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CICLO V Diciembre 2002
COMISIÓN NACIONAL DE ACTIVIDADES ESPACIALES
USO DE LA INFORMACIÓN ESPACIAL PARA CARTOGRAFÍA, GEOLOGÍA Y
PRODUCCIÓN MINERA Dra. Ana M. Hernández y Dr. Jaime A. Moragues
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Resumen Ejecutivo
El Plan Espacial Nacional se centra en la generación de Ciclos de Información Espacial Completos (CIE) que da coherencia y vincula entre sí todas las actividades de CONAE, clarificando los objetivos parciales que deben alcanzarse en cada uno de los Cursos de Acción en los que se ha ordenado la actividad espacial y definiendo el destino social y las áreas de aplicación de los desarrollos en tecnología espacial.
Dentro de estos Ciclos se encuentra el Ciclo de Información vinculada a la Cartografía, la Geología y la Producción Minera que abarca la teledetección y procesamiento de información relevante para estudios en geología, y aplicaciones a exploraciones mineras incluyendo las aplicaciones para explotaciones petroleras y de gas. También comprende los estudios para el tendido de oleoductos y gasoductos y por extensión, otras obras de infraestructura de características semejantes, tales como el tendido de líneas de alta tensión, trazado de rutas y de líneas férreas, así como grandes obras hidráulicas y canales que desagotan grandes extensiones de agua. Se incluye la cartografía, como una herramienta básica para los geólogos de todas las disciplinas, con la elaboración de mapas temáticos y de Sistemas de Información Geográfica (SIG), aplicados a la geología y la minería. Utilizando los mapas con la distribución e identificación de unidades rocosas, los geólogos e ingenieros en petróleo investigan depósitos de hidrocarburos y de metales; los hidrogeólogos buscan aguas subterráneas; los geólogos estructurales clasifican fallas activas e inactivas. Toda esta información gana valor a medida que se sistematiza y prepara para la toma cotidiana de decisiones por el gobierno o el sector privado.
Se excluyen los aspectos ambientales que están comprendidos en los Ciclos III y IV.
Se describe la importancia de la información de origen espacial en la geología y producción minera. La visión sinóptica que proveen los sensores montados en plataformas satelitales permiten comprender los fenómenos geológicos en su dimensión regional, entender la geología y los procesos relacionados como un todo. La capacidad multiespectral de los datos brinda un auxilio invalorable en el estudio de las rocas y minerales ya que es posible discriminarlos sobre la base de las características de su firma espectral. En la actualidad, esta característica se ha visto potenciada por la existencia de los sensores hiperespectrales.
Los sistemas satelitales actuales, que proveen datos de mayor resolución espacial con capacidad de visión estereoscópica, permiten el modelado digital de la topografía, producto invalorable en temas relacionados con la planificación de obras, estudios geotectónicos, desarrollo de grandes obras de infraestructura, desarrollo de explotaciones mineras y petroleras, estudios de riesgo sísmico y estudios ambientales-geodinámicos en general.
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Los sistemas de radar tiene gran aplicación en la detección de estructuras geológicas, las cuales son importantes para la exploración minera y petrolera, y para estudios sísmicos. Dada su capacidad de resaltar rasgos topográficos sutiles y detectar la rugosidad del terreno, los datos de radar son auxiliares insustituibles en el relevamiento geológico en zonas de vegetación densa.
Se da una breve descripción de las misiones internacionales de Observación de la Tierra.
Se resumen las tareas que se han desarrollado, y se están desarrollando, en la CONAE, que contribuyen al presente Ciclo de Información, las cuales han significado un esfuerzo mancomunado con otros organismos nacionales y provinciales, tanto oficiales cuanto privados, para su concreción. En todos los trabajos, la CONAE participa de diversas maneras, aportando las imágenes satelitales correspondientes y la experiencia de su profesionales, con el fin de obtener información útil para sus programas, en particular para la validación terrestre de sus imágenes satelitales, así como para contribuir a aportar información para diversas áreas del quehacer nacional.
Se describen los proyectos basados en el empleo de la información suministrada por los satélites de la Constelación Matutina y, en particular, del satélite SAC-C, que forma parte de dicha constelación. Asimismo, se presentan los programas en desarrollo de las misiones SAC-D/E y SAOCOM, que forma parte del sistema SIASGE, y en general las actividades de la CONAE incluidas en el PLAN ESPACIAL NACIONAL “Argentina en el Espacio” - 1997-2008 en estos temas.
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I N D I C E
1. INTRODUCCIÓN................................................................................... 1
2. CARTOGRAFÍA..................................................................................... 2
3. GEOLOGÍA............................................................................................. 3
3.1. Exploración geológica y áreas temáticas .................................................. 3 3.2. Producción Minera y Petrolera.................................................................. 5
3.2.1. Exploración off-shore de hidrocarburos.................................................... 5 3.2.2. Derrames naturales de petróleo ................................................................. 6 3.2.3. Identificación de depósitos minerales ....................................................... 6
4. PANORAMA INTERNACIONAL....................................................... 8
4.1. Comité de Satélites de Observación de la Tierra (CEOS) ........................ 8 4.2. Misiones internacionales........................................................................... 8
5. ACCIONES DESARROLLADAS POR LA CONAE ....................... 11
5.1. Proyectos de cooperación........................................................................ 11 5.1.1. Uso de las imágenes hiperespectrales y de la técnica de interferometría de
radar ........................................................................................................ 11 5.1.2. Programa Nacional de Cartas Geológicas ............................................... 11 5.1.3. Geología ambiental en la Isla Grande de Tierra del Fuego ..................... 12 5.1.4. Generación de cartografía digital............................................................ 12 5.1.5. Aplicaciones a la industria del petróleo y el gas ..................................... 12 5.1.6. Producción de cartografía topográfica y digital...................................... 13 5.1.7. Mapa gravimétrico del valle de Lerma ................................................... 13 5.1.8. Estudio Geológico del sector sur de la Sierra de Comechingones,
Provincia de Córdoba.............................................................................. 13 5.2. Programa GLOBESAR-2........................................................................ 14 5.3. Misión SAC-C......................................................................................... 15
5.3.1. Proyectos basados en las imágenes del SAC-C ...................................... 15 5.3.2. Proyectos basados en imágenes de la Constelación Matutina (Landsat 7,
Terra, EO-1 y SAC-C)............................................................................ 17 5.3.3. AVIRIS (Airborne Visible InfraRed Imaging Spectrometer)................. 19
5.4. Plan Espacial Nacional “Argentina en el Espacio“ 1997-2008.............. 20 5.4.1. SAC-D..................................................................................................... 21 5.4.2. SAC-E ..................................................................................................... 21 5.4.3. SAOCOM – Sistema SIASGE................................................................ 22 5.4.4. Modelos experimentales de radar y cámara hiperespectral
aerotransportables. .................................................................................. 23
6. RECONOCIMIENTOS ........................................................................ 23
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1. INTRODUCCIÓN
El Plan Espacial Nacional se centra en la generación de Ciclos de Información Espacial Completos (CIE) que da coherencia y vincula entre sí todas las actividades de CONAE, clarificando los objetivos parciales que deben alcanzarse en cada uno de los Cursos de Acción en los que se ha ordenado la actividad espacial y definiendo el destino social y las áreas de aplicación de los desarrollos en tecnología espacial.
