Grado en Ciencias Ambientales. Guía didáctica de la asignatura. Sistemas de Información Geográfica, Teledetección y Cartografía Temática

Transcripción

1 Grado en Ciencias Ambientales Guía didáctica de la asignatura Sistemas de Información Geográfica, Teledetección y Cartografía Temática Curso Curso: Segundo Grupo: C (tarde) Profesores: María José García Soldado Víctor Francisco Rodríguez Galiano

2 GUIA DOCENTE DE LA ASIGNATURA Sistemas de Información Geográfica, Teledetección y Cartografía Temática MÓDULO MATERIA CURSO SEMESTRE CRÉDITOS TIPO Materias Instrumentales SIG, Teledetección y Cartografía temática 2º 2º 6 Obligatoria PRERREQUISITOS Y/O RECOMENDACIONES Para facilitar el estudio y comprensión de la asignatura Sistemas de Información Geográfica, Teledetección y Cartografía Temática se recomienda: 1. Haber cursado y aprobado la asignatura Estadística Aplicada al Medio Ambiente 2. Haber cursado Física y Matemáticas de 1º y 2º de Bachillerato. 3. Tener conocimientos generales sobre lectura e interpretación de mapas 4. Tener conocimientos generales de informática a nivel de usuario 5. Debido a que en esta asignatura se tratan temas relativamente abstractos, introducidos secuencialmente, se recomienda repasar los conceptos fundamentales para que las clases sean más aprovechables. PRESENTACIÓN DE LA ASIGNATURA Sistemas de Información Geográfica, Teledetección y cartografía automática es una asignatura cuatrimestral, de carácter básico, que se cursa durante el segundo cuatrimestre del segundo curso del Grado de Ciencias Ambientales. Constituye una asignatura de contenido fundamentalmente práctico, ya que este tipo de sistemas informáticos se utilizan para la gestión de la información georreferenciada, con vistas a la resolución de múltiples problemas de índole territorial y medio-ambiental. Las técnicas de Sistemas de Información Geográfica y Teledetección espacial son en la actualidad indispensables para el estudio de problemas relacionados con la gestión y planificación de los recursos naturales y del medio ambiente. Este interés no sólo se encuentra en el ámbito académico universitario, sino que cada día es más notorio en el entorno de las empresas. En este contexto, nuestra sociedad precisa de profesionales con formación acreditada en estas disciplinas, que conozcan los fundamentos teóricos y prácticos de estas materias de contenido tecnológico. Con este enfoque, se presenta esta asignatura cuyo objetivo es proporcionar una sólida formación científica y técnica orientada al análisis de datos espaciales y de observación de la Tierra, con la finalidad de estudiar el territorio y gestionar sus recursos. Examine atentamente esta guía, pues en ella se basa todo el trabajo del curso. Si tiene dificultades para interpretar alguna cuestión o desea información complementaria, no dude en solicitarla de su profesor. PROFESOR(ES) 1. María José García Soldado (Dpto. Análisis Geográfico DIRECCIÓN COMPLETA DE CONTACTO PARA TUTORÍAS (Dirección postal, teléfono, correo electrónico, etc.) Prof. Mª José García Dpto. Geodinámica Despacho nº 5 (Facultad de Ciencias - Ed. Geológicas, 1ª Planta)

3 Regional y Geografía Física) 2. Víctor Rodríguez Galiano (Dpto. Análisis Geográfico Regional y Geografía Física) mjosegs@ugr.es Telf Prof. Víctor Rodríguez Galiano Dpto. Geodinámica Despacho nº 5 (Facultad de Ciencias - Ed. Geológicas, 1ª Planta) vrgaliano@ugr.es Telf HORARIO DE TUTORÍAS Víctor Rodríguez Galiano: Martes y Miércoles de 10:00 a 13:00 Mª José García: Martes y Miércoles de 10:00 a 13:00 GRADO EN EL QUE SE IMPARTE Grado en Ciencias Ambientales OTROS GRADOS A LOS QUE SE PODRÍA OFERTAR Biología, Geología GESTIÓN Y COMUNICACIÓN DE LA ASIGNATURA: LA PLATAFORMA SWAD La comunicación entre el profesor y el alumno se puede realizar antes de comenzar la clase o al finalizarla. Si se desea contactar con el profesor para cualquier cuestión puede usar el horario de tutorías, el correo electrónico o el correo interno del sistema SWAD. Para darse de alta en la plataforma SWAD, entre en el enlace Si usted está matriculado, introduzca su DNI y una contraseña. Escoja la asignatura: SIG_Teled. y Carto. La plataforma SWAD también se usará para poner a disposición del alumno el material de las clases teóricas, para gestionar los grupos de prácticas y para informar por escrito de fechas importantes como exámenes, parciales, cambio de horarios y cualquier incidencia que pudiera surgir. Se recomienda incluir una fotografía en el perfil personal y la dirección de correo electrónico que utilicéis (no necesariamente la de la universidad) y que activéis la opción de avisar por correo Página 3

