Tipología tecnologías espaciales

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1 Aplicación de tecnologías geoespaciales para monitoreo de inundaciones en Colombia Elena Posada Jefe del Centro de Investigación y Desarrollo en Información Geográfica CIAF

2 ENFOQUE GENERAL AIRE - TIERRA - MAR

3 Tipología tecnologías espaciales Multispectral Hyperspectral RADAR / SAR Termal Atmosfera LIDAR Superficie LIDAR Microondas Pasivas RADAR Altimetria Sondeo de atmosfera Interferometria Irradiancia/Fotometria Dispersometria

4

5 36 APLICACIONES 8 ÁREAS

6 1. Qué es un satélite? Un satélite en general es un cuerpo que se mueve alrededor de un cuerpo celeste tal como los planetas y las estrellas Algunos Tipos de Satélites artificiales Comunicaciones Óptico Observación Navegación Radar Científicos

7 Principales características de un satélite TIPOS DE ORBITA Orbita Polar Orbita Baja (LEO) Km Aprox. Utilizada para satélites de Observación Terrestre. Orbita Media (MEO) Km Aprox. Principalmente usada para GNSS (GPS, Glonass) GEO Orbita geoestacionaria (GEO) Km Aprox. Satélites meteorológicos y Telecomunicaciones

8 CARACTERÍSTICAS DE LA IMÁGENES EN UN SATÉLITE DE OBSERVACIÓN Resolución espacial 1 Metro 10 Metros

9 CARACTERÍSTICAS DE LA IMÁGENES EN UN SATÉLITE DE OBSERVACIÓN Resolución Espectral

10 Resolución Temporal 29 DE OCTUBRE DE DE ENERO DE 2011

11 Beneficios Sector Minero Energético Elaboración de mapas geológicos. Elaboración de mapas geomorfológicos. Catastro minero. Exploración de minerales e hidrocarburos. Monitoreo de las explotaciones y la infraestructura. Monitoreo de la restauración ambiental.

12 Beneficios Infraestructura y Servicios Monitoreo y control de la infraestructura: sistemas de acueducto redes de transmisión de energía oleoductos Determinación de la mejor ubicación Determinación de rutas óptimas de instalación para nueva infraestructura

13 Beneficios Gestión del Riesgo Apoyo en Planes de Ordenamiento Territorial y Ambiental Amenazas volcánicas Galeras Control de las inundaciones PASTO Incendios forestales y sequía Monitoreo de Deslizamientos Fortalecimiento del SNPAD

14 Beneficios Sector Transporte Diseño, construcción y desarrollo del sistemas de transporte Construcción de vías Infraestructura Formaciones y actualizaciones catastrales Análisis de la dinámica del territorio, con adecuada frecuencia y cobertura

15 Beneficios Producción de cartografía básica Generación y actualización de información cartográfica Cartografía básica Cobertura y Uso del suelo Apoyo a cartografía de suelos y geología

16 Emergencia Invernal Entidades participantes IGAC El 7 de diciembre de 2010 se emitió el Decreto 4580 Por el cual se declara el estado emergencia económica, social y ecológica por razón de grave calamidad pública IDEAM DANE INGEOMINAS Min. Protección social Portal ICDEGestión del Riesgo Mapas y estadísticas de afectación DGR Min. Transporte Min. Educación Min. TIC s ANTECEDENTES Objetivo: Atender las necesidades de información geográfica de la Dirección de Gestión del Riesgo en la etapa de atención, recuperación y reconstrucción

17 Emergencia Invernal La información geográfica identifica y monitorea las zonas afectadas, apoyando técnicamente las decisiones y acciones a tomar en las diferentes fases de la gestión del riesgo, como prevención, atención, restitución y recuperación : Dónde.? Cuántos..? Cuáles...? H

18 COMPONENTES DEL PROYECTO Obtención y descarga de Imágenes Interpretación y Procesamiento Análisis espaciales para generación de estadísticas Distribución de la capa zonas afectadas por inundación

19 PERCEPCIÓN REMOTA Descarga de Imágenes Interpretación y Procesamiento

20 GESTIÓN DEL RIESGO CON TECNOLOGÍAS GEOESPACIALES PRIMER COMPONENTE PERCEPCIÓN REPOTA: Cartografía detallada de las zonas afectadas por inundación, escala: y 25:000 Adquisición imágenes, Levantamiento de datos en campo, Procesamiento de imágenes, Generación de cartografía temática, Monitoreo de áreas afectadas Insumo para el quehacer de las entidades miembros del SNPAD. A abril de 2011, no se tiene un cubrimiento total del país

21 METODOLOGIA Verificación Estado de Imágenes: Procesos Correcciones geométricas de Imágenes de Ópticas y de Radar. Mejoramiento visual de imágenes para delimitación de cuerpos de agua y áreas inundadas. Procesos de Mejoramientos Espaciales, Espectrales y Radiométricos, Interpretación de áreas inundadas Línea base IDEAM: Zonas inundables periódicamente, Zonas susceptibles, Zonas Inundadas. Cartografía Base IGAC: Cuerpos de Agua, División Político Administrativa. Ortorrectificaciòn Imágenes de Radar: Calculo de Coeficiente de retro dispersión Supresión de ruido. Aplicación de Algoritmos para análisis de textura Imágenes Ópticas: Enmascaramiento de nubes Ecualización de histogramas Filtros espaciales,indices. Clasificación no supervisada Cobertura de zonas afectadas por inundación

