Teledetección óptica y por radar

Satélite de la aldea de Nukuni en Ono-i-Lau, Fiji. Ono-i-Lau es un grupo de islas dentro de un sistema de barrera de arrecifes en el archipiélago fiyiano de las islas Lau. Foto © Planet Labs Inc.

La mayor dificultad en el uso de sensores remotos para mapear hábitats en áreas tropicales y subtropicales es la alta cobertura de nubes durante todo el año, que oculta las características de las imágenes de satélite óptico. Hay varias estrategias para llenar los espacios creados por las nubes, por ejemplo, usando imágenes tomadas del mismo lugar en diferentes días para crear un mosaico de imágenes sin nubes. Para algunos hábitats, como los manglares, se pueden usar imágenes de imágenes satelitales de radar, que no son sensibles a la cobertura de nubes, para llenar los vacíos en las imágenes ópticas.

Existen diferencias y limitaciones clave en las imágenes satelitales ópticas y de radar. Por ejemplo, las imágenes satelitales de radar no penetran en el agua y, por lo tanto, no son útiles para mapear arrecifes de coral, pero pueden ser poderosas para mapear estructuras emergentes como manglares.

Sistemas Ópticos

Las imágenes de teledetección óptica son sensibles a las propiedades biofísicas del tipo de cobertura terrestre y la vegetación. Los sistemas de teledetección óptica satelital reciben su información de la radiación electromagnética reflejada por la luz solar. Al trabajar con diferentes longitudes de onda, los sensores ópticos serán sensibles a la vegetación fotosintética (usando el espectro infrarrojo cercano) y al contenido de agua.

Espectro electromagnético VNIR

El espectro electromagnético (no a escala), y su uso en la teledetección satelital (SRS). Fuente: Pettorelli et al. 2018

Los sensores satelitales, como las misiones Landsat, miden la radiación en un pequeño número de rangos bien definidos de longitudes de onda ("bandas espectrales") en las porciones visible, infrarroja cercana e infrarroja de onda corta del espectro electromagnético a partir del cual genera firmas espectrales. del objeto en tierra.

Teledetección óptica Malasia

Imagen de teledetección óptica de la costa del Parque Nacional Matang en Perak, Malasia, en falso color. En naranja oscuro están las áreas de manglares, con las manchas amarillas que indican la tala de árboles cerca de las aldeas donde la tierra es más seca. Crédito: imagen de Landsat cortesía del Servicio Geológico de EE. UU.

Sistemas de radar

La interpretación de las imágenes de los sensores de radar es menos intuitiva que la de las imágenes ópticas porque estos sensores no perciben el color, sino que responden a la geometría de la superficie, la textura, la estructura tridimensional y el contenido de agua.

Los radares son sensores activos que producen su propia radiación de microondas y son capaces de operar a través de las nubes y de noche. Todos los sensores de radar de imágenes utilizados para la detección remota son radar de apertura sintética (SAR), una forma de radar que utiliza el movimiento de la antena del radar sobre una región objetivo para proporcionar una resolución espacial más fina que los radares de exploración de haz estacionarios convencionales.

Microondas de espectro electromagnético

El espectro electromagnético (no a escala), y su uso en la teledetección satelital (SRS). Fuente: Pettorelli et al. 2018

Las diferentes longitudes de onda del radar a menudo se denominan bandas, con designaciones de letras como X, C, L y P. Cada banda tiene propiedades diferentes. La banda L se usa para el mapeo de biomasa y vegetación debido a una mayor penetración en un bosque, lo que permite una mayor interacción entre la señal del radar y las ramas y troncos de árboles grandes.

Teledetección por radar Malasia

Imagen de sensores remotos de radar de la costa del Parque Nacional Matang en Perak, Malasia. En gris más oscuro están las áreas de manglares, con las manchas blancas que indican la tala rasa de los pueblos donde la tierra es más seca y carece de complejidad vertical. Crédito: JAXA

La forma en que el sensor recibe la radiación se llama retrodispersión. La retrodispersión proporciona información sobre el tipo de superficie y se puede utilizar para distinguir la vegetación del agua. El siguiente gráfico ilustra los tres tipos de retrodispersión.

Tres tipos de retrodispersión

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