4 electrónico de toda la información que se actualice en el SWAD (actividades, notificaciones, convocatorias o correos electrónicos). Esta opción está en Perfil Preferencias BREVE DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS (SEGÚN MEMORIA DE VERIFICACIÓN DEL GRADO) El programa de la asignatura contempla diecinueve temas o unidades didácticas diferenciadas, agrupadas en tres bloques fundamentales: Sistemas de Información Geográfica, Teledetección y Cartografía Temática. El contenido de cada uno de ellos es el que a continuación exponemos, de forma breve: A) SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA El primer bloque está dirigido a introducir al alumno en las nociones fundamentales de los Sistemas de Página 4

5 Información Geográfica (SIG) y constituye aproximadamente tres quintos de la asignatura. La primera parte de este módulo tiene como finalidad dar respuesta a las siguientes cuestiones: qué son y para que sirven este tipo de sistemas informáticos. Los dos primeros temas, más introductorios, se centran en la definición de SIG, su evolución histórica, así como en los componentes básicos de los SIG y en su relación con la tecnología informática: hardware, software, datos de entrada, personal que maneja los sistemas y métodos de trabajo. Las siguientes unidades didácticas están dedicadas a comprender los modelos y estructuras espaciales que permiten organizar los datos geográficos en formato digital, de manera que sean fácilmente reconocibles y procesables por un ordenador. En esta sección se pretende que el alumno sea capaz de diferenciar y reconocer las ventajas y desventajas de los diferentes formatos. Las unidades cinco y seis están relacionadas con la localización espacial/geográfica de los datos. Así pues se introducen una serie de conceptos ligados a los sistemas de referenciación o de coordenadas: esfera, esferoide, geoide, datum y proyección cartográfica. Por último se describen algunos de los sistemas de coordenadas más comúnmente usados. Las últimas unidades de este módulo muestran las principales operaciones que se pueden realizar con un SIG, desde las más elementales (cambios de orientación y de nivel de resolución de las celdas, identificación de la información temática de cada celda, extracción de información parcial y unión de hojas de trabajo) a las más complejas: operaciones locales (reclasificación, superposición, cruce de categorías y enmascarado), operaciones de vecindad inmediata (filtrado de mapas, cálculo de pendientes y orientaciones y determinación de perfiles topográficos), operaciones de vecindad extendida (cálculo de distancias, cálculo de costes de desplazamiento, cálculo de caminos mínimos, definición de polígonos Thiessen, análisis de intervisibilidad, análisis de difusión e interpolación espacial) y operaciones zonales. B) TELEDETECCIÓN El segundo módulo de la asignatura introduce los fundamentos de la Teledetección espacial. Se introducen los conceptos de Teledetección, así como las ventajas que presenta frente a las técnicas tradicionales de adquisición de datos. En un segundo tema se explican las bases físicas de la teledetección y se definen los conceptos de radiación electromagnética, radiancia, reflectividad y firma espectral de los objetos geográficos. A continuación se explican las características de resolución de las imágenes de satélite y se describen los principales programas de observación de la Tierra desde el punto de vista de dichas características. Por último, la unidad quince se encarga de describir las etapas básicas de una aplicación de Teledetección, así como de introducir las técnicas de tratamiento digital de imágenes más usadas en cada una de estas etapas. C) CARTOGRAFÍA TEMÁTICA Este último modulo pretende analizar, en detalle, la componente temática de la cartografía. Debido a la Página 5

