SENSORES REMOTOS Y SUS APLICACIONES EN ANTÁRTICA. Carlos A. Cárdenas M. 2016

Transcripción

1 SENSORES REMOTOS Y SUS APLICACIONES EN ANTÁRTICA Carlos A. Cárdenas M. 2016

2 Que es un sensor remoto?

3 Sensores Remotos

4 Que es un sensor remoto? En términos generales es cualquier instrumento que permita capturar información sin tener contacto físico con él

5 Control remoto de un TV Cámaras fotográficas Control de velocidad Ejemplos Ecosonda Sistemas sísmicos Detector de minas Sistemas de radar aéreos GPS s etc.

6 Sistemas en general

7 Los Sensores Remotos en el contexto Antártico

8 IMPORTANCIA DEL AGUA EN EL PLANETA 70 % 1.- El de la superficie terrestre esta cubierta de agua 3% 2.- Solo el es agua dulce (Aproximadamente 44 millones de km 3 ) 90% 10% 3.- Del 3 % el corresponde a masas glaciares y el otro corresponde principalmenta a napas subterraneas

9 EL HIELO EN NUESTRO PLANETA Zonas montañosas Zonas polares

10 CICLO DEL AGUA

11 Los glaciares

12 Importancia de estas áreas Cono sur de Sudamérica El continente Antártico

13 Porqué? áreas prístinas existen grandes cantidades de reservas de agua a nivel mundial permiten estudiar el comportamiento del cambio climático a nivel global son consideradas verdaderas bibliotecas naturales del clima del pasado entre otros

14 CARACTERISTICAS DE LOS GLACIARES Los glaciares fluyen por gravedad Los glaciares son verdaderos sensores de temperatura que permiten obtener parámetros que pueden ser correlacionados con el cambios climático Efectos sobre los glaciares - Acumulación y derretimiento - Genera fisuras o grietas - Aumenta o disminuye el movimiento de la masa glaciar Existe la necesidad de estudios asociados a estos cambios

15 Qué es interesante saber de un glaciar? Para ver su relación con los cambios de temperatura se calcula el balance de su masa determinando si está en avance o retroceso avance --> mayor acumulación de nieve retroceso --> mayor derretimiento Para determinar esto, es necesario caracterizar físicamente las masas glaciares

16 Estudios de glaciares Caracterización física de glaciares : 1.-Espesores de hielo 2.-Estratigrafía interna 3.-Velocidades de desplazamiento

17 Los Sensores Remotos en el contexto Estimar el espesor del hielo para el calculo de balance de su masa Caracterizar zonas glaciares con objetivos de seguridad Levantamiento topográfico superficial y subglaciar para establecer sus cambios Estimación de velocidad de desplazamiento Establecer dinámica de un glaciar

18 Tecnologías Aplicadas 1.-SISTEMAS DE RADAR PARA USOS GLACIOLÓGICOS 2.-SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS) 3.-ANÁLISIS DE IMÁGENES: fotos locales, fotos Aéreas, fotos satelitales

19 Qué se mide?

20 Distancia Distancia = velocidad / tiempo Transductor FUENTE EMISORA distancia Objeto INFORMACIÓN OBTENIDA RECEPTOR Transductor

21 SISTEMAS DE RADAR Medición del espesor de un glaciar Medición de su estructura interna Las dos mediciones se establece midiendo distancias

22 Radio Echo Sounding Sistema terrestre (Proyecto para la DGA- Región Metropolitana, Glaciar San Francisco zona central)

23 Sistema tractado por un Skydoo Estudios realizados en los alrededores de la base O Higgins, Antártica

24 Otro tipo de montaje

25 Resultados mediciones en Antártica GDEM 30 metros resolución Sobre imagen Landsat

26 RADAR AEREO en los alrededores de la Base O Higgins, Antártica

27 Resultado de mediciones aéreas y terrestres del sector

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29 c.-sistema de radar aerotransportado Glaciar Tyndall, PATAGONIA (Parque Nacional Torres del Paine)

30 resultados con el sistema aerotransportado Glaciar Tyndall, PATAGONIA (Parque Nacional Torres del Paine)

31 Sistema aerotransportado

32 Resumen Sistemas de radar para uso glaciológico puede medir profundidad y estructura interna de un glaciar Las mediciones se referencian mediante el uso de GPS s Estas mediciones se realizan in situ OTRAS APLICACIONES..

