Sistemas de Información Geográfica (SIG)

• Definición: Bases de datos digitales en las que se representa la información sobre una base cartográfica (mapas topográficos, fotografías aéreas o de satélite), sobre las que se añaden capas que contienen diversos tipos de información específica.
• La información se distribuye dividiendo el espacio en celdillas determinadas por sus coordenadas.
• Características esenciales:
  • Accesibles: Se instalan en servidores.
  • Manipulables: Poseen aplicaciones informáticas para obtener o añadir información.
• Análisis temporal: Poseen referencias cronológicas para observar la evolución temporal de parámetros concretos, lo que permite detectar:
  • Tendencias: Evolución de una variable en el tiempo.
  • Patrones: Acontecimientos de carácter cíclico (p. ej., El Niño).
  • Interferencias: Coincidencia de procesos o fenómenos que se afectan mutuamente.

Global Positioning System (GPS)

• Funcionamiento: Formado por la constelación de 28 satélites GPS en órbitas a 20 200 km de altitud que mantienen sus posiciones relativas, emitiendo cada uno señales de radio características a intervalos de 15 segundos.
• Un receptor capta las señales de al menos cuatro satélites para determinar su latitud, longitud y altitud.
• Aplicaciones:
  • Navegación.
  • Localización de objetos, animales o personas para su seguimiento o rescate. (Precisión de ±1 m).

Sensores de Microondas

Radiómetros de Microondas (Sensores Pasivos)

• Captan microondas emitidas por el hielo y la nieve.
• Útiles para estudiar el retroceso de los glaciares y las rutas de los icebergs.

RADAR (RAdio Detection And Ranging) – Sensores Activos

• Emiten microondas que se reflejan en la superficie.
• Recogen y evalúan la señal de retorno (mayor valor del píxel a mayor intensidad de retorno) y el tiempo que tarda en volver (para determinar la altura).
• Aplicaciones del RADAR:
  • Realización de imágenes estereoscópicas: Al superponer dos imágenes simultáneas de la misma superficie tomadas desde ángulos ligeramente distintos.
  • Obtención de imágenes en la oscuridad o con cielos cubiertos.
  • Elaboración de mapas topográficos por radarmetría.
  • Detección de movimiento en la superficie por interferometría: Al superponer dos imágenes tomadas en distintos momentos de la misma superficie para detectar diferencias topográficas.

Sensores de Barrido Multiespectral (RGB)

Funcionamiento y Digitalización

• Son sensores pasivos que captan radiaciones visibles e infrarrojas (IR).
• Las radiaciones son separadas por un prisma óptico y cada longitud de onda es recogida en un sensor específico, donde la intensidad se transforma en un valor numérico (digitalización).
• Se obtienen imágenes en color por combinación de tres imágenes en gris tomadas en diferentes bandas del espectro.

Tipos de Combinación de Color

La combinación de bandas se asigna a los canales Rojo (R), Verde (G) y Azul (B) para generar la imagen final:

• Color Natural (RGB = 321): El color se obtiene por la adición de las intensidades de color de las bandas del color primario correspondiente.
• Falso Color: Se asignan a los canales RGB bandas diferentes a las de su color natural. Las combinaciones más habituales son:
  • RGB = 432
  • RGB = 742

Ejemplo de Composición RGB = 321 (Color Natural)

Este proceso ilustra cómo se combinan las bandas para generar el color:

• En la fila superior aparecen las tres imágenes en gris correspondientes a las bandas del rojo, verde y azul (de izquierda a derecha).
• En la fila central aparecen las tres imágenes coloreadas con las intensidades correspondientes de rojo, verde y azul al valor de cada píxel (tono de gris) de la fila superior.
• El resultado final es la adición de estas bandas, por ejemplo:
  • El resultado de la adición RG = 32.
  • El resultado de la adición RGB = 321 (Color Natural).

Imágenes Digitales y Resolución en Teledetección

El Píxel y la Intensidad de Señal

• La imagen digital es monocroma y está constituida por unidades elementales llamadas píxeles.
• El píxel es la unidad mínima de información de la imagen digital y, en teledetección, representa la superficie mínima detectable.
• Cada píxel se expresa mediante un valor numérico correspondiente a un tono de gris, diferenciable por la intensidad de recepción de la señal.
• Esta intensidad varía dentro de una escala que depende de la resolución radiométrica del sensor.

Ejemplos de Resolución Radiométrica

• Sensor de 8 bits (2⁸ = 256 niveles de gris): Negro = 0, Blanco = 255.
• Sensor de 10 bits (2¹⁰ = 1024 niveles de gris): Negro = 0, Blanco = 1023.

Tipos de Resolución de un Sensor

La resolución de un sensor puede ser de cuatro tipos:

1. Resolución Espacial: Tamaño real de la superficie representada en cada píxel. Está relacionada con el tipo de órbita en la teledetección por satélite.
2. Resolución Temporal: Tiempo transcurrido entre dos tomas de imágenes de la misma zona. Está relacionada con el tipo de órbita en la teledetección por satélite.
3. Resolución Radiométrica: Número de niveles de gris que posee la imagen (expresado en bits).
4. Resolución Espectral: Número de bandas de longitudes de onda que el sensor es capaz de medir (multiespectral o hiperespectral).

Tipos de Órbitas Satelitales

Órbita Geoestacionaria

• Trayectoria: De Oeste (W) a Este (E) en el plano ecuatorial, a 36 000 km de altitud.
• Características: Son geosíncronos, orbitan con la misma velocidad angular que la de rotación terrestre, manteniéndose siempre sobre el mismo punto.
• Ventajas: Toman datos de un hemisferio completo con gran resolución temporal.
• Ejemplo: Meteosat.

Órbita Polar

• Trayectoria: Perpendicular al plano ecuatorial, entre 700 y 1500 km de altitud.
• Características: Son heliosíncronos, mantienen la posición relativa respecto al Sol, y la superficie observada cambia en cada pasada.
• Ventajas: Su resolución espacial es mucho mayor.
• Ejemplo: Landsat.

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