6 importancia de la representación cartográfica, como forma de estructurar la información geográfica en el espacio, de manera simbólica, dedicamos un amplio apartado a exponer las características y elementos de los mapas (sistemas de proyección, escala, representación simplificada y convencional) y sus tipos (temáticos y topográficos). Finalmente, dedicamos dos apartados específicos a la manera de obtener la información geográfica, de mayor interés en los trabajos con SIG, y sus principales fuentes de acceso, así como a aspectos relacionados con la calidad de la misma. OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos generales El objetivo principal de la materia es iniciar al alumno en el conocimiento de las disciplinas más importantes en el contexto geoespacial de la información ambiental desde un punto de vista aplicado. Estas disciplinas de contenido científico tecnológico son los Sistemas de Información Geográfica, la Teledetección y la Cartografía Temática. Se pretende con ello que el alumno conozca los métodos y técnicas de análisis e integración de datos espaciales multitemáticos para su aplicación al estudio de los recursos naturales y del medio ambiente. Las prácticas de la asignatura tienen un objetivo principal orientado a que el alumno entienda los fundamentos de una aplicación general de estas disciplinas en diversidad de estudios ambientales. Al finalizar el curso los alumnos demostrarán haber adquirido un conjunto de conocimientos esenciales que les permitirá identificar, analizar y resolver diversos problemas ambientales desde un punto de vista espacial, así como presentar los resultados del estudio correctamente y de manera eficiente. Los objetivos y competencias fijados para la asignatura se conseguirán mediante la participación en las distintas actividades presenciales, así como mediante los guiones de trabajo autónomo y con la ayuda de los profesores. Detallamos algunos de los objetivos específicos más importantes de esta asignatura: Conocer las aplicaciones principales de los SIG y la Teledetección Plantear y resolver problemas ambientales sencillos de índole espacial utilizando los SIG y la Teledetección Plantear y conocer las herramientas para la resolución de problemas espaciales complejos de índole ambiental Escoger entre diferentes formatos de información espacial en función del tipo de problema ambiental planteado Evaluar la información espacial en el contexto de un problema espacial según escala, exactitud y aplicaciones de la misma al problema. Conocer los productos derivados de los modelos digitales del terreno, así como la aplicación de los mismos a problemas ambientales Utilizar y aplicar adecuadamente los productos derivados de la interpolación espacial Página 6

7 Manejar un software SIG para resolver problemas espaciales básicos Competencias generales Las competencias generales se refieren a aquellas con carácter transversal, que podrán desarrollarse conjuntamente en las diferentes asignaturas del grado (según la guía oficial). CT1. Comprender el método científico. Capacidad de análisis y síntesis y resolución de problemas CT2. Razonamiento crítico y aprendizaje autónomo CT3. Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio CT4. Capacidad de organización y planificación CT5. Comunicación oral y escrita CT6. Capacidad de gestión de la información CT7. Trabajo en equipo CT8. Creatividad CT9. Iniciativa y espíritu emprendedor CE3. Conocer y aplicar la terminología y unidades de medida en los procesos físicos CE6. Relacionar las propiedades y tipos de suelos con la litología, geomorfología, clima y vegetación. CE16. Conocimiento y valoración de las fuentes de datos y las técnicas del análisis territorial para la Sostenibilidad CE17. Comprensión integrada de los medios natural y antrópico CE37. Capacidad de consideración transdisciplinar de un problema ambiental Competencias específicas Las competencias específicas principalmente se desarrollarán en la asignatura Sistemas de Información Geográfica, Teledetección y Cartografía Temática. De este modo, el éxito en esta asignatura mejorará su competencia para ser capaz de: Manejo y aplicación de Sistemas de Información Geográfica e interpretación de imágenes de teledetección para aplicaciones ambientales (CE11 de la guía oficial) Elaborar cartografía de acuerdo a las normas generales y adecuada al objetivo perseguido Reconocer las necesidades de información espacial en para resolver un problema ambiental Interpretar los resultados de un tratamiento de imágenes de teledetección de manera crítica y razonada. TEMARIO DETALLADO DE LA ASIGNATURA Página 7

