digital mediante escner, ser la fuente indispensable de entrada de datos en elSistema de Tratamiento.

Asimismo, al ser los datos, en todo el procesamiento, en forma digital posibilitados aspectos trascendentales en el momento actual, como son:

La comunicacin y transmisin por redes de la informacin.

La produccin electrnica de documentos cartogrficos (mapas, ortofotos,etctera).

1.2.1. Imgagen Digital:

La imagen, de forma genrica, se puede considerar que es un elementoconstitutivo indiscutible de todo proceso de transmisin de informacin(comunicacin). Los primeros elementos que podemos considerar como imgenes(analgicas) son los dibujos, grficos, esquemas, etctera , los cuales, tanto suconfeccin como su transmisin (reproduccin), se realizaban y realizan en ciertoscasos, completamente de forma manual.


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La complejidad de su ejecucin y por tanto de su reproduccin variabansustancialmente, entre otros factores, en funcin de si la imagen era en blanco ynegro o color, dificultando y encareciendo los procesos antes mencionados enfuncin de las caractersticas de la imagen. Este escaso conocimiento de lastcnicas asequibles en la utilizacin del color impidi y fren durante siglos que el

mismo se utilizase regularmente en los procesos de produccin de documentos.

La fotografa, desde sus orgenes, contribuy de forma definitiva y eficaz a todoslos procesos de produccin de documentos y especialmente de imgenes. Lastcnicas analgicas de fotografa, fotomecnica y fotocomposicin, que en algunoscasos todava se siguen utilizando en los procesos productivos, han sido lossistemas inspiradores de los actuales sistemas digitales de reproduccin y, porsupuesto, fotogramtricos.

Una fase fundamental en la produccin de imgenes digitales, en aquellos casos

que la fuente de informacin fuese analgica (cmara fotogramtrica), sera laconversin de dicha informacin (seal analgica) en digital medianteconvertidores ADC (cuantificadores y codificadores), como por ejemplo:escner, digitalizadores,etctera.

La cuantificacin tiene por objeto el muestreo de la informacin analgica originaly, por tanto, una discretizacin de la misma (funcin del tiempo o el espacio, en elcaso de audio e imagen respectivamente).

La codificacin (nmero de bits por muestra) se encargar de hacer reproducible y

fcilmente procesable dicha informacin discretizada, facilitando igualmente sualmacenamiento y transmisin.

Todo proceso de cuantificacin (convertidores de una seal de entrada en otra desalida segn una ecuacin dada) lleva consigo una generalizacin de lainformacin; por ello, pueden considerar a los cuantificadores como sistemaspotentes de compresin. Las imgenes digitales, como ya se ha dichoanteriormente, son una transformacin (discretizacin) de las imgenes originalesfotogrficas (analgicas) en digitales mediante un escner (ADC), o bien son en smismas digitales si proceden directamente de un barredor multiespectral (caso de

la teledeteccin) o cmara digital.En cualquier caso, una imagen digital se puede considerar de forma genricacomo una matriz (bidimensional) discretizada en niveles de grises ND (valorradiomtrico o digital) con una expresin, por celda (cada celda/elemento de lamatriz se denomina pixel -s-).


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a) Resolu cin espectral:

Como mencionamos anteriormente uno de los puntos a definir previamente es laprecisin necesaria que puede aportar una imagen satelital. Este es uno de lospuntos ms importante a la hora de elegir trabajar con un satlite u otro, dado quecada sensor puede aportar un cierto grado de precisin de imagen.

Recordemos que una imagen est formada por pxeles y un pxel es la menordivisin capaz de diferenciar un objeto de otro. Al hablar de resolucin espacial delos sensores estamos hablando del nivel de detalle que una imagen satelital nosofrece.

La gama de resoluciones es muy variada, empezando por sensores conresoluciones de 1m x 1m para sensores de alta precisin hasta 5km x 5km queson sensores utilizados con fines meteorolgicos. Entonces si por ejemplonecesitamos contar con una precisin de 30m x 30m seleccionaremos un sensor

que nos brinde por cada pxel la informacin de la observacin de un polgono de30m x 30m sin necesitar la correcta definicin de los objetos que se presenten enel interior de dicho polgono.

