lunes, 10 de octubre de 2011

Diferencias entre Imágenes Satélites y de Radar

DIFERENCIAS ENTRE IMÁGENES SATELITALES Y IMÁGENES RADAR

1. INTRODUCCIÓN

Desde hace muchos años se cree que el boom de las imágenes satelitales solo tendería a aumentar; dejando relegado a las imágenes obtenidas por radares, sin embargo, a pesar de que las imágenes obtenidas por radares son un tanto más complicadas debido a las correcciones que deben ser realizadas,  podrían tener mejores resultados y alcances que las imágenes satelitales,  siendo un punto a favor de las imágenes obtenidas por radar el no ser afectadas por los cambios atmosféricos, cosa que si inutiliza a una imagen satelital.

En este informe tocaremos las diferencias entre 2 tipos de imágenes de satélites,  imágenes de Radar entre imágenes de satélite , en el cual uno de las diferencias mas resaltantes es el desplazamiento del relieve (sombra) que ocurren en direcciones opuestas entre los sensores ópticos y SAR (radar).  También los radares a diferencia de los satélites ópticos registran datos en cualquier momento, tanto en el día como en la noche, debido a que emiten su propia fuente de energía y no tiene que requerir de la energía solar.

2. REVISIÓN LITERARIA

A. RADAR:

• Las imágenes de radar son capturadas por sistemas satelitales activos, es decir el satélite emite un haz de energía y captura la porción de ésta que es reflejada. Por sus características éstas imágenes son insensibles a las variaciones atmosféricas, no se ven afectadas por la falta de iluminación solar y capturan información de la superficie incluso con presencia de nubes. La resolución espacial de las imágenes de radar es variable y su rango de captura no se mide en longitudes de onda del espectro electromagnético sino en bandas de frecuencias.

• La inversión del relieve es el efecto donde la imagen de un objeto aparece inclinado hacia la dirección de la antena de radar. Esto se debe a que las cimas de los objetos o de las cuestas son reflejadas antes que sus bases. Los efectos de inversión son más grandes sobre el lado del alcance cercano de las imágenes.


Tipos de radares:

Los radares primeramente pueden dividirse en dos grandes grupos, radares activos y radares pasivos.
Los radares activos emiten pequeños pulsos de microondas en la dirección de interés y reciben y almacenan la energía dispersada por los objetos dentro de un campo de un captura de la imagen.
Los radares pasivos reciben niveles de radiación de microondas emitidas por los objetos en su ambiente natural.

B. SATELITE:

• Para interpretar una imagen satelital, la información que procede del satélite de observación terrestre se codifica digitalmente, almacenándose un valor numérico por cada parcela de terreno equivalente a la resolución del sensor. Esta cadena de valores se transmite a una serie de estaciones receptoras, en tiempo real, o se graba a bordo si el satélite no se encuentra en el área cubierta por alguna antena, en cuyo caso se transmite posteriormente. Las estaciones archivan las imágenes en cintas magnéticas para su posterior distribución al usuario.

• Se pueden reconocer dos tipos de interpretación de las imágenes satelitales: visual y digital. En la primera se
precisa una conversión digital con objeto de obtener una copia en papel o película de la imagen detectada; en la segunda, basta solicitar una copia de cinta magnética para procesarla con ayuda de una computadora.

• Están revolucionado actualmente las formas de utilización de los productos satelitales.  el hecho de ser IKONOS el primer satélite comercial que brinda un producto de 1m de resolución espacial, tenemos la posibilidad de definir los tipos de estándares para imágenes de alta resolución.

• La teledetección se basa en que cada objeto o tipo de cubierta emite un espectro electromagnético específico, en función de su propia naturaleza y de las radiaciones que recibe. La reflectancia de un objeto o tipo de cubierta a lo largo de todo el espectro electromagnético se denomina signatura espectral, estando caracterizado cada objeto por una signatura espectral concreta, que lo hace distinguible de los demás.


• Una imagen satelital es una matriz digital de puntos (igual a una fotografía digital), se puede definir como la
representación visual de la información capturada por un sensor montado a bordo de un satélite que órbita alrededor de la Tierra, a medida que el satélite avanza en su órbita, "barre" la superficie con un conjunto de detectores que recogen información reflejada que procesada convenientemente entrega valiosa información sobre las características de la zona representada, los sensores de radiaciones visibles y no visibles registran digitalmente información radiométrica.