8 TEMARIO TEÓRICO: Bloque I. SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Tema 1. Introducción al estudio de los SIG Definición de SIG. Funciones de un SIG. Historia y evolución de los SIG. Importancia de los SIG en planificación y medio ambiente. Aplicaciones de los SIG en Ciencias Ambientales. Tema 2. Componentes de un SIG Los programas informáticos y sus funcionalidades. Aspectos generales de los Datos. El equipo humano y los aspectos organizativos de una aplicación SIG. Tema 3. Estructuras de datos Concepto de estructura vectorial y ráster. Distintos tipos de estructuras vectoriales. Distintos tipos de estructuras ráster. Ventajas y desventajas de las estructuras vectoriales y ráster. Tema 4. La información geográfica y su representación en mapas Concepto de información geográfica. Clasificación de datos geográficos. El mapa digital. Elementos principales de un mapa. Tipos de mapas. Tema 5. Introducción a los sistemas de coordenadas Importancia de la información. Breve historia de la representación de la tierra. Sistemas de coordenadas geográficas. Representación de la tierra; esfera vs esferoide. Concepto de geoide. Concepto de Datum. Tema 6. Proyecciones cartográficas Necesidad de sistemas de coordenadas planos. Concepto de proyección. Sistemas de coordenadas proyectados. Distorsiones en la proyección. Tipos de proyecciones cartográficas. Sistemas de proyección importantes. Tema 7. Fotografía aérea y fotointerpretación Concepto de fotografía aérea. Breve historia de la fotografía aérea. Clasificación de fotografías aéreas. Conceptos básicos en fotografía aérea. Ortofotos. Fotointerpretación. Tema 8. Visualización, consulta, y extracción de la información Objetivos de la visualización. Tipos de visualización de datos espaciales. Consultas por atributos. Consultas espaciales. Extracción de la información. Tema 9. El Modelo Digital del Terreno Importancia de la topografía de CCAA. Conceptos de MDT y MDE. Estructuras básicas de un MDE. Construcción de un MDE. Variables topográficas a partir de un MDE. Elaboración de modelos climáticos e hidrológicos a partir del MDE. Tema 10. Análisis espaciales sobre la información geográfica Particularidades de la información de tipo ráster. Análisis considerando la vecindad. Análisis pixel a pixel; algebra de mapas. Tema 11. Introducción a la interpolación espacial Página 8

9 Introducción a la interpolación. Métodos básicos de interpolación. Métodos avanzados de interpolación. Bloque II. TELEDETECCIÓN Tema 12: Fundamentos de la Teledetección espacial Concepto de Teledetección. Elementos de un Sistema de Teledetección espacial. Breve reseña histórica. Ventaja e inconvenientes de la teledetección. Etapas para el desarrollo de una aplicación de teledetección. Tema 13: Base Física de la Teledetección La radiación electromagnética; naturaleza y características. El espectro electromagnético. Interacción entre la REM y la materia. Efecto de la atmósfera. Firma espectral de los objetos ambientales. Tema 14: Adquisición de Datos: Sensores y Plataformas Concepto de teledetección pasiva y activa. Sensores electro-ópticos de barrido mecánico y electrónico. Programas de Observación de la Tierra: Landsat, SPOT y otros. Tema 15: Tratamiento digital de imágenes de satélite Concepto y características de la imagen. Restauración, correcciones y transformaciones de la imagen. Composiciones de color. Índices de vegetación. Clasificación digital de la imagen. Interpretación de resultados y cartografía temática. Bloque III. CARTOGRAFÍA TEMÁTICA Tema 16. Principios e historia de la Cartografía Breve historia de la cartografía. Representación cartográfica de los objetos ambientales. Tipos de simbologías. Tipos de mapas según su naturaleza (analógica, digital) y contenido (general y temático). Generalización en mapas cartográficos (importancia de la escala de representación) Tema 17. Adquisición y representación de datos experimentales para cartografía temática Los datos experimentales en CCAA. Métodos de adquisición de datos experimentales. Paso de analógico a digital. Informes y tablas. Errores y calidad de los datos. Simplificación y clasificación de datos experimentales. El color y las tramas. La tipografía e información adicional. Tema 18. Elaboración de mapas temáticos Procedimientos para la elaboración de cartografía temática. Métodos tradicionales basados en técnicas de fotointerpretación de fotos aéreas e imágenes de satélite. Creación de mapas temáticos mediante métodos de estimación espacial de variables experimentales. Elaboración de mapas temáticos mediante métodos de integración de datos espaciales multitemáticos. Tema 19: Principales tipos de mapas en cartografía temática Mapas de usos del suelo. Mapas de recursos hídricos. Mapas geológicos. Mapas geomorfológicos. Mapas de ordenación del territorio. Mapas de riesgos (inundaciones, deslizamientos, erosión). TEMARIO PRÁCTICO: Página 9