A continuacin se presentan algunas de las posibles elecciones de sensoresdisponibles a partir de los cuales podremos obtener las imgenes satelitales:

Ikonos (1m / 4m), IRS (5m Pancromtico / 30m Multiespectral), Landsat 7(15m/30m), Spot (10m) y datos rusos (1m 2m) por caso especial, y datos activos(todos los satlites anteriormente mencionados son pasivos o sea pticos),

incluyendo Radarsat y ERS para aplicaciones especializadas tales como lacreacin de DEMs (Modelos Digitales de Elevaciones).

b) Resol uc in radi omtr ica:

Cuando hablamos de resolucin radiomtrica nos referimos a la capacidad quetienen los sensores en registrar variaciones en las distintas ondaselectromagnticas que arriban desde los objetos o cuerpos emisores. El mximonmero de variaciones capaces de registrarse recibe el nombre de resolucinradiomtrica.

Habitualmente la codificacin digital se expresa la resolucin en el nmero de bits

que precisa cada elemento de la imagen para ser almacenado. En la actualidad lonormal para el rango de niveles de codificacin que disponen los sensores varaentre 6 bits a 8 bits.

6 bits = 64 niveles de colores, 26 = 64




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Excepcionalmente el sensor NOAA-AVHRR trabaja con 1024 niveles digitales (10bits).

Cabe aclarar que cuando se trabaja con anlisis multiespectrales se estudian porejemplo las bandas del espectro visible (B1, B2 y B3) y si la resolucin

radiomtrica del sensor es de 8 bits al combinar las 3 bandas obtendramos16777216 colores posibles en la imagen (2563).

1.2.2. Visualizacin de la imgenes:

a) Color :

Independientemente de las bandas que se incluyan en la composicin, convieneconsiderar algunos aspectos sobre el proceso que permite obtener esascomposiciones en color. La mezcla de tres bandas espectrales en unacomposicin en color puede conseguirse de acuerdo a dos procesos,

denominados aditivo y sustractivo.En el proceso aditivo, cualquier color se obtiene por suma de los tres coloreselementales o primarios: azul+verde+rojo. La suma de dos colores primariospermite lograr un color complementario: azul+verde=cian, azul+rojo=magenta, yverde+rojo=amarillo.

Por el contrario, el proceso sustractivo se basa en la absorcin de la luz queejercen los colores complementarios: el cian absorbe la luz roja, el magentaabsorbe el verde y el amarillo el azul. Los tres en combinacin forman el negro. Elproceso aditivo es el usado en los sistemas electrnicos de visualizacin, como lo

es un monitor de computadora. En cambio, el proceso sustractivo se emplea en lareproduccin mecnica del color, por tanto, cuando se pretenda imprimir unaimagen resulta preciso aplicar a cada banda uno de los colores complementarios.

b) Tablas de referencia de colo r:

Una tabla de referencia del color (Colour Look Up Table, CLUT), o simplementetabla de color, es una matriz numrica que indica el nivel visual (NV) con el que se

Figura 1.10. Procesos de formacin del color


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representar en pantalla cada uno de los niveles digitales (ND) de la imagen. LaCLUT se inserta entre la memoria de refresco y el tubo de imagen del monitor, loque permite modificar la relacin entre el ND almacenado en disco y la intensidadde brillo con que se visualiza (NV). En consecuencia no tiene por qu existir unanica equivalencia entre ND y NV.

En la mayora de los equipos informticos, la CLUT es una matriz numrica de 3columnas por 256 filas. El orden de la fila indica el ND de entrada, mientras elalmacenado en la tabla expresa el nivel de visual (NV), con el que ese ND serrepresentado en pantalla. Las tres columnas corresponden a los tres coloreselementales: rojo, verde y azul. Conviene recordar que los equipos de tratamientodigital de imgenes utilizan el proceso aditivo de formacin de color, por lo quecuanto mayor sean los valores de NV en cada columna, mayor componente derojo, verde o azul tendr el pxel finalmente visualizado.

Para el caso de trabajar con una sola banda de informacin de la imagen satelital,lo normal es que la imagen aparezca en pantalla en tonos de gris. Esto significaque cada ND tiene el mismo componente de rojo, verde y azul.

Si en cambio, trabajamos con tres bandas de informacin de la imagen satelital,de la combinacin de los 3 niveles digitales de cada banda resultar una imagenen colores (combinacin de rojo, verde y azul), pudiendo tambin presentarsepxeles con colores grises.

c) Vis ualizacin de las imgenes:

La plasmacin grfica de los resultados de cualquier tratamiento es la operacinque nos permite reconstruir una imagen analgica con los datos digitalesoriginales.

El proceso consiste en asignarle un tono de gris o un color a cada uno de losvalores numricos captados por el sensor. Para este fin, deben de construirseunas tablas de color en el ordenador, ya que no existe una relacin tan evidente

Figura 1.11. Combinacin de los 3 niveles digitales de cada banda


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en el orden entre los colores como entre los diferentes tonos de grises e, incluso,esta relacin puede ser modificada segn las aplicaciones o el inters del usuario.