• Los agricultores pueden monitorear con mayor precisión la condición y vitalidad de sus cultivos y predecir con mayor acierto sus volúmenes de cosecha; además, pueden prevenir problemas y ahorrar importantes sumas de dinero a través de su determinación en estados tempranos.

Los científicos ambientalistas pueden predecir tendencias en áreas de elevada fragilidad ambiental.
Los funcionarios de gobierno pueden monitorear, evaluar y planificar políticas de tipos específicos de utilización de la tierra.

Los planificadores urbanísticos pueden evaluar los avances de planes comunales de viviendas y las compañías de seguros pueden medir y mapear daños a propiedades luego de desastres naturales.

Los geólogos ya no necesitarán recurrir a vuelos fotográficos para interpretaciones geológico-estructurales. A partir de la posibilidad que ofrece IKONOS de generar productos con elevado nivel de resolución y recubrimiento estereoscópico, estas imágenes resultan comparativamente más ventajosas que las fotografías aéreas.

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

• Así como los satélites fotográficos, los radares pueden ser instalados sobre aviones (aero transportados) o sobre plataformas espaciales (satélites), éstos poseen una antena que transmite y/o recibe señales generando imágenes a alta resolución, donde pueden observarse características físicas de la superfície de la tierra.

• Como suplemento a las imágenes del satélite, un pronóstico general puede hacerse usando la dirección del viento, observaciones de los tipos de nubes y tendencias en la presión del aire.

• También los radares a diferencia de los satélites ópticos registran datos en cualquier momento, tanto en el día como en la noche, debido a que emiten su propia fuente de energía y no tiene que requerir de la energía solar.

4. CUADROS Y FIGURAS

• Debido a su mayor altitud, los ángulos de incidencia de los satélites varían menos que los ángulos de incidencia de sistemas aerotransportados. Esto conduce a una iluminación más uniforme en imágenes de satélite que en imágenes de radar aerotransportadas.



• Los desplazamientos del relieve ocurren de forma opuesta en vez de hacer la sombra normal de un satélite de cámara.



• En las imágenes radar las partes altas de una estructura pueden reflejar las señales antes que la base, así el
desplazamiento del relieve se acerca hacia el nadir. En vez de alejarse como los hacen los satélites cámara.



5. CONCLUSIONES

• Los radares no dependen del estado atmosférico, por eso los científicos están muy interesados de usarlos en zonas tropicales donde hay mucha abundancia de nubes, donde los satélites de imágenes no pueden tomar fotos.

• Los radares a diferencia de los satélites ópticos registran sus datos en cualquier momento, debido a que emiten su propia fuente de energía y no tiene que requerir de la energía solar.

• La sombra es muy útil a los intérpretes de la imagen interesados en el relieve del terreno. La sombra es una de las señales psicológicas usadas para la percepción de profundidad. Las sombras del radar producen un efecto tridimensional sin el uso de un estereoscopio.

• Debido a la mayor altitud de los satélites con respecto a los radares, los ángulos de incidencia de los satélites varían menos que los ángulos de incidencia de sistemas de radar aerotransportados.

• Cuando las pendientes del terreno son mayores que el ángulo de depresión, las sombras de radar ocultan características en el alcance. Por lo tanto, las pendientes que miran hacia afuera de la antena de radar regresarán señales muy débiles. Genera  áreas oscuras o negras en la imagen por lo tanto la distorsionan.

• Cuanto más bajo es el ángulo de depresión en el terreno, mayor información podrá perderse.

LANDSAT 7
RADARSAT

6. BIBLIOGRAFÍA:

• http://www.inta.gov.ar/pro/radar/info/documentos/Teledeteccion/99.pdf
• http://www.k12science.org/curriculum/weatherproj2/es/leccion5_a.shtml
• http://www.ciat.cgiar.org/dtmradar/radar3-geometria.htm
• http://www.biesimci.org/Satelital/Original/Radar/Indices/radar.html
• http://www.aeroterra.com/p-radarsat.htm

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