10 Seminarios/Talleres Se realizarán tres seminarios correspondientes a los aspectos tratados en los respectivos bloques de la materia Practicas de ordenador Práctica 1: Introducción al Programa SIG: IDRISI TAIGA (disponible en UGR) Práctica 2: Operaciones básicas Práctica 3: Realización de un análisis multicriterio con SIG Práctica 4: Realización de un mapa agroclimático Práctica 5: Introducción al Modelo Digital del Terreno. Extracción de variables derivadas. Práctica 6: Trabajo con Bases de Datos vectoriales y consultas SQL Práctica 7: Introducción a la Teledetección. Tratamiento básico de imágenes. Práctica 8: Clasificación digital. Prácticas de gabinete 1º SESIÓN: Escala y coordenadas 2º SESIÓN: Pendientes 3º SESIÓN: Estadísticos y medidas centrales 4º SESIÓN: Interpolación 5º SESIÓN: Ortofotos y fotos aéreas BIBLIOGRAFÍA BIBLIOGRAFÍA FUNDAMENTAL: - Bosque Sendra, J. (1997). Sistemas de Información Geográfica. Ed. Rialp, 451 pp. Madrid. - Bosque Sendra, J. Et al (1994). Sistemas de Información Geográfica: prácticas con PC Arc/Info e Idrisis. Ed. Ra-Ma, 478 pp. Madrid. - Heywood, I., Cornelius, S., Carver, S. (2002). An introduction to Geographical Information systems. Prentice Hall, 295 p., Harlow, UK - Santos Preciado, J.M. (2004). Sistemas de Información Geográfica. Universidad Nacional de Educación a Distancia. 459 pp. Madrid. - Bourrough, P.A. (1992). Principles of Geographical Information Systems for Land Resources Assessment. Ed. Oxford Sciences Publ. 194 pp. Oxford. - Goodchild, M. et al (1993). Environmental Modelling with GIS. Ed. Oxford University Press, 488 pp. New York. - Bonham-Carter, G. (1994). Geographic Information Systems for Geoscientists. Ed. Pergamon, 398 Página 10

11 PP. Ontario. - Robinson, A.H; Morrison, J.L; Muehrcke, P.C. (1995). Elements of Cartography. Ed. John Wiley & Sons Inc, 674 pp. New York. - Chuvieco Salinero, E. (2008) Teledetección espacial: la observación de la Tierra desde el espacio. Ed. Ariel, 592 pp. Madrid. - Chuvieco, E. (2002). Teledetección Ambiental. Ed. Rialp, 453pp. Madrid. - Lillesand, T.M. and Kiefer, R.W. (1987). Remote Sensing and Image Interpretation. Ed. Willey &Sons, 721pp. New York. - Anson, R and Ormeling F. (1994). Basic Cartographic. Vol.1-3. Internacional Cartography Association. Elsevier Applied Science Publ. Ámsterdam. The Netherlands. - Ariza López, F.J. (2000). Reproducción Cartográfica.Ed. Univ. de Jaén. Jaén. - Consejería de Obras Públicas y Transportes (2005).Cartografía ambiental. Junta de Andalucía. Sevilla. - Mena, J. (1992). Cartografía Digital. Ed. Ra-Ma. Madrid. ENLACES RECOMENDADOS THE NCGIA CORE CURRICULUM IN GISCIENCE SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (GONZALO SARRÍA) ATLAS NACIONAL DE ESPAÑA (IGN) DISEÑO CARTOGRÁFICO Y CARTOGRAFÍA TEMÁTICA GISWEB AUTOAPRENDIZAJE MULTIMEDIA (UAH) GALERÍA DE IMÁGENES NOAA, SERVIDOR FIREMAP Y ANIMACIÓN METEOSAT-9 (UAH) METODOLOGÍA DOCENTE Página 11