Dentro de estos Ciclos se encuentra el Ciclo de Información vinculada a la Cartografía, la Geología y la Producción Minera que abarca la teledetección y procesamiento de información relevante para estudios en geología, y aplicaciones a exploraciones mineras incluyendo las aplicaciones para explotaciones petroleras y de gas. También comprende los estudios para el tendido de oleoductos y gasoductos y por extensión, otras obras de infraestructura de características semejantes, tales como el tendido de líneas de alta tensión, trazado de rutas y de líneas férreas, así como grandes obras hidráulicas y canales que desagotan grandes extensiones de agua. En el presente ciclo está también comprendido el procesamiento de información como soporte para actividades de cartografía. Se excluyen los aspectos ambientales que están comprendidos en los Ciclos III[1] y IV[2]. Toda esta información gana valor a medida que se sistematiza y prepara para la toma cotidiana de decisiones por el gobierno o el sector privado.
Este Ciclo de Información, como todos, se cierra al hacer llegar la información, y recibir los requerimientos, de los usuarios.
La herramienta básica para los geólogos de todas las disciplinas es un mapa mostrando la distribución y la identificación de unidades rocosas expuestas sobre la superficie terrestre. Utilizando estos mapas, los geólogos e ingenieros en petróleo investigan depósitos de hidrocarburos y de metales; los hidrogeólogos buscan aguas subterráneas; los geólogos estructurales clasifican fallas activas e inactivas.
La perspectiva del uso de la información espacial en geología y producción minera, se puede avizorar como una proyección de los usos que ha tenido ésta en el pasado y el desarrollo de nuevas tecnologías. En la actualidad, se ha abierto un campo importante en aplicaciones de teledetección hiperespectral, sobre todo con sensores aerotransportados. Su uso a bordo de satélites es una cuestión de tiempo, a medida que los sensores se tornen más manuables y la tecnología de enfriamiento se adapte a plataformas espaciales.
En cuanto a explotación, las líneas presentes y en desarrollo, son:
[1] Uso de la Información Espacial para la Gestión de Emergencias, A. M. Hernández y J. A. Moragues, Junio 2001.
[2] Uso de la Información Espacial para la vigilancia del Medio Ambiente y Recursos Naturales, J. A. Moragues y A. M. Hernández, Marzo de 2001.
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• El control de efluentes de explotaciones mineras.
• El uso del infrarrojo térmico para la detección de minerales y de aguas subsuperficiales para explotaciones mineras.
• La construcción de SIG (Sistemas de Información Geográfica) para la logística de las explotaciones mineras.
• El refinamiento de la precisión de modelos digitales de terreno, con información espacial proveniente de interferometría de radar, que permite:
ü Trazado de conductos (gasoductos, oleoductos). ü Trazado de caminos de explotación.
En cuanto a la exploración, el hecho de que se aumente cada vez más la resolución espacial, hace prever el aumento del uso de imágenes provenientes de satélites. Para las tareas de campo, cuanto más detallada sea la escala de la imagen satelital, mejor. Actualmente el geólogo de campo sale al terreno con imágenes a escala 1:50.000. Podemos esperar que esto se mejore y se llegue a escalas 1:10.000 o 1:5.000 provistas directamente por información espacial.
Otro aspecto a tener en cuenta es el avance en la georeferenciación de las imágenes, las cuales se emitirán con una exacta referencia de las coordenadas geográficas para cada píxel de la imagen. Las imágenes de SAR son utilizadas para prospección en zonas con cobertura vegetal densa.
2. CARTOGRAFÍA
La cartografía constituye una herramienta básica para la elaboración de cualquier mapa temático y de los Sistemas de Información Geográfica (SIG), aplicados a la geología y la minería. La existencia de mapas de alta precisión constituyen una necesidad para un amplio rango de actividades de planificación y desarrollo. Este mapeo ha sido realizado en las áreas altamente desarrolladas con métodos de monitoreo aéreo y de tierra. Sin embargo, en regiones en desarrollo y aún en países desarrollados, tales mapas son escasos, no están actualizados y frecuentemente están a escalas inadecuadas.
La creciente disponibilidad de imágenes obtenidas por teledetección desde satélites ha modificado la forma en que los mapas son preparados y utilizados. Los mapas, obtenidos de las imágenes orto-rectificadas, proveen mayor contenido de información y pueden integrarse a Sistemas de Información Geográfica.
La aplicación cartográfica hace uso de los datos de teledetección, utilizando cámaras pancromáticas de alta resolución espacial (usualmente 5 metros o mejor). El uso combinado de datos de radar (SAR) con sensores ópticos, tales como los datos SPOT, provee mapas de mayor precisión.
Datos topográficos, frecuentemente usados en estudios logísticos y de planificación, pueden ser derivados de imágenes estéreo ópticas y de radar, estas últimas en regiones con alta frecuencia de cobertura de nubes. Modelos digitales de elevación son generados por imágenes de radar usando técnicas de interferometría.
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3. GEOLOGÍA
3.1. Exploración geológica y áreas temáticas
Las imágenes registradas desde satélites, como LANDSAT y SAC-C, proporcionan una información muy útil para la exploración geológica. La visión sinóptica que proveen los sensores montados en plataformas satelitales permite comprender los fenómenos geológicos en su dimensión regional, entender la geología y los procesos relacionados como un todo. La capacidad multiespectral de los datos brinda un auxilio invalorable en el estudio de las rocas y minerales ya que es posible discriminarlos sobre la base de las características de su firma espectral. La resolución espacial y la obtención de imágenes del mismo lugar en diferentes años y épocas, y bajo diferentes condiciones ambientales posibilita el monitoreo de fenómenos geodinámicos como el vulcanismo, dinámica hídrica y deslizamientos, entre otros.
Los sistemas SPOT, JERS y ASTER proveen datos de mayor resolución espacial y, sumando su capacidad de visión estereoscópica, permiten el modelado digital de la topografía, producto invalorable en temas relacionados con la planificación de obras, estudios geotectónicos, desarrollo de grandes obras de infraestructura, desarrollo de explotaciones mineras y petroleras, estudios de riesgo sísmico y estudios ambientales-geodinámicos en general.
Los sistemas como LANDSAT TM y ETM, ASTER y el HYPERION, a bordo del EO-1, permiten detectar, gracias a su resolución espectral, zonas de minerales alterados, los cuales suelen estar relacionados a la presencia de minerales preciosos y valiosos como el oro, la plata, etc. y metales de importancia estratégica como el cobre. Debe sumarse también la posibilidad de detección de hidrocarburos tanto de fluencia natural como de accidentes de derrames petroleros.
La mayoría de las rocas han sido extensivamente alteradas hidrotérmicamente, un proceso en el que, mientras se mantiene a altas temperaturas, los fluidos ácidos transforman químicamente la mineralogía, y a veces se depositan metales preciosos. Un sensor que, por sus características, permite identificar la distribución precisa de diferentes minerales de alteración y de rocas con diferente contenido de sílice, entre otras aplicaciones, es el ASTER (Advanced Space-borne Thermal Emission and Reflection Radiometer).
ASTER es un sensor satelital de imágenes de alta resolución, transportado por el satélite TERRA, lanzado el 18 de diciembre de 1999, y que conforma, junto con el satélite argentino SAC-C y los estadounidenses EO-1 y Landsat 7, la Constelación Matutina (ver Sección 5.3.2).
Otros sistemas basados en la tecnología de radar, permiten obtener cubrimientos en condiciones ambientales adversas y en momentos críticos tal como por ejemplo, durante una inundación, donde las regiones pueden presentar cobertura nubosa importante.
Los sistemas de radar tiene gran aplicación en la detección de estructuras geológicas, las cuales son importantes desde el punto de vista de la exploración minera, petrolera,
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y estudios sísmicos. Dada su capacidad de resaltar rasgos topográficos sutiles y detectar la rugosidad del terreno, los datos de radar son auxiliares insustituibles en el relevamiento geológico en zonas de vegetación densa.
