resolución Dpto. de Ingeniería Cartográfica Carlos Pinilla Ruiz resolución Ingeniería Técnica en Topografía lección 7 Teledetección

Transcripción

1 lección 7 1

2 sumario 2 Introducción. Tipos de. Resolución espacial. Resolución espectral. Resolución radiométrica. Resolución temporal. Relación entre las distintas resoluciones.

3 introducción 3 Resolución de un sistema: NOAA: valor mínimo determinado para alguna de las variables que definen a una imagen digital. Capacidad para discriminar información de detalle en un objeto. En instrumentos ópticos tradicionales: poder de separación espacial del sistema de lentes. Con sensores orbitales, aparecen nuevas variables además de las planimétricas. Altimetría. Espectralidad. Temporalidad.

4 requerimientos 4 Estudiar pequeñas extensiones en detalle o grandes zonas geográficas. Identificar las superficies y los fenómenos por su signatura espectral. Percibir ligerísimos cambios de tonalidad. Necesitar información con mucha frecuencia. Montaje del explorador Mars Climate

5 n del sistema 5 Tipos de : Resolución espacial. Resolución espectral. Resolución radiométrica. Resolución temporal.

6 n espacial 6 Resolución espacial: Capacidad del sistema para distinguir objetos en la imagen. Esta acepción coincide con su formulación tradicional, tal como se aplica a otros sistemas analógicos. Viene determinada por el tamaño de la celda sobre el terreno (GIFOV). depende del campo de visión instantáneo. depende de la altura de la plataforma.

7 campo de visión n instantáneo neo 7 Campo de visión instantáneo en tierra (Ground Instantaneus Field of View, GIFOV): porción de terreno que sustiende un ángulo sólido igual al IFOV del instrumento. IFOV

8 la n espacial 8

9 la n espacial 9 Tamaño de celda en terreno. Corresponde al tamaño del menor objeto identificable. Imagen IKONOS

10 imágenes IKONOS 10

11 imágenes QuickBird 11

12 imágenes QuickBird 12

13 Imágenes QuickBird 13

14 n espacial: interpolación 14

15 n espacial: interpolación LEYENDA

16 n espectral 16 Resolución espectral: Capacidad del sensor para discriminar la radiancia detectada en distintas longitudes de onda del espectro electromagnético. Banda: Intervalo de longitudes de onda explorados por el detector en cada canal. La espectral viene determinada por: Número de canales. Anchura de banda de cada canal.

17 n espectral 17 Número de canales. Ancho de banda.

18 situación n de los canales de algunos sistemas 18

19 n espectral: interpolación Reflectancia (%) 0 0,4 0,5 0,6 0,7 λ una banda vegetación vigorosa Reflectancia (%) 0 0,4 0,5 0,6 0,7 λ vegetación clorótica tres bandas

20 n espectral: identificación 20 Imagen Hiperespectral Clasificación Hiperespectral

21 radiométrica 21 Resolución radiométrica: capacidad del sensor para discriminar niveles de intensidad de radiancia espectral. En los sistemas analógicos (fotografía), la radiométrica viene determinada por el número de niveles de gris. En los sistemas óptico-electrónicos, a cada celda se le asigna un nivel digital (ND) proporcional a la cantidad de energía recibida.

22 Resolución radiométrica 22 Rango de niveles digitales registrados = 4 M = 64 M = 256 M = 1024 = 2048 ( ) M ( 0 1 L 63) M ( 0 1L255) M ( 0 1L1023) ( 0 1L2047) Imagen de 2 bits Imagen de 8 bits

23 n temporal 23 Resolución temporal: capacidad del sistema para discriminar los cambios temporales sufridos por la superficie en estudio. Hace referencia a la periodicidad con que el sensor puede adquirir una nueva imagen del mismo punto de la superficie terrestre (revisita). La periodicidad de paso por la vertical de un lugar de latitud determinada, solamente depende de dos factores: la altura de la órbita. campo de visión del instrumento.