12 Esta asignatura se imparte de modo presencial, durante el segundo cuatrimestre del segundo curso del Grado de Ciencias Ambientales. Se estima una carga docente de 140 horas, de las cuales 60 son presenciales y el resto corresponden al estudio, realización de trabajo autónomo y tutorías. SESIONES PRESENCIALES: Presentación mediante clases magistrales de la parte de los contenidos teóricos. El material con las diapositivas estará disponible para los alumnos antes de las clases en las plataformas de tele docencia de la UGR (swad). Seminarios específicos al final de cada bloque destinados a la exposición de resultados de investigaciones relacionados con la docencia teórica. Tutorías colectivas al final de cada bloque para aclarar los conceptos principales y las dudas más importantes. Tutorías individuales para la resolución de las dudas o dificultades planteadas durante la realización de las demás actividades formativas SESIONES PRÁCTICAS: Prácticas con ordenador: Lectura de un problema, interpretación de la información disponible y planteamiento del mismo mediante un diagrama de flujo. Resolución del mismo mediante el ordenador con la ayuda del profesor siguiendo cada uno de los pasos elaborados previamente. Prácticas de gabinete: Resolución de problemas de forma dirigida por el profesor y en colaboración con los compañeros. LA PARTE NO PRESENCIAL: Seguimiento de guías de trabajo autónomo para cada bloque que ayudarán al alumno a la comprensión de los contenidos teóricos y prácticos específicos. Propuesta de lecturas para la comprensión y posterior debate en clase Búsqueda de información guiada en internet ACUERDOS ENTRE EL PROFESOR Y LOS ALUMNOS Los profesores: Los profesores posibilitarán la participación del alumno en todo momento y está abierto a sugerencias para mejorar su docencia. Para ello, estará a disposición de los alumnos durante y después del curso, tanto en su despacho como a través del correo electrónico. Además se compromete a entregarles con antelación los apuntes y a facilitarles documentos de Página 12

13 El alumno: apoyo, transparencias, tablas, gráficos, problemas, etc y cualquier otro contenido que crean que les puede resultar adecuado. Además les orientará en lo que necesiten para la realización de los problemas. Siempre le trataremos con respeto, esperamos lo mismo de usted Estudie y trabaje con el objetivo de aprender. Esta es una materia que requiere de un razonamiento de tipo lógico por lo que lo más importante es la comprensión de los conceptos y no el aprendizaje memorístico. Trate de expresar lo aprendido con sus palabras y compruebe que es correcto. Pregunte siempre lo que no sepa o lo que dude. Intente ser disciplinado en el trabajo desde el principio de curso, repase los conceptos diariamente, esto hará más fructífera la clase para usted. Trate con respeto a los profesores y a sus compañeros, eso también es parte de ser un buen profesional. ALGUNAS RECOMENDACIONES DE ESTUDIO Lleve la materia al día, no atrase dudas, pregunte cuando no las entienda. La manera más adecuada de resolver una duda es tratar de investigar, comprender y razonar. Si después de haber realizado ese trabajo, sigue sin comprender algunos conceptos abstractos, los profesores estarán dispuestos a solucionarlo, pero en ese caso, lo mejor será contrastar bibliografía específica que le facilitaremos. Repetirle la solución y que usted la copie no servirá en su tarea de aprendizaje, así que hágalo por usted. Aun así, si es lo que quiere, siempre estaremos dispuestos. Existe mucha documentación en internet. Úsela. Si tiene dificultades para encontrarla, pregunte. Realice los guiones de trabajo autónomo cuando se indique en clase. Le ayudarán a mejorar sustancialmente sus competencias específicas. PROGRAMA DE ACTIVIDADES Actividades presenciales Actividades no presenciales Primer cuatrimestre Temas del temario Sesiones teóricas (horas) Sesiones prácticas (horas) Problemas gabinete (horas) Exámenes (horas) Exposiciones y seminarios (horas) Tutorías individuales (horas) Tutorías colectivas (horas) Estudio y trabajo individual del alumno (horas) Semana 1 1 y Semana Página 13