En el ambiente marino, es posible obtener información subsuperficial, obteniéndose así datos valiosos para entender los principios de la dinámica costera, además de permitir la detección de derrames de petróleo.
En áreas desérticas, las ondas de radar pueden penetrar el suelo hasta 2-3 metros, como la banda L de los SAOCOM (ver Sección 5.4.3), obteniéndose información subsuperficial que permitirá localizar fuentes de agua subterránea que con otros medios serían difíciles de ubicar.
La revisita del registro de información multiespectral satelital es otro factor muy importante a tener en cuenta en el análisis de monitoreo ambiental y de fenómenos geodinámicos, procesos que deben ser estudiados y monitoreados continuamente. La sedimentación costera, las erupciones volcánicas, los procesos de erosión, desertización y control de contaminación ambiental, temas éstos contemplados en los Ciclos II[3], III[4] y IV[5], son fenómenos de alto impacto económico en lo que se refiere al turismo, la calidad de vida humana y el desarrollo económico de las comunidades.
Teniendo en cuenta el Programa Nacional de Cartas Geológicas y Temáticas (llevado a cabo por el SEGEMAR – Servicio Geológico Minero) y los proyectos municipales, provinciales, regionales e internacionales de cartografía geológica y temática en los satélites de futura generación, es de suma importancia contar con:
q Alta resolución espacial (cartas geológicas 1:100.000, 1:50.000, estudios de impacto ambiental geológico y monitoreo de desastres 1:25.000, 1:10.000);
q Alta resolución espectral (exploración minera y petrolera, estudios de peligrosidad o riesgos geológicos);
q Datos hiperespectrales (exploración minera y petrolera);
q Datos de microondas (cartografía geológica y temática, estudio, monitoreo y mitigación de inundaciones, deslizamientos de tierra, y otros procesos de remoción en masa en regiones con persistente cobertura de nubes y/o densa cubierta de bosques).
q El uso del infrarrojo térmico para la detección de minerales y de aguas subsuperficiales para explotaciones mineras
q La constitución de SIG para la logística de las explotaciones mineras.
[3] Uso de la Información Espacial en el Clima, la Hidrología y Oceanografía, A. H. Hernández, D.J.
Gagliardini y J.A. Moragues, Agosto 2001. [4] Ver Referencia 1. [5] Ver Referencia 2.
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q El refinamiento de la precisión de modelos digitales de terreno obtenidos de la información espacial, provenientes de interferometría de radar.
o Trazado de conductos (gasoductos, oleoductos)
o Trazado de caminos de explotación.
3.2. Producción Minera y Petrolera
A medida que las reservas mundiales de gas y petróleo disminuyen, las compañías petroleras se encuentran más presionadas para encontrar nuevas reservas. En los últimos años, la exploración se ha ido extendiendo a áreas de frontera off-shore, tales como en el Ártico y el Sudeste Asiático para suplementar reservas existentes. Exploraciones en tales áreas ha dado lugar a un nuevo conjunto de problemas, ya que ellas raramente han sido exploradas por los métodos convencionales de monitoreo por barcos, además de los problemas adicionales como consecuencia de las duras condiciones ambientales, especialmente en el Ártico. Nuevos métodos y tecnologías, como el uso de datos satelitales, permiten optimizar la relación costo – efectividad en los monitoreos de gran escala de estas regiones inexploradas.
La identificación y mapeo de estructuras terrestres relacionadas a depósitos minerales y de hidrocarburos, es de gran importancia en muchas aplicaciones dentro de la geología, tales como mapeo geológico general y localización de depósitos minerales. El monitoreo basado en datos tomados a nivel de tierra a menudo puede presentar dificultades en la detección de estructuras de gran escala que indique depósitos, mientras que son fácilmente visibles con imágenes satelitales tales como las de Radar de Apertura Sintética (SAR) debido a su geometría de vista lateral.
Los denominados sensores hiperespectrales detectan cientos de bandas espectrales muy angostas en el espectro electromagnético que cubre las regiones del visible (0,4 a 0,7 µm), y el infrarrojo cercano y medio (de 0,7 a 3 µm). Su muy alta resolución espectral facilita una discriminación fina entre diferentes blancos basado en su respuesta espectral en cada una de las bandas angostas consideradas. El empleo de estos sensores ha crecido en importancia en los últimos años en la exploración minera y petrolera, particularmente en regiones áridas y semiáridas, donde la cubierta vegetal es escasa. En estas regiones los datos hiperespectrales, con el apoyo de la biblioteca espectral de minerales puros, han sido aplicados con éxito para la identificación de minerales y el mapeo de la abundancia de los mismos. En regiones húmedas o con condiciones ambientales diferentes, como por ejemplo la región ártica, la superficie de las rocas está incrustada por líquenes de varias clases los cuales modifican la señal espectral de los minerales presentes. Estos fenómenos deben ser entendidos y tenidos en cuenta en el análisis e interpretación de los datos hiperespectrales.
3.2.1. Exploración off-shore de hidrocarburos
Los métodos convencionales en áreas off-shore son el monitoreo sísmico, magnético y gravitatorio mediante barcos, que son costosos y requieren gran mano de obra, especialmente en grandes extensiones. Los mapas de anomalías gravitatorias derivados de altímetros de radar proveen una alternativa a estos métodos convencionales para una exploración regional de la existencia y posición de depósitos viables.
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La localización de estructuras conteniendo petróleo utiliza el efecto sobre la forma del campo gravitatorio de los depósitos de baja densidad, como el petróleo crudo. Esta información ha sido obtenida no sólo sobre los océanos, sino también sobre el Ártico, usando altimetría sobre el hielo.
3.2.2. Derrames naturales de petróleo
Este es el caso de capas delgadas de petróleo sobre la superficie marina, formado por la pérdida natural de depósitos submarinos de hidrocarburo. La contaminación de las aguas por derrames de petróleo, tanto los debidos a descarga ilegal de material de desechos como los derrames accidentales masivos, fueron considerados en el Ciclo III de Gestión de Emergencias [6].
La presencia de estas capas de hidrocarburos puede ser identificada y analizada usando imágenes de radar SAR; requiere un gran volumen de datos, debido a que la localización de la estructura conteniendo petróleo debe ser estudiada con datos de grandes series temporales. Esta información, combinada con mapas de anomalías gravitatorias obtenidos por altimetría de radar, refleja la estructura litográfica de la región y, en consecuencia, es posible estimar el potencial económico para la explotación.
3.2.3. Identificación de depósitos minerales
El uso de la teledetección en el rango óptico para aplicaciones de mapeo geológico y la exploración minera ya ha demostrado su importancia y validez, debido a la logística y economía en localizar depósitos minerales. La aplicación de componentes principales o cocientes de bandas de datos teledetectados son técnicas de uso frecuente en la identificación de zonas de alteración hidrotermal.
En el caso de utilizar componentes principales, se comprimen los datos, eliminándose la información redundante. La interpretación de estos datos depende de cada escena.
El cociente de bandas tiene la ventaja de originar una imagen independiente de las condiciones de iluminación. Permite realzar las diferencias espectrales entre las bandas utilizadas, aspecto importante para conocer el comportamiento espectral de los minerales a identificar.
Los minerales arcillosos y los carbonatos tienen bandas de absorción intensa en 2.2-2.3 µm del espectro electromagnético. Los minerales con estructura de filosilicatos, tales como clorita, muscovita y biotita, también tienen bandas de absorción en esta región, al igual que yeso, jarosita y alunita. Todos estos minerales se forman comúnmente durante los procesos de alteración hidrotermal y como consecuencia de ello, constituyen una guía para la localización de rocas potencialmente mineralizadas. El cociente entre las bandas 5 (1,55-1,75 µm) y 7 (2,08-2,35 µm) del TM y del ETM permite detectar la presencia de estos minerales como un grupo.