24 fundamento físico: f las leyes de Kepler 24 Kepler enunció sus tres leyes, con las que se rige el sistema solar, a partir de las cuales Newton desarrolló la ley de la gravitación universal. 1. Todos los planetas describen órbitas elípticas directas, uno de cuyos focos es el Sol. 2. Las velocidad areolar de un planeta es constante. 3. El cuadrado del período de un planeta es proporcional al cubo del semieje mayor de su órbita: T 2 3 = ka

25 equilibrio de la órbita 25 La estabilidad de la órbita del satélite requiere que la suma de los dos vectore fuerza actuantes sobre el satélite sea nula: fuerza gravitatoria ejercida por la Tierra. fuerza centrífuga originada por el movimiento circular. F f = = Mm K 2 r 2 v 2 m = mω r r K es la constante de la gravitación universal. M es la masa de la Tierra. m es la masa la del satélite. v y ϖ son las velocidades lineal y angular del satélite. r el radio de la órbita.

26 equilibrio de la órbita 26 Igualando: K Mm = mω 2 r 2 r es decir: r 3 ω 2 = KM Y como: resulta: r 3 π ω = 2 T KM 4π = T T = ka 2

27 tipos de órbitas 27 Geoestacionaria. Polar. Órbita geoestacionaria Órbita polar

28 n temporal 28

29 trazas 29 Adquisición por franjas...

30 trazas 30...hasta completar el globo.

31 Resolución n temporal 31 Frecuencia de repetición. Secuencia de imágenes Meteosat

32 32

33 algunas definiciones 33 Pericentro es el punto de la órbita del satélite más próximo al astro. En el caso de satélites artificiales se habla de perigeo. Apogeo es el punto de la órbita del satélite más alejado de la Tierra. Traza es la proyección central de la órbita del satélite sobre la superficie terrestre. Si la órbita es ecuatorial, la traza coincide con el Ecuador. Si es polar, no puede coincidir con un meridiano debido a la rotación terrestre. traza descendente la mitad de la traza de una órbita no ecuatorial cuyas latitudes son descendentes en el hemisferio norte y crecientes en el sur. traza ascendente de un satélite es la que se progresa desde el hemisferio sur hacia el hemisferio norte. Nodos ascendente y descendente son, respectivamente, las intersecciones de las ramas ascendente y descendente de la órbita con el plano ecuatorial.

34 parámetros orbitales 34 Ascensión recta del nodo ascendente Ω: ángulo medido en el plano ecuatorial entre el equinoccio vernal y el punto en el que el satélite cruza el plano ecuatorial, de Sur a Norte. Argumento del perigeo ω: ángulo medido en el plano orbital entre el nodo ascendente y el perigeo de la órbita, medido en la dirección del movimiento. Inclinación de la órbita i: ángulo entre los plano orbital y ecuatorial. Es el menor de los ángulos formados por el eje de rotación terrestre y el vector momento cinético del satélite. Las órbitas se clasifican en: ecuatorial directa i = 0º directa 0 < i < 90º polar i = 90º retrógada 90º < i < 180º ecuatorial retrógrada i = 180º Excentricidad e: define la forma de la órbita, siendo: 2 e = donde b es 2 semieje menor de la elipse. a Instante de paso por el perigeo τ. a 2 2 b

35 parámetros orbitales z S h PN S' γ x y 35 Ecuador órbita nodo descendente O ν ω Ω P (t = τ ) i nodo ascendente traza

36 relación n entre las distintas resoluciones 36 Existe un cierto antagonismo entre algunos tipos de. Es difícil o costoso armonizar los cuatro tipos de. Debe elegirse el sensor de acuerdo a las características propias del proyecto de teledetección.

37 el futuro 37 Resolución espacial Landsat-MSS 60 GIFOV (m) Landsat-TM Spot Ikonos QuickBird