14 Semana Semana Semana Semana Semana Parcial (2) 1 5 Semana Semana Semana Semana Semana Parcial (2) Semana 13 (exámenes) Final (3) 4 10 Total horas Carga docente soportada por el estudiante, estimada en horas de dedicación exclusiva a la asignatura (140 h) EVALUACIÓN (INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN, CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y PORCENTAJE SOBRE LA CALIFICACIÓN FINAL, ETC.) La calificación final de la asignatura evalúa tres aspectos: los conocimientos teóricos adquiridos por los alumnos (70%), los conocimientos prácticos (20%) y la asistencia a clase (10%). El alumno podrá optar por dos vías para aprobar la asignatura: a) aprobar dos exámenes parciales, independientes del examen final; o b) aprobar el examen final de la asignatura. En el caso de que se opte por la opción a, el alumno debe de aprobar ambos parciales de forma independiente (no se hará la media de ambos si no se ha alcanzado un 5 en cada parcial). El hecho de haber aprobado únicamente uno de los dos parciales no implica que el alumno elimine esa materia del examen final (opción b). El alumno podrá optar por ambas opciones, en cuyo caso se considerará la mayor calificación obtenida. La asistencia a las clases se valorará mediante controles aleatorios en las de teoría y en todos los casos en las clases prácticas. Examen teórico de la materia : 70% o Opción 1: Parcial 1º (50%) Parcial 2º (50%) Página 14

15 o Opción 2: Final (100%) Examen práctico (20%) o Prácticas ordenador (35%) o Prácticas gabinete (65%) Evaluación continua de la asistencia (teoría, prácticas y seminarios) y participación en las clases presenciales (10%) INFORMACIÓN ADICIONAL MATERIAL PARA LAS PRÁCTICAS: - Lápiz o portaminas - Regla graduada, escala y cartabón - Calculadora - USB o directorio virtual donde almacenar la información (si se desea guardar). Página 15

16 GUIONES DE TRABAJO AUTÓNOMO Recuerde: En su vida profesional la agilidad para la comprensión, realización y resolución de problemas es una de las competencias más importantes. La realización de los guiones de trabajo autónomo le ayudarán sustancialmente en el desarrollo de sus competencias profesionales, están planteados para ayudar a la comprensión de conceptos, interpretar la información y agilizar la búsqueda de la misma. Trate de realizarlos sacando el máximo provecho de los mismos, la realización de cada uno de los ejercicios del guión no debe de llevarle más de dos horas en ningún caso, así que recuerde ser conciso y breve respondiendo a las preguntas. GUIÓN DEL BLOQUE DE SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Unas cuantas bromas antes de comenzar: How do geographers find the girl they are going to marry? They datum How do geographers sign up for their classes? At Re-GIS-tration Is a class were everyone fails a low pass filter? None of the map projections are the best, but their are some that are Goode What disease does an Oblique Conic Conformal projection suffer from? It is Bipolar INTRODUCCIÓN A LOS SIG (Momento de realización: Después de haber visto los temas 1, 2, 3 y 4) Con esta práctica se pretende que el alumno se desenvuelva de manera autónoma con otro tipo de software SIG y entienda las diferencias que existen entre los diferentes software, así como las ventajas e inconvenientes entre las distintas herramientas. También se pretende que aprenda a: orientarse espacialmente, desenvolverse con diferentes tipos de herramientas, visualice diferentes contenidos, conozca algunos tipos de información libre y de posible utilidad en su trabajo profesional, entienda la diferencia entre los diferentes elementos primarios, así como los principales atributos asociados, comprenda la característica principal de la información en un SIG, los principales sistemas de coordenadas utilizados, y observe las diferencias entre atributos y etiquetas. Instalar Google Earth desde esta dirección: Lee atentamente el tema 2 e identifica qué parte de un SIG es Google Earth y qué tipo de funciones puede realizar Google Earth (páginas 9 y 10 tema 1). Razona muy brevemente la respuesta. Si no has usado nunca antes esta herramienta, te recomiendo que hagas ahora una visita guiada por las funciones destacadas (Ayuda -> Recursos de ayuda -> que es google earth? -> Visita guiada). Fíjate en las ventanas que aparecen al instalar el software. A la izquierda aparece una barra de búsqueda, otra de lugares y otra de capas. A la derecha aparece la ventana mapa donde se representa la bola del mundo. Activa la capa carreteras, Fronteras y etiquetas y edificios 3D Navega moviendo la rueda del ratón hasta la facultad de ciencias. En primer lugar busca Granada, el relieve de Sierra Nevada y al oeste de la misma aparecerá la ciudad. Si no te ubicas, ayúdate del buscador (Search). Fíjate en el icono de Norte (esquina superior derecha del mapa), y muévelo hacia la parte superior del mapa si te resulta más cómodo. Identifica los tipos de datos que aparecen en Google Earth desde la barra capas. Ayúdate