[6] Ver Referencia 1.
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Los minerales de óxidos de hierro, tales como hematita, goethita y jarosita, se forman comúnmente durante los procesos de alteración hidrotermal. El cociente entre las bandas 3 y 1 del LANDSAT permite el reconocimiento de estos minerales de óxido de hierro debido a los valores altos de reflectancia en la banda 3 (0.63-0,69 µm).
Los cocientes de bandas más comunes son: 7/5 (para realzar zonas con minerales arcillosos), 3/4 (para separar rocas de vegetación), 5/1 (realza áreas de hierro total), 5/4 (separa áreas ricas en arcillas de las ricas en Fe+2), 4/7 (diferencia arcillas vs. Fe+3) y 4/2 (realza áreas con Fe+2). Estos cocientes deben analizarse individualmente (en tonos de gris), pero luego todos los datos pueden sintetizarse en una imagen color relacionando una o dos bandas TM con uno o dos cocientes de bandas, o también relacionando tres cocientes de bandas, por ejemplo R5/7, G4/3, B3/1, con el objetivo de contrastar los diferentes grupos de minerales.
Los datos del ASTER y los datos hiperespetrales presentan mayores resoluciones espectrales, esta característica sumada a que los minerales y rocas poseen firmas o rasgos espectrales diagnósticos permiten su identificación y la generación de mapas de distribución por métodos de clasificación que comparan el espectro de cada pixel de la imagen, con espectros de referencia de minerales de una base de datos.
Las propiedades únicas de los datos SAR están ahora siendo utilizadas para la detección de lineamientos y fallas geológicas, que pueden indicar depósitos minerales. Debido a la vista lateral de los datos SAR, estos son particularmente efectivos en identificar estas estructuras geológicas, aún cuando están enmascaradas por la vegetación.
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4. PANORAMA INTERNACIONAL
4.1. Comité de Satélites de Observación de la Tierra (CEOS)
El CEOS (Committee on Earth Observations Satellites) - originalmente denominado International Earth Observation Satellite Committee, IEOSC - fue creado en el año 1984 por recomendación de un panel de expertos sobre Sensores Remotos bajo el amparo de “Economic Summit of Industrialized Nations Working Group on Growth, Technology and Employment”. Este grupo reconoció la naturaleza multidisciplinaria de los satélites de observación de la Tierra y el valor de coordinar todas las misiones propuestas. Así el CEOS ha establecido un amplio marco para la coordinación a través de todas las misiones espaciales de observación de la Tierra.
Tiene como miembros u observadores a representantes de países y agencias nacionales e internacionales responsables de programas civiles espaciales de observación de la Tierra. CONAE es miembro del mismo desde 1999.
Los objetivos primarios del CEOS son:
• Optimizar los beneficios de las observaciones espaciales a través de una cooperación de sus miembros en la planificación de las misiones y en el desarrollo de la producción de datos compatibles, formatos, servicios, aplicaciones y políticas.
• Ayudar, tanto a sus miembros como a la comunidad de usuarios internacionales, sirviendo como un punto focal para al coordinación internacional de las actividades de observación de la Tierra desde el espacio, incluyendo aquellas vinculadas con el cambio global.
• Intercambiar programas, planes de acción e información técnica para alentar complementariedad y compatibilidad entre sistemas de observación espacial de la Tierra corrientemente en servicio o en desarrollo y los datos recibidos de los mismos.
4.2. Misiones internacionales
Se resumen para diferentes países los programas satelitales y misiones que están en marcha o programados para los próximos años de observación de la Tierra. No se han incluido los programas de CONAE, que son tratados en particular en el Capítulo 5.
Actualmente existe, o están planificados en el futuro cercano, un amplio rango de satélites de teleobservación que proveen información en recursos de la Tierra a nivel global, regional, nacional y local. El número de satélites operacionales con sensores adecuados para un detallado mapeo de los recursos de la Tierra está aumentando, debido en parte a la operación de satélites totalmente comerciales.
Los satélites actualmente en órbita, o planificados para el futuro cercano, se muestran en la Tabla I, mencionando las capacidades principales de cada uno.
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Tabla I – Satélites de teleobservación en órbita o planificados
Misión Status Capacidad observacional
Jason -1 En órbita Altímetro
Pleiades ½ Lanz. 2005-2006 Óptico
SPOT – 4 En órbita Óptico 60 km swath, 10 m, 30 m
SPOT – 5 En órbita Óptico 60 km swath, MS 10 m, pancromático 2,5 m
CNES / Francia
Topex/Poseidon En órbita Altimetro
RADARSAT 1 En órbita Radar 45-510 km, 9-63 m CSA / Canadá
RADARSAT 2 Lanz. 2005 Radar 10-500 km, 5-100 m
CSIRO / Australia
ARIES – 1 Planificado Hiperespectral 109 bandas
ENVISAT En órbita Radar, Óptico, IR ESA / Europa
ERS 2 En órbita Radar, 5-500 km swath, 25 m resolución
CBERS – 1 En órbita CCD 20 m, IR 80 m, TIR. 160 m
CBERS – 2 Lanz. 2003 CCD 20 m, IR 80 m, TIR. 160 m INPE / Brasil
CBERS – 3 Planificado 2006 Multiesp. 5 bandas 20m, pancromática 5m
IRS-1B, 1C, 1D En órbita Óptico, 150 km swath, 36 m resolución , pancromática 5,8m
IRS-P4
OCEANSAT En órbita (1999)
Óptico 8 bandas 360m, Radiómetro 4 bandas, polar VyH
IRS-P5
CARTOSAT-1
Planificado 2003/2004
Pancromática alta resolución 2,5m
ISRO / India
IRS-P6 Planificado 2003/2004
Pancromática alta resolución 1m
ADEOS II En órbita Óptico, Radiómetro NASDA / Japón
ALOS Lanz. 2004 Radar resolución 10 m, Óptico
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Tabla I – Continuación
Misión Status Capacidad observacional
EO-1 En órbita Óptico
EOS-AM/Terra En órbita
EOS-PM/Aqua Lanz. 12/2001 Óptico, IR, Radiómetro
EOS-Aura Lanz. 7/2003 Óptico, IR, 30 / 80m
Landsat 7 En órbita Óptico, IR, 30 / 80m
SeaStar En órbita Óptico, IR 1-4 m mar observ.
ICESat En órbita (fines 2002)
Altímetro Laser
TerraSAR Planificado Radar banda L y X
NASA / EEUU
TRMM En órbita IR, microondas
NOAA-GOES En órbita Óptico, AVHRR
NOAA-POES En órbita Observación In-situ visible e IR NOAA / EEUU
DMSP En órbita Óptico, IR
RSA / Rusia Resurs-01 En órbita Óptico 160-600 m, IR
EROS A1 En órbita (dic. 2000) Pancromático 1,8m
EROS B1 Lanz. 2003 Pancromático 0,8m
EROS B2 2004 Pancromático 0,8m, multiespec. 3,3 m
Image Sat. International
EROS B3,4,5 y 6
Planificado entre 2004 y 2005
Orbimage Orbview 3 Lanzam. 2003 Pan 1m, MS 4 m 4 bandas , swath 8 km
SpaceImaging Ikonos 2 En órbita 1999 Óptico 1 y 4 m resolución
Boeing Resource21 En órbita (2001) 10 m Pan
Earth Watch QuickBird En órbita (2001) 1 m Pan, 4 m MS
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5. ACCIONES DESARROLLADAS POR LA CONAE
5.1. Proyectos de cooperación
Se resumen en la presente Sección las tareas que se han desarrollado, y se están desarrollando, con aportes de la tecnología espacial, que contribuyen al Ciclo de Información vinculada a la Cartografía, Geología y Producción Minera, las cuales han significado un esfuerzo mancomunado entre CONAE y organismos nacionales y provinciales, tanto oficiales cuanto privados, para su concreción.