33 RES en la extracción de un testigo de hielo Que es un testigo de hielo? Donde extraerlo? La extracción del testigo de hielo

34 Que es un testigo de hielo? Es una muestra de hielo que por si sola no tiene mucho sentido Un testigo de hielo es utilizado como un PROXI o una variable que por si misma no tiene gran interés, sin embargo de esta se puede obtener otra variable mucho más interesante El espesor de las capas de hielo del testigo indican tiempo en base a su espesor Mediante el análisis químicos de cada capa puede determinarse el clima del pasado

35 Extracción de un testigo de hielo somero

36 Testigo de hielo

37 Sitio óptimo donde extraer el testigo de hielo

38 Un ejemplo: en el Plateau de La Claveré Radio Echo Sounding

39 Mediciones realizadas en el Plateau La Claveré Radargrama el cual muestra la topografía subglaciar de la zona de estudio obtenida mediante RES

40 Modelo digital de terreno Plateau La Claveré, Península antártica Topografía superficial y subglaciar del Domo De La Claveré

41 Otra aplicación es la identificación de lagos subglaciares Lago Vostok, Antártica determinado mediante RES

42 Luego de realizar las mediciones mediante RES Es necesario saber donde se realiza la medición Los GPS s son utilizados para georeferenciar los datos de radar capturados en terreno

43 Sistema de Posicionamiento Global (GPS) Levantamiento topográfico superficial Georeferenciación de las mediciones realizadas mediante radar

44 Otro tipo de mediciones 1.- Scanner láser 2.- Cámaras fotográficas locales 3.- Drones

45 1.- SCANNER LASER LEVANTAMIENTO TRIDIMENSIONAL DE UN GLACIAR LEVANTAMIENTO TRIDIMENSIONAL DE UNA LADERA

46 Ejemplo de aplicación

47 2.- Cámaras fotográficas locales

48 Análisis de imágenes (Time Lapse)

49 Sistema Time Lapse glaciar Grey

50 CAMARAS INSTALADAS

51 Modelo del glaciar mediante cámaras locales

52 Velocidad superficial

53 Cámaras en el Glaciar Grey

54 Velocidad obtenida mediante imágenes satelitales

55 Sobrevuelo

56 Cuenca alta del rio de las minas

57 Modelo cuenca alta del rio de las minas

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59 EL SIGUIENTE PASO : uso de drones para mejorar la resolución de los productos generados

60 3.- Drones Terrestres Marinos Aéreos

61 Aplicaciones

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63 Ejemplo: Dron aéreo en Antártica

64 IMÁGENES SATELITALES Levantamiento topográficos Modelos digitales de terreno Obtención de parámetros glaciológicos Por ejemplo : temperatura, albedo, tasas de acumulación y ablación, cálculo de áreas, etc.

65 TIPOS DE IMAGENES Imágenes del tipo ópticas Imágenes del tipo Radar

66 Esta dos tipos de imágenes son complementarias sin embargo: Ópticas: Necesitan luz de día y sin nubosidad para obtener la imagen (sensores pasivos) Radar: El satélite transmite energía hacia donde necesita obtener la imagen (sensor activo)

67 Cámara fotográfica Sistema de radar

68 OPTICAS

69 Aplicaciones imágenes ópticas Aplicaciones en glaciología - Levantamientos topográficos - Curvas de nivel - Análisis de temperaturas - Obtención de albedo - Catastros - etc.

70 MODELO DIGITAL DE TERRENO

71 Modelo Digital de Terreno

72 Imágenes de Radar

73 Aplicaciones imágenes radar Determinación de movimientos terrestres Determinación de velocidades de flujo glaciar Caracterización de superficies Modelos de elevación digital Otros

74 Movimiento Imagen de radar procesada donde se visualizan franjas de elevación (Interferometria, InSAR)

75 Velocidad Imagen de radar procesada donde se visualizan velocidades de la superficie glaciar.

76 Análisis superficial Imagen de radar procesada mediante técnias polarimétricas para caracterizar hielo marino (Polarimetría)

77 INTERFEROGRAMA

78 Modelo de Elevación

79 CURVAS DE NIVEL CADA 100 m

80 Aplicaciones imágenes RADAR

81 Los sensores remotos en su conjunto