22 EJEMPLOS IMÁGENES SUMINISTRADAS COSMO-SKYMED ALOS-PALSAR Fecha: 06/12/2010 Polarización HH Rep. Espacial: 100 m Fuente: CONAE RADARSAT 2 Fecha: 29/12/2010 Polarización VV Modo: Ultrafino Fuente: CONAE LANDSAT 5 Fecha: 17/12/2010 Res. Espacial: 30 m Escena: 200 km Fuente: USGS UK_DMC 2 Fecha: 05/11/2010 Polarización HH Modo: Estándar Fecha: 06/01/2011 Polarización VV Modo: Ultrafino Fuente: CONAE Fecha: 06/12/2010 Res. Espacial: 22 m Escena: 400 km Fuente: DMC

23 Interpretación y procesamiento digital de imágenes para identificación del área inundada Interpretación. Procesamiento Área inundada

24 Ejemplo Extracción Cuerpos de agua. Clasificación Digital Segmentación. Ejemplo Interpretación visual Municipio de Mompos. Dificultad presencia de nubes

25 Percepción Remota - PR Visible Municipio de Plato - Magdalena Infrarrojo

26 RadarSat-2 RadarSatNov Nov FebFeb-2011 Marz Marz Procesamiento Digital Ortorrectificación con algoritmos de Orto-Radar Correcciones Geométricas y Radiométricas Supresión Ruido - Coeficientes de Retrodispersión Filtros de análisis de textura Interpretación Imágenes Radar en Formato Raster Digitalización zonas Inundadas.

27 Emergencia Invernal La zona interpretada cubre 19 departamentos: De forma total Bolívar, Sucre, Atlántico y Córdoba; de forma parcial Magdalena, Santander, Cesar, Antioquia, Boyacá, Caldas, Tolima, Cundinamarca, Valle del Cauca, Cauca, Risaralda, Norte de Santander, Chocó, Meta y Quindío. La escala de la información base es 1:

28 Percepción Remota - PR

29 Generación de cartografía detallada (1: ) de las zonas afectadas

30 SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Análisis espaciales para generación de estadísticas

31 Municipios - Línea Base GENERACIÓN DE REPORTES Escenas de interpretación Zonas interpretadas ZONA DE AFECTACIÓN CLASIFICADA

32 Identificación de zonas inundadas a escala 1: (Zona Priorizada, Región Central) Imágenes de radar COSMO-SkyMed, tomadas entre el 4 y el 8 de diciembre de 2011 ZONA AFECTADA POR INUNDACIÓN DEPARTAMENTO ZONA AFECTADA POR INUNDACIÓN ZONA INTERPRETADA CÓDIGO DANE Área (ha.) BOYACÁ , ,8 CUNDINAMARCA , , ,8 SANTANDER ,6 0,01 0, , ,8 NOMBRE TOTALES Municipios afectados Área (ha.) Área (ha.) % % De las ha. correspondientes a los departamentos de Boyacá, Cundinamarca y Santander, se interpretaron un total de ha., de las cuales están afectadas ha. Nota: Las estadísticas de las zonas afectadas por inundación a nivel municipal se presentan en el Anexo 3.

33 ESTADISTICAS DE ZONAS AFECTADAS POR LA INUNDACIÓN COBERTURA DE LA TIERRA AREA (ha) % Pastos ,5% Áreas agrícolas heterogéneas ,1% Áreas con vegetación herbácea y/o arbustiva ,0% Áreas abiertas, sin o con poca vegetación ,2% Cultivos transitorios ,8% Zonas de extracción minera y escombreras ,7% Bosques ,7% Zonas urbanizadas ,9% Cultivos permanentes ,6% Sin información Zonas industriales o comerciales y redes de comunicación ,5% Zonas verdes artificializadas, no agrícolas TOTAL COBERTURAS AFECTADAS PASTOS 571 0,1% 71 0,01% % ÁREAS AGRÍCOLAS

34 MONITOREO DE AREAS AFECTADAS

35 INFRAESTRUCTURA DE DATOS ESPACIALES Distribución de la capa zonas afectadas por inundación

36 GESTIÓN DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Infraestructura Colombiana de Datos Espaciales ICDE (CONPES 3585) DNP DANE IGAC IDEAM INGEOMINAS Micrositio ICDE-Gestión del Riesgo Objetivo: Min. Protección social Min. Transporte Min. Educación Mapas y estadísticas de afectación DGR Min. TIC s Atender las necesidades de información geográfica de la Dirección de Gestión del Riesgo.

37 VISOR WEB A TRAVÉS DE INTERNET Visualización Consulta Metadatos Descarga SHP FTP Descaga SHP (por fecha) PROVISIÓN y ACCESO a DATOS SERVICIO WEB Disposición de Servicios WMS y WFS Web Internet BANCO NACIONAL DE IMÁGENES Disposición de Imágenes

38 PROVISIÓN y ACCESO a DATOS ICDE página Web ftp:// /

39 MICROSITIO PARA LA EMERGENCIA INVERNAL Matriz de Mapas y Geoservicios Acceso a la documentación importante en el marco de la gestión de emergencias por inundación Enlaces a los portales Web de algunas entidades responsables Galería de Mapas Metadatos Visor Geográfico Integración de Sistemas de Información Geográfica Herramientas colaborativas Servicio de descarga de datos espaciales, a través de ftp Contáctenos Sección de noticias (fuente portal de la DGR)

40 PROVISIÓN y ACCESO a DATOS Publicación de resultados

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