En todos los trabajos CONAE participa de diversas maneras, aportando las imágenes satelitales correspondientes y la experiencia de su profesionales, con el fin de obtener información útil para sus programas, en particular para la validación terrestre de sus imágenes satelitales, así como para contribuir a aportar información para diversas áreas del quehacer nacional.
5.1.1. Uso de las imágenes hiperespectrales y de la técnica de interferometría de radar
El Instituto CEDIAC (Capacitación Especial y Desarrollo de la Ingeniería Asistida por Computadora), dependiente de la Universidad Nacional de Cuyo, inició actividades en el área de Imágenes Satelitales en el año 1997, concretando tareas con la CONAE que se vieron respaldadas por un Convenio Marco entre la CONAE y la UNC, firmado en Agosto de 1998. El objetivo fundamental del convenio es la coordinación de esfuerzos y trabajos para impulsar y difundir el tema de Procesamiento de Imágenes Satelitales y sus Aplicaciones en las más diversas áreas, particularmente en aplicaciones a la producción minera y petrolera.
Los proyectos que la CONAE desarrolla en conjunto con el Instituto CEDIAC están dirigidos particularmente a la detección de hidrocarburos en superficie utilizando imágenes hiperespectrales y al desarrollo de algoritmos para la construcción de modelos digitales de elevación por medio de interferometría con imágenes de radar, dentro de las aplicaciones generales de uso de las imágenes satelitales a los problemas de exploración y explotación minera y petrolera.
La capacitación y formación de los recursos humanos del Instituto en esta área le permite un amplio rango de actividades, concretadas en convenios y contratos con empresas petroleras y con el Instituto Argentino del Petróleo y el Gas (IAPG), del uso de la información satelital en aplicaciones tales como el trazado optimo de ductos a partir de modelos digitales de elevación, reconocimiento de caminos e instalaciones de superficie, identificación y evaluación de contingencias y mapeo de zonas de interés en el área petrolera.
5.1.2. Programa Nacional de Cartas Geológicas
CONAE y SEGEMAR (Servicio Geológico Minero Argentino) cooperan institucionalmente en el marco del Programa Nacional de Cartas Geológicas y Temáticas y del Plan Espacial Nacional, participando en proyectos conjuntos y
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coordinando esfuerzos en actividades propias a fin de propender a la aplicación y difusión de los los datos satelitales, como así tambien en proyectos de capacitación y actualización.
El SEGEMAR está realizando el mapeo geológico de todo el país, cartas de peligrosidad geológica, proyectos de integración de datos geológico mineros regionales, estudios, evaluación y seguimiento de peligros y riesgos naturales, todos ellos utilizando imágenes satelitales. La CONAE colabora en estos proyectos, suministrando la información de origen satelital.
A modo de ejemplo, durante el año 2001 como años anteriores, SEGEMAR recibió varias imágenes LANDSAT TM y ETM para ser utilizadas durante los levantamientos de las cartas geológicas a escalas 1:250.000 y 1:100.000 en las provincias de Tucumán, Buenos Aires, Río Negro y Santa Cruz, como así también, imágenes ETM para el estudio de los procesos geomorfológicos que produjeron el aluvión de Palma Sola en la provincia de Jujuy. En el marco del proyecto de peligrosidad geológica de la provincia de La Pampa, CONAE facilitó las imágenes LANDSAT y SAC-C.
5.1.3. Geología ambiental en la Isla Grande de Tierra del Fuego
Con el Centro de Investigaciones en Recursos Geológicos -CIRGEO se ha desarrollado un convenio específico destinado al estudio de Geología ambiental de áreas urbanas, costeras y zonas con explotación de recursos naturales en la Isla Grande de Tierra del Fuego. La información obtenida, integrada con la que surgió del análisis e interpretación de los registros remotos permitió la obtención de mapas de riesgo a la contaminación del suelo, vulnerabilidad de los recursos de aguas superficiales, vulnerabilidad de los recursos de aguas subterráneas, estado del recurso en sitios seleccionados, mapas de uso de la tierra.
5.1.4. Generación de cartografía digital
Se desarrollan desde 1998 tareas conjuntas con el Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INDEC) para el procesamiento de imágenes satelitales para su aplicación a censos de toda índole, particularmente a través de la generación de cartografía digital, como para el desarrollo de productos de avanzada.
Para las áreas rurales, se dispone de una base cartográfica, con mapas digitales de la mayor parte del territorio. Resta aún la preparación en zonas agrícolas muy divididas (como por ejemplo las zonas bajo riego de provincias como Mendoza y Río Negro) que requieren imágenes de alta resolución.
5.1.5. Aplicaciones a la industria del petróleo y el gas
Con el objeto de promover y difundir el desarrollo de las aplicaciones necesarias para el procesamiento y aprovechamiento de la información espacial a la industria del petróleo, la CONAE lleva adelante acciones conjuntas con el Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA) y el Instituto Argentino del Petróleo y el Gas (IAPG), en las siguientes áreas temáticas:
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ü Principalmente, aunque no limitado, a exploración petrolera ü Impacto ambiental de la explotación del petróleo ü Generación de Sistemas de Información Geográfica
5.1.6. Producción de cartografía topográfica y digital
El proyecto “Producción de cartografía topográfica y digital a partir de imágenes satelitales” fue realizado en conjunto con el Instituto Geográfico Militar (IGM)entre 1997 y 1999. Se están realizando otros trabajos conjuntos en los temas:
i) La obtención de un modelo digital de elevación a partir de imágenes estereoscópicas de radar por el método de interferometría destinado a un área piloto a determinar, preferentemente la zona de Tandil y la zona norte de Tierra del Fuego.
ii) La obtención de experiencias de fotogrametría digital a partir de imágenes ópticas de alta resolución
iii) Desarrollo de la capacidad para el logro de una aplicación conjunta disponible por Internet para usuarios agropecuarios, con acceso a información de cartografía digital.
iv) Análisis de las imágenes obtenidas en el SAC-C para su empleo en la generación de cartografía de imágenes a escalas menores.
5.1.7. Mapa gravimétrico del valle de Lerma
El proyecto conjunto con la Universidad Nacional de Salta tiene por objeto la cooperación, mediante la información espacial, en la investigación de las ciencias de la Tierra, que se lleva a cabo a través del Instituto GEONORTE. El trabajo tiene aplicación en la confección del mapa gravimétrico del valle de Lerma para ser utilizado en un Sistema de Información Geográfica y el estudio de nuevas áreas de interés geológico para la exploración.
5.1.8. Estudio Geológico del sector sur de la Sierra de Comechingones, Provincia de Córdoba
Con la Universidad Nacional de Río Cuarto se realiza desde el año 2000, un programa de cooperación sobre el tema “Estudio Geológico del sector sur de la Sierra de Comechingones, Provincia de Córdoba”, en lo que respecta a la caracterización petrológica – estructural y a los procesos evolutivos desarrollados durante el Cámbrico Superior y Paleozoico. Como resultado se obtienen mapas geológicos de detalle a diferentes escalas.
5.1.9. Cartografía y actualización de mapas
Con la Facultad de Arquitectura, Diseño y Urbanismo de la Universidad de Buenos Aires, la CONAE apoya desde abril de 2001, con el suministro de imágenes satelitales, el proyecto de Teledetección en el Área Metropolitana de Buenos Aires del Centro de
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Información Metropolitana de dicha Facultad.