Habitualmente, las imgenes adquiridas recogen datos en varias longitudes deonda del espectro (bandas o canales) para cada pxel. Para visualizar esta

informacin se procede a la asignacin de colores a cada banda de informacin.Para ello se utilizan los siguientes colores: azul, verde y rojo. Dentro de cadabanda se establece un orden de asignacin del color elegido segn su tonalidad(de ms claros a ms oscuros).

Dependiendo de las bandas del espectro que el sensor pueda observar y de lacomposicin de bandas que nos interese podremos tener imgenes en coloresnaturales, imgenes en falso color, o solamente monocromticas.

En el caso que dispongamos informacin de las tres bandas del espectro visible y

asignando el color azul a la banda 1, el color verde a la banda 2 y el color rojo a labanda 3 obtendremos imgenes en colores naturales (ver figura 1.12.).

Si en cambio tenemos informacin de las bandas 2, 3 y 4, obtendremos imgenesen falso color. Habitualmente para este tipo de imagen se realiza la siguienteasignacin de colores: el azul a la banda 2, el verde a la banda 3 y el rojo a labanda 4 (ver figura 1.13).

Figura 1.12. Imagen en colores naturales, bandas B1, B2 y B3


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Otra imagen posible, tambin en falso color, es la que se obtiene de trabajar conlas bandas 2, 4 y 5 7, asignndose el color azul a la banda 2, el verde a la banda4 y el rojo a la banda 5 7. La siguiente figura 1.14. est compuesta por lasbandas 2, 4 y 5.

Figura 1.13. Imagen en falso colores, bandas B2, B3 y B4

Figura 1.14. Omagen en falsos colores, bandas B2, B4 y B5


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A continuacin se incluyen las figuras de cada una de las bandas usadas (1, 2, 3,4 y 5) a partir de las cuales se obtuvieron las figuras en color natural y en falsocolor (ver figuras 1.15. a 1.19.).

Figura 1.5. Imagen en escala de grises, banda B1



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1.3. Correcciones Radiomtricas y Geomtricas:

Los operadores que se aplican sobre una imagen pueden ser divididos en dosgrupos: transformaciones de amplitud (slo modifican la amplitud de la seal,manteniendo invariable las coordenadas de los pxeles) y transformaciones de lageometra (slo modifican la geometra de la imagen). Las correccionesigualmente se clasifican en radiomtricas y geomtricas en funcin de que usenuno u otro operador.

1.3.1. Correcciones radiomtricas:Las correcciones radiomtricas son aquellas que afectarn directamente a laradiometra de la imagen. Dichas correcciones se hacen necesarias debido a losvalores (ND) errneos registrados en la fase de captura y/o transmisin de lainformacin (caso de ser imgenes digitales procedentes de satlites artificiales).

En imgenes obtenidas por medios aerotransportados (satlite o avin) dichoserrores en la captacin de los valores ND, pueden ser debidos a perturbacionesatmosfricas que los modifican (fenmenos de absorcin y dispersin atmosfrica)o a deficiencias en la construccin del sensor.

La correccin atmosfrica se efectuar segn modelos matemticos que ligarn elvalor registrado de ND con los valores reales existentes del objeto sobre el terreno(proceso de calibracin).



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Los errores producidos por el sensor se solventarn conociendo los datos decalibracin radiomtrica del mismo.

1.3.2. Correcciones Geomtricas:Las correcciones geomtricas son necesarias realizarlas bsicamente debido a

dos motivos:

A las variaciones espaciales ocurridas en el proceso de captura de lainformacin e inherentes al movimiento del sensor (aleteo, cabeceo,variaciones en altura y velocidad, etc).

Por necesidad de ajustar, dicha informacin, a un sistema de referenciadeterminado (sistema geodsico, proyeccin cartogrfica, etc).

Previamente a la propia correccin geomtrica se repasan conceptos geomtricosde las variaciones espaciales.

Dentro de las transformaciones bsicas principales, una de las ms importantessern las correcciones geomtricas (variaciones espaciales). Son correcciones deeste tipo: la rotacin, el cambio de escala y la traslacin de los diferentes pxelesde la imagen en 3 dimensiones (el caso de 2 dimensiones sera unaparticularizacin del caso anterior).

Las principales variaciones espaciales son:

Rotacin. La rotacin de un punto (XP1,YP1,ZP1) a otro (XG,YG,ZG), de maneraarbitraria en el espacio, requiere de tres transformaciones o giros (, , ), segn

los tres ejes (X, Y, Z) de coordenadas espaciales de referencia, respectivamente.