17 activando y desactivando las capas para visualizarlas mejor. Si lo necesitas, lee atentamente el tema 3 e identifica los principales elementos primarios vectoriales. Fíjate que al mover el ratón por el mapa aparece información en forma de texto en la parte de abajo del mapa qué tipo de información es y a qué se refiere? cual es la unidad de esa información? qué significa? Si lo necesitas, ayúdate de google Ahora estás en la facultad de Ciencias, añade una etiqueta con su ubicación, digitaliza un polígono y una línea del perímetro de la misma. Identifica donde se almacena esa información Observa como se activa y desactiva. cuales son los atributos principales de cada tipo de información? cuales se refieren a sus características espaciales y cuales a sus características de visualización? Ahora desactiva todas las capas que información se visualiza? que tipo de información es? Desde la ventana de capas, accede a Galería de Earth y añade la información Real-time Earthquakes. Desplázate hasta el continente americano y visualiza el norte de la península de california. Observa la información que aparece y su significado Que tipo de elementos primarios se han añadido y qué representan? Busca esta información en la barra de lugares y activa y desactívala para identificarla mejor si es que lo necesitas. Observa que hay 4 ramas del árbol Earthquakes que responden a la pregunta del tipo de elementos primarios y lo que representan. Cómo se identifica la magnitud del terremoto? Pincha sobre alguno de los puntos que aparecen qué significa el color de los puntos? qué significa el color de las líneas? Define ahora los principales elementos primarios y sus principales atributos. Observa la relación entre atributo y etiqueta en este software y el utilizado en las prácticas de ordenadores (Idrisi Taiga) Dónde se guardan los atributos de los mapas en Google Earth? Cómo se guardan las etiquetas en Google Earth? Dónde se guardan los atributos en IDRISI Taiga? Cómo se guardan las etiquetas en Idrisi Taiga? INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE COORDENADAS (Momento de realización: después de haber visto los temas 5 y 6) Con esta práctica se pretende que los alumnos aprendan a leer un mapa buscando la información más importante de la misma referente a sus coordenadas. También, que conozcan diferentes fuentes de información disponible existente en la red para su utilización y entiendan la importancia de conocer con exactitud los aspectos comentados en clase referentes al datum, elipsoide, proyección y meridiano de origen. Entra en el enlace Página 17

18 Observa las diferentes descargas de información que se pueden realizar desde la página web. Entra en el histórico de descargas de mapas a escala 1: y busca la hoja de Granada (1009) Identificar en el mapa adquirido los siguientes aspectos: Escala a la que están editados. Sistema de proyección utilizado. Elipsoide utilizado. Datum utilizado. Meridiano de origen. Equidistancia de las curvas de nivel (maestras y secundarias Identificar por sus coordenadas geográficas en el mapa adquirido los siguientes aspectos: Un vértice geodésico de tercer orden. Un vértice geodésico de segundo orden. Un vértice geodésico de primer orden. Identificar por sus coordenadas U.T.M. el centro del casco urbano de las siguientes poblaciones: Granada Armilla Distancia en metros entre estas