¿Qué es la teledetección?

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 percepción remota es la “adquisición de información sobre un objeto sin estar en contacto físico con él” (Elachi y van Zyl 2006).

Para una comprensión profunda de la teledetección y para decidir si los productos de teledetección pueden ayudarlo en su trabajo de conservación, tome la Lección 1: Introducción a la teledetección y el mapeo de arrecifes de coral del curso en línea. Se abre en una nueva ventanaPercepción remota y cartografía para la conservación de los arrecifes de coral.

Principios de la teledetección

La teledetección implica una interacción entre la luz y el objeto de interés (coral, árbol, campo, etc.). Hay seis componentes principales:

  • A fuente de luz - ya sea del sol o artificial
  • An objeto de interes (p. ej., coral, árbol, casa)
  • A sensor montado en una plataforma (p. ej., satélite, avión, dron), que recoge la radiación emitida o re fl ejada por el objeto de interés
  • A receptor en la tierra o en el espacio que recibirán información del sensor
  • A iTero traducir la información de teledetección en datos
  • Expertos que puede traducir datos en mapas

Consulte el gráfico a continuación para ver una representación de un sistema de detección remota basado en satélites pasivos.

teledetección pasiva

Ejemplo de un sistema de teledetección basado en satélites pasivos. Imagen © The Nature Conservancy

La teledetección se basa en el principio de que siempre existe una interacción entre la radiación electromagnética (luz) y un objeto. Los objetos absorben, reflejan, dispersan, transmiten o refractan la radiación. Los objetos reflejan la radiación en un sensor remoto de diferentes formas dependiendo de su tamaño, orientación, textura, color o composición química.

Por ejemplo, la arena blanca seca tiene un albedo alto y reflejará más luz que el barro oscuro y húmedo. Son las diferencias en los patrones de reflexión las que crean firmas espectrales únicas y permiten la diferenciación de hábitats, objetos o incluso texturas.

Los sensores detectan las longitudes de onda reflejadas y las computadoras las transforman en datos. Esto hace posible recopilar información más allá de las imágenes, como la temperatura, la composición química, la altura o el contenido de humedad de forma remota a grandes escalas espaciales. Los expertos con habilidades de teledetección y cartografía traducen los datos generados por computadora en mapas. Los mapas están listos para ser utilizados por no expertos en aplicaciones como el mapeo participativo que combina el conocimiento local y los datos geográficos.

Tipos de sensores

Los sensores se clasifican como activos o pasivos según su fuente de luz. Se pueden montar en diferentes plataformas como satélites, aviones o incluso drones.

sensores pasivos y activos

Diferencia entre sensores pasivos y activos para teledetección. Imagen © The Nature Conservancy

Sensores pasivos registrar la energía natural que se refleja o emite desde la superficie de la Tierra. La fuente de radiación más común detectada por sensores pasivos es la luz solar reflejada. Un ejemplo de sensor pasivo es una cámara con el fl ash apagado.

Sensores activos proporcionan su propia fuente de energía, como un láser o radiación electromagnética de microondas, para iluminar los objetos que observan. Un sensor activo puede funcionar día y noche emitiendo radiación en la dirección del objetivo que se va a investigar. Un ejemplo de sensor activo es una cámara con el fl ash encendido.

Firma espectral

Las imágenes satelitales y aéreas están formadas por píxeles, organizados en una cuadrícula, como una imagen obtenida de su cámara digital. Cada píxel contiene información numérica que representa el brillo de cada área con un valor numérico. Los sensores capturarán el brillo de un área en diferentes longitudes de onda. Por ejemplo, el sensor del satélite WorldView 2 captura imágenes usando nueve bandas en diferentes longitudes de onda en comparación con los sensores Planet Dove que solo usan cuatro. El sensor WorldView 2 tiene una resolución espectral más alta.

diferencias de resolución espectral

Comparación de la resolución espectral entre el sensor multiespectral de Planet Dove (4 bandas) utilizado para capturar imágenes de arrecifes de coral para Allen Coral Atlas y el sensor multiespectral de WorldView-2 (9 bandas). WorldView-2 tiene una resolución espectral más alta. Imagen © DigitalGlobe

Cada objeto de la Tierra tiene una firma espectral única, una forma única de reflejar la luz. Cuantas más bandas espectrales tenga el sensor, mejor capturará estas firmas espectrales y mostrará las diferencias de reflexión entre los objetos.

firmas espectrales

Firma espectral de diferentes clases de sustratos y bentos medidos bajo el agua en Heron Reef, Australia. N es el número de muestras medidas para obtener la curva. Fuente: Leiper et al. 2014

¿Qué bandas son las más útiles para mapear características submarinas como los arrecifes de coral?

El agua absorbe la mayor parte de la radiación entrante a través de longitudes de onda dentro del primer metro de profundidad. Las únicas longitudes de onda que pueden penetrar más en la columna de agua son las bandas visibles, aerosol costero, azul, rojo, amarillo y verde. La luz roja se absorbe primero, seguida de la luz verde y luego la luz azul, lo que limita la observación de las características submarinas cuanto más profundo se adentra, incluso en el agua más clara. A partir de estas bandas visibles, intentamos extraer la firma espectral de características submarinas como corales, algas y pastos marinos.

colores vibrantes de un arrecife

Los colores vibrantes de un arrecife. Foto © Jeff Yonover

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