El objetivo del proyecto es la actualización del conocimiento de la infraestructura de la ciudad, para extraer elementos cartográficos y actualizar mapas, para delimitar aglomeraciones urbanas, para modelar problemas ambientales como la contaminación e inundaciones, y para guiar estrategias de planificación y ordenamiento.
5.2. Programa GLOBESAR-2
Globesar-2 es un programa[7] de transferencia de tecnología geomática en el uso de RADARSAT para mejorar la gestión de recursos en América Latina. Fue desarrollado con base en programas anteriores y participaron 11 países de América Latina. La CONAE actuó como coordinadora de todos los proyectos argentinos. Entre ellos, se describen los relacionados con la temática que nos ocupa.
ü Cordillera Patagónica Fueguina: Cartografía sistemática a escala 1:250.000. Proyecto realizado por el SEGEMAR (Servicio Geológico Minero), para estudiar la utilidad de radar para un mapeo regional en un terreno aislado y frecuentemente cubierto de nubes, como los sectores seleccionados de la Cordillera Sur Patagónica, zona de Bariloche y alrededores de Ushuaia. Además de los mapas geológicos, se realizó un mapeo topográfico.
ü Puna: Vulcanismo cenozoico y potencial geologico – económico. Proyecto del SEGEMAR.
ü Sierras Septentrionales de Buenos Aires: Geomorfología y geología del cuaternario de la vertiente norte. Proyecto del Departamento de Geología de la Universidad Nacional de Mar del Plata. Los resultados mejoraron las series de mapas geológicos y de suelos, además de un mejor conocimiento de la evolución de la región. Indirectamente, los modelos paleclimatológicos contribuirán al entendimiento del cambio global.
ü Lago Fontana, Provincia de Chubut: Estudios geológicos y mineros para la localización de minerales. En los Andes Patagónicos centrales, varios minerales polimetálicos han sido reconocidos, relacionados a la actividad del magma Cretácico. El análisis de la información de radar, complementada por datos del óptico, permitieron la identificación de las áreas hidrotérmicamente alteradas, relacionadas a concentraciones de minerales. Proyecto de la Universidad Nacional de La Plata.
ü Glaciar Perito Moreno: Estudio de estructuras naturales en el sur de Argentina, que incluye áreas de glaciares, cuerpos de agua, rocas y terreno desnudo en un ambiente montañoso. Proyecto del Centro de Sensores Remotos de la Fuerza Aerea y de la Universidad Nacional de Luján.
[7] Simposio Final GlobeSAR-2, Aplicaciones de RADARSAT en América Latina, Buenos Aires, 17-20 de Mayo, 1999.
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5.3. Misión SAC-C
5.3.1. Proyectos basados en las imágenes del SAC-C
En Agosto de 1998 la CONAE realizó un Anuncio de Oportunidades invitando a la comunidad científica, tecnológica, educadores y empresarios a presentar propuestas de investigación y desarrollo tecnológico que hicieran uso de la información que sería suministrada por los tres instrumentos argentinos del satélite SAC-C, primer satélite argentino de observación de la Tierra, diseñado para el estudio de ecosistemas terrestres y marinos, el monitoreo de la temperatura y contenido de vapor de agua de la atmósfera, la medición del campo magnético terrestre, estudios de la estructura y dinámica de la atmósfera e ionosfera, la determinación de componentes de onda larga del campo gravitatorio terrestre y la medición de la influencia de la radiación en el espacio sobre componentes electrónicos de avanzada.
La carga útil principal del SAC-C está compuesta de un barredor multiespectral de resolución media (Multiespectral Medium Resolution Scanner – MMRS), un conjunto de magnetómetros para mediciones escalares y vectoriales del campo magnético terrestre (Magnetic Mapping Payload – MMP), un receptor GPS de posicionamiento global (Gps OccupaLtation and Passive Reflection Experiment – GOLPE), un instrumento para la medición de la influencia de la radiación (ICARE), un rastreador de estrellas para la determinación de órbita y actitud (IST) y un experimento de navegación y actitud (INES). Dispone de una cámara pancromática de una resolución de 35 metros (HRTC) y una cámara de alta sensibilidad (HSTC).
Del total de 96 Presentaciones de proyectos aprobados, en la Tabla II se resumen aquellos vinculados con la problemática relacionada a la cartografía, la geología y la producción minera y petrolera que se están realizando con las imágenes del SAC-C.
El SAC-C fue lanzado con todo éxito el 21 de noviembre de 2000 y se encuentra enviando información que es recogida en la Estación Terrena Córdoba.
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Tabla II: Algunos proyectos presentados para el uso de imágenes del SAC-C
INSTITUCIÓN PROYECTO
Universidad Nacional del Sur – Bahía Blanca
Geología del Vulcanismo Basáltico Alcalino de Nordpatagonia.
CIRGEO - CONICET Determinación de riesgos geológicos activos y potenciales en la Cordillera Patagónica, Patagonia extra – andina y Patagonia.
Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA)
Análisis de la Fracturación de la Formaciones Geológicas aflorantes de la comarca nordpatagónica (por el método del uranio) en Río Negro.
Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA)
Procesamiento de imágenes para la determinación de megaestructuras regionales de las regiones noroeste y Cuyo.
Servicio Meteorológico de la Armada Argentina (SMARA)
Apoyo a la cartografía náutica.
Universidad Nacional del Sur
Geología del Vulcanismo Basáltico Alcalino de Norpatagonia.
Universidad Nacional del Sur
Actualización cartográfica del uso de la tierra en el área de la zona franca usando imágenes con el apoyo de GPS.
Universidad Nacional del Sur
Geología de la Sierra de Ambargasta y las Sierrasde Pocho, Córdoba.
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria – INTA, Famaillá
Unidad de mapeo, GPS y Sistemas de Información Geográfica. Anexo: ampliación de la zona de influencia de la EEA INTA Famaillá a toda la provincia y zonas de influencia.
INREMI – Universidad Nacional de La Plata
Prospección y exploración de áreas con potencial minero en la Patagonia Austral.
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5.3.2. Proyectos basados en imágenes de la Constelación Matutina (Landsat 7, Terra, EO-1 y SAC-C)
El 14 de Junio de 2000 CONAE y NASA acordaron que la Misión SAC-C integre una constelación con los satélites de EEUU Landsat 7, EO 1 y Terra, que incluye instrumentos de EEUU, Argentina, Dinamarca, Italia, Francia y Japón. La misma se denominó “Constelación Matutina”.
Los cuatro satélites tiene la misma traza sobre la superficie terrestre, a una altura de 705 Km, con una inclinación de 98.21 grados, siendo la hora de cruce por el Ecuador 10:00, 10:01, 10:15 y 10:30 horas respectivamente (UTM, Universal Time). Seguirán el World Wide Reference System, con un período de repetición de 16 días que totalizan 233 revoluciones.
Justifica la formación de la Constelación la obtención de imágenes de distinta resolución geométrica y espectral, en diferentes bandas espectrales por instrumentos de los cuatro satélites en forma casi simultánea, efectuar experimentos de navegación autónoma y experiencias con la Constelación de satélites GPS de importancia para estudios atmosféricos, navegación y estudios de control de actitud y órbita.
Los datos del SAC-C, del Landsat 7 y del MODIS (TERRA) serán recibidos en tiempo real en la Estación Terrena Córdoba (ETC). Los datos de la Constelación Matutina estarán en general disponible en tres semanas de su adquisición. Algunos datos del ASTER y el satélite EO 1 están sujetos a cláusulas especiales establecidas en la Enmienda al Memorandum de Entendimiento entre NASA y CONAE.