Traslacin. Sera el caso de trasladar un punto con coordenadas (XG,YG,ZG) auna nueva situacin mediante un desplazamiento (X0, Y0, Z0).

Cambio de Escala. Se trata de unas determinadas variaciones (escalares -) alo largo de los ejes X,Y,Z.

Las correcciones geomtricas tienen como objetivo modificar la geometra de lospixeles, ajustndolos normalmente a un sistema geomtrico dado (de un sistemamagen1 a otro sistema imagen2, sistema de proyeccin cartogrfica determinado,

etc), manteniendo de forma ms significativa la radiometra de la imagen original.

1.4. Realces y Mejoras de Imgenes:

Existe un grupo de tcnicas de tratamiento de imgenes cuyo objetivo esmanipular las imgenes de forma que nos permitan extraer aspectos de la imagenque antes parecan ocultos.


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Estas operaciones son denominadas tcnicas de realce y son de gran ayuda enlos procesos de interpretacin, identificacin visual de los resultados.

Podemos realizar una clasificacin de estas tcnicas de realce en dos clases ogrupos.

El primero de los grupos se denomina pxel a pxel, en la que se mantiene el valornumrico de cada pxel original cuando la imagen es transformada,independientemente de su ubicacin.

El otro grupo de tcnicas tiene como objetivo poder ver las imgenes de formadiferente o distinta. En algunas de ellas se realizan un conjunto de operaciones desustraccin, adicin, divisin o multiplicacin con los diferentes valores de cadapxel para conseguir resaltar determinados aspectos de la imagen cuando sevisualicen.

En este tipo de operaciones de realce el valor del pxel en la imagen transformadadepende no exclusivamente de su propio valor en la imagen original, sino tambin,de los valores de los pxeles de su entorno prximo. Dentro de este grupopodemos encontrar los denominados filtrosque consisten en la aplicacin de unatransformacin sobre la imagen original, obtenindose una nueva imagenmejorada.

El valor digital de cada pxel es transformado por medio de una funcinmatemtica. En esta operacin se relaciona el valor digital de cada pxel con losvalores digitales de los pxeles de un cierto entorno en la imagen original. Entre los

ms comunes se encuentran los denominados filtros de suavizado utilizados paraeliminar el "ruido" de la imagen atenuando las altas frecuencias, siendo muyusados para la homogenizacin de reas, haciendo desaparecer los pxelesaislados. Los filtros de realce permiten obtener una imagen de mayor calidaddonde los contornos se realzan pero sin afectar excesivamente a las zonashomogneas, facilitando la apreciacin de ms detalles que en la imagen original.

Por ltimo, los filtros de extraccin de bordes provocan un cambio completo en laestructura de la imagen que resulta dominada por el "ruido". Son de gran utilidadpara la extraccin de contornos, lmites, que aparecen realzados perdindose las

zonas homogneas.

Una de las tcnicas ms utilizadas en el tratamiento de imgenes es la del zoom,ya que los datos originales no tienen escala y es el tipo de restitucin ovisualizacin que se haga (el tipo de punto de la imagen, o el nmero de puntosasignados a cada pxel) lo que nos permite modificar las dimensiones de losproductos analgicos.


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Existen varios tipos de "zoom" entre los cuales el ms sencillo es el directo,repitiendo un nmero de puntos (x2, x3) de imagen por cada valor del pxeloriginal, sin embargo, desde la perspectiva visual, este proceso no es indefinido,ya que a partir de determinadas fases aparece el efecto del "cuadriculado" de laimagen.

2. Sistemas de obtencin de imgenes satelitales:

2.1. LANDSAT:

2.2. SPOT:

2.3. Sistemas VMS:

2.5. Programa SesDAS:

2.6. VSTA Estaciones Fijas:

3. Imgenes Satelitales Obtenidas del Sensor RemotoMODIS de la NASA:

3.1. Especificaciones Tcnicas:

3.2. Componentes y Aplicaciones:


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CONCLUSIONES


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REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

"Teledeteccin y Sistemas de Tratamiento digital de imgenes"-A. Arozarena Villar

"Metodologa para obtencin de informacin geogrfica, geofsica y geo-ambiental

desde imhenes satelitales"- J. Piazzese, E. Oate"Distorsin en la adquisicin de imgenes de teledeteccin y su correccin"-ngelMartinez, Jos Gallud, Francisco Abad.

sistemas satelitales para la obtención de imágenes

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