Por medio de este Anuncio de Oportunidad (AO), CONAE invitó con fecha octubre de 2000 a la comunidad científica y tecnológica, a educadores y empresarios a presentar propuestas de investigación y desarrollo tecnológico en apoyo de los objetivos de la cámara MMRS, la cámara HRTC, la cámara HSTC, el DCS del CAC-C, y los instrumentos ALI, HYPERION, MODIS, ASTER Y MISR. de los tres satélites de EEUU Landsat 7, EO- 1 y TERRA.
Se han recibido más de 100 propuestas para la Constelacion Matutina, de las cuales las relacionadas con el tema y actualmente en funcionamiento se listan en la Tabla III.
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Tabla III: Proyectos para la Constelación Matutina
INSTITUCIÓN PROYECTO
Universidad Nacional del Comahue
Evaluación geo-ecológica de los paisajes para el estudio de la degradación de la tierra del noroeste neuquino..
CEDIAC – Univer. Nacional de Cuyo
Análisis Multitemporal del Gran Mendoza utilizando Cadenas de Markov e Imagenes Hiperespectrales
Universidad Nacional del Litoral
Reconocimiento y evaluación de áreas de potencialidad urbanística para la localización de “contenedores” de escala metropolitana en el área de Santa Fe – Paraná.
Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco
Ubicación de yacimientos, estructuras geológicas y zonificación de tierras para la forestación.
Universidad Nacional de Rosario
Estudio geológico y geoformológico de un sector de la llanura pampeana.
Universidad Nacional de Rosario
Análisis de planeamiento regional (Santa Fe, Entre Ríos y Corrientes).
CEDIAC – Universidad Nacional de Cuyo
Detección de Hidrocarburos en Superficie utilizando Imagenes Hiperespectrales.
Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA)
Aplicación en geología de imágenes satelitales para la definición de la favorabilidad.
Municipalidad de Quilmes
Utilización de sensores remotos en el control del uso del suelo urbano.
Universidad Nacional de Buenos Aires y CIRGEO/CONICET
Determinación de riesgos geológicos activos y potenciales en la Cordillera Patagónica, Patagonia extra – andina y Patagonia.
Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA)
Análisis de la Fracturación de la Formaciones Geológicas aflorantes de la comarca nordpatagónica (por el método del uranio) en Río Negro.
Instituto de Desarrollo Rural - Mendoza
Relevamiento de infraestructura vial de oasis y secano de la Provincia de Mendoza.
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Tabla III: Proyectos para la Constelación Matutina (continuación)
INSTITUCIÓN PROYECTO
Universidad Nacional del Sur – Bahía Blanca
Geología de la Sierra de Ambargasta y las sierras de Pocho, Córdoba.
Comisión Nacional de Energía Atómica Corredores lineamientos del oeste y sur argentinos.
INREMI – Universidad Nacional de La Plata
Validación terrestre de la información satelitaria obtenida por los sistemas MMRS y TRC para la detección de zonas de interés geológico minero en la Patagonia extra-andina.
Universidad Nacional de Tucumán
Análisis del potencial minero de la cuenca ortovídica del NOA basado en monitoreo de sensoramiento remoto.
Centro de Investig. Geológicas – La Plata
Investigaciones geológicas en el Centro-Oeste de Argentina.
Universidad Nacional del Litoral
Desarrollo de nuevos métodos y técnicas urbanísticas de ordenamiento ambiental del espacio urbano
Universidad Nacional del Sur
Geología del anticlinal de Vaca Muerta, Argentina.
5.3.3. AVIRIS (Airborne Visible InfraRed Imaging Spectrometer)
Dentro del Acuerdo con la NASA de la Constelación Matutina, se realizó en Argentina durante los meses de enero y febrero de 2001, una campaña de calibración y validación de campo de los instrumentos de teleobservación del SAC-C y el EO-1.
Esta campaña se llevó a cabo con el AVIRIS, instrumento de teleobservación que produce imágenes calibradas en 224 bandas en el rango de longitudes de onda entre 380 y 2500 nm, perteneciente al Jet Propulsión Laboratory de la NASA. Cada píxel del instrumento cubre en tierra un área de aproximadamente 20 metros, con una cobertura de 11 km de ancho.
El instrumento estaba a bordo de un avión ER-2 de la NASA a aproximadamente 20 km de altura y a alrededor de 730 km/hr.
Para la determinación de los planes de vuelo del AVIRIS se eligieron puntos geográficos en diversos puntos de la Argentina que, por sus características de brillo y homogeneidad, facilitaran la calibración de las cámaras de teleobservación del SAC-C y del EO-1. Como ejemplo de estos puntos de calibración podemos mencionar el
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Salar de Arizaro (Salta), Barrial Blanco (San Juan), Salina Chica (Chubut), etc. En estos puntos seleccionados, también se realizan mediciones de aerosoles y absorción del ozono mediante espectrorradiómetros solares portátiles.
Además de cubrir los requerimientos de calibración de las cámaras del SAC-C y del EO-1, las capacidades del AVIRIS permiten un amplio rango de posibilidades de investigación y aplicaciones. El objetivo principal es identificar, medir y monitorear los constituyentes de la atmósfera y superficie de la Tierra, basado en características de absorción molecular y dispersión de partículas. La investigación con el AVIRIS está dominantemente dirigida hacia el entendimiento de procesos relacionados con cambio global y medio ambiente. Las áreas de investigación incluyen: ecología, oceanografía, geología, hidrología y estudios atmosféricos y de nubes.
En la campaña del AVIRIS también fueron seleccionadas zonas geográficas que permitieran la toma de datos para desarrollar, en forma conjunta entre investigadores del equipo científico del EO-1 con investigadores de CONAE y de instituciones argentinas, proyectos en los siguientes temas, entre otros:
• Control de campos petroleros (Barrancas, Mendoza), derrames de petróleo (Magdalena, Buenos Aires), derrames de tanques petroleros (rutas de petroleros en Comodoro Rivadavia)
• Desertificación en Tucumán (Simoca y Concepción) y Chubut (Del Valle), estudio en Chubut, de dunas (Médanos,) y salinas (Salina Chica)
• Uso y cobertura de la tierra en el noroeste argentino
• Estudios de polución de la actividad minera en Tucumán (San Miguel de Tucumán y Monteros)
• Estudios tectónicos en el Aeropuerto de Mendoza y mapas hidrotérmicos en la zona de Neuquen
5.4. Plan Espacial Nacional “Argentina en el Espacio“ 1997-2008
Las actividades de la CONAE están regidas actualmente por el PLAN ESPACIAL NACIONAL “Argentina en el Espacio” - 1997-2008.
Dentro de sus cursos de acción, el de “Sistemas Satelitales” tiene en su “Planificación de tareas y cronograma” para el período 1999-2002, entre otras tareas, la construcción, integración y puesta en órbita de los satélites SAC-D/E y el diseño, ingeniería de detalle y construcción del satélite SAOCOM y para el período 2003-2008 la integración y puesta en órbita del SAOCOM. En todo ese período, 1999-2008, se operarán los satélites SAC-C, SAC-D/E y SAOCOM mientras se encuentren en órbita, obteniéndose información espacial para diversas aplicaciones.
La actualización de lo programado ha establecido para el período 2003-2005 la integración y puesta en órbita de satélites SAOCOM 1A y 1B, y para el período 2005-
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2008 los satélites SAOCOM 2A y 2B. En tanto que el SAC-D tiene previsto su lanzamiento en 2006/2007 y el SAC-E a partir de 2006.
5.4.1. SAC-D
Las misiones de la serie SAC, en cooperación con la NASA, están dedicadas a teleobservación y ciencia, que se han reformulado para privilegiar la observación terrestre.
Los objetivos principales de la misión son: la determinación de la salinidad del mar, parámetro fundamental para el CIE II (Clima, hidrología y oceanografía), la medición de la humedad del suelo en extensiones amplias y la detección de incendios y focos calientes, aspecto importante para el CIE III (Gestión de Emergencias).
Esta misión de avanzada lleva el instrumento norteamericano Aquarius, con el cual se medirá por primera vez la salinidad del mar. Entre otros instrumentos del SAC-D que se desarrollarán en la Argentina, se destaca la cámara en el infrarrojo térmico, que detectará focos de alta temperatura en la superficie terrestre, datos con los cuales se obtendrán mapas de riesgo de incendios en nuestro país. Esta cámara también medirá la humedad del suelo, para dar alertas tempranas de inundaciones.
Dentro del concepto de desarrollos tecnológicos para ser utilizados en futuras misiones de la CONAE, se contemplará la inclusión de una cámara de alta sensibilidad y una cámara multiespectral.
5.4.2. SAC-E
Esta misión está destinada a encuadrarse en un programa de cooperación entre la CONAE, la Agencia Espacial Brasileña (AEB) y el Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).
El principal objetivo observacional de esta misión (Satélite Argentino Brasileño de Información en Alimento, Agua y Ambiente (SABIA), es proveer datos espaciales relativos a agua y alimentos con alta resolución espectral, espacial y temporal sobre el área del MERCOSUR, y proveer información para aplicaciones cartográficas.
La carga útil del SABIA prevé la instalación de un sensor pancromático de 5 m de resolución y un ancho de franja de 60 km, y un sensor multiespectral de 40 m de resolución y un ancho de franja de 720 km y 5 bandas (3 visible, 1 infrarrojo cercano, 1 infrarrojo medio). Tendrá la característica de una revisita real de 8 días y una revisita de 3/5 días con un desplazamiento de la zona cubierta que permite una superposión de cierta región desde dos ángulos diferentes. Está principalmente dirigido al sector agropecuario y permitirá una cubierta razonable de días sin nubes durante el período de siembra y cosecha.
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5.4.3. SAOCOM – Sistema SIASGE
La serie SAOCOM está dedicada a la teleobservación con una carga útil orientada a la gestión de emergencias. Tendrá un radar de apertura sintética (SAR) en banda L como instrumento principal, así como cámaras en el rango óptico.
El SAOCOM tendrá un SAR con la característica de polarización completa, es decir, emitirá y recibirá tanto en polarización vertical como horizontal (HH, VV, HV, VH). Esto permite obtener una mejor identificación de las propiedades de los objetos. Asi es posible identificar cultivos, determinar altura de árboles en un bosque, reconocer las diferentes especies que lo conforman, realizar identificación y caracterización (espesor, edad, etc) de hielos polares y nieve.
La interferometría entre dos imágenes de la misma región desplazada en el tiempo permite obtener información sobre modificaciones en el terreno, como cambios topográficos producidos por actividad sísmica o volcánica, subsidencia de campos petrolíferos, etc. Las características de admitir un mayor desplazamiento de la línea de base y menor susceptibilidad al cambio de fase por efectos atmosféricos, hacen que la banda L sea mas adecuada para los estudios de interferometría. Los métodos interferometricos permiten también calcular la velocidad de desplazamiento de masas lentas (por eje. Glaciares).
En febrero del 2000 se firmo un convenio entre la CONAE y la Agenzia Spaziale Italiana (ASI) de creación del “Sistema Italo-Argentino de Satélites para la Gestión de Emergencias” (SIASGE). El acuerdo establece el desarrollo conjunto de nueve satélites especialmente dedicados a la gestión de emergencias. Ambas naciones utilizarán los datos de la misión italiana COSMO/Skymed – conformada por siete satélites- y la misión Argentina SAOCOM – integrada por dos satélites- con el fin de aprovechar los recursos de la teleobservación ante una emergencia o desastre natural que afecte sus territorios. El período de revisita es de doce a veinticuatro horas. Los datos se utilizarán para, además del estudio de las emergencias naturales y antropogénicas, al monitoreo de cosechas, de recursos forestales y marinos, explotación del suelo, topografía, e hielos continentales y oceánicos.
La carga útil de este conjunto de satélites, esta dividido en dos grandes clases:
• Sistemas de observación óptica en las diferentes bandas del espectro visible e infrarrojo, con muy alta resolución geométrica (de 30 a 5 metros).
• Sistemas de observación en microondas activos (Radares de Apertura Sintética), operando en dos bandas diferentes de microondas, Banda L (1.2- 1.3 GHz en satélites Argentinos) y Banda X (8.8-8.9 GHz en satélites italianos) con alta resolución geométrica (entre 10 y 100 metros de resolución según el modo seleccionado de operación).
Los tres satélites italianos que cuentan con sensores y cámaras ópticas, estarán ubicados en un mismo plano orbital (plano de las 10 de la mañana) separados entre sí por 120 grados. Esta configuración de la órbita ha sido seleccionada para tener una amplia cobertura espacial y temporal, es decir, cada 25 minutos pasen los tres satélites
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cubriendo áreas de la tierra adyacentes. De este modo cualquier lugar de la tierra, podrá ser observado al menos una vez por día. Por su parte, los satélites argentinos llevarán cámaras ópticas de alta sensibilidad que complementarán a los anteriores.
Los satélites con SAR configuran dos grupos complementarios, los cuatro italianos a 630 km de altitud, y separados entre ellos por 90 grados (15 minutos), y los dos argentinos orbitando a 700 km de altura, a 180 grados entre ellos. Esta configuración tiene varias ventajas, cubre una extensa zona (mas de 600 km de ancho, sumando las coberturas de todos ellos), y además, al estar en dos diferentes alturas, sus velocidades de pasada y zonas iluminadas se complementan, siendo posible de esta manera observar cualquier zona de la tierra dos veces por día. Otra característica adicional de esta configuración, es que sus ángulos de visión son diferentes, pudiéndose utilizar la información para estudios topográficos de precisión en forma inmediata.
Una característica adicional que resulta de utilizar dos bandas diferentes de microondas (Banda L Argentina y Banda X Italia), es que la información proporcionada es complementaria. La Banda L penetra la cobertura vegetal y provee información del suelo, y en zonas desérticas provee información de hasta dos metros bajo la superficie, mientras que la Banda X, provee información acerca de la cobertura vegetal, y en su ausencia, información de superficie.
5.4.4. Modelos experimentales de radar y cámara hiperespectral aerotransportables.
La CONAE está construyendo un radar aerotrasportable en banda L que permitirá detectar la humedad del suelo lo cual es útil para el monitoreo de sequías e inundaciones. En la reunión reciente de CONAE- DLR se acordó cooperar en el desarrollo del tema introduciendo la experiencia que cada organismo tiene en el campo.
Este radar permitirá obtener información que será un avance para los trabajos de futuros desarrollos de un radar que sería incluido en el satélite SAOCOM.
Asimismo, se está analizando el diseño y construcción de una cámara hiperespectral, con bandas similares a las del AVIRIS, es decir en el rango visible e IR cercano y medio. También se contemplaría la posibilidad de incluir algunas bandas en el IR térmico. Esto permitiría la validación de los datos del BIRD.
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6. RECONOCIMIENTOS
Se agradece el aporte de los profesionales de la CONAE involucrados en los distintos temas, en particular al Dr. Carlos Moyano, y a los profesionales del SEGEMAR, en particular a la Lic. Graciela Marín, quienes además de la información aportada, realizaron una cuidadosa y crítica lectura de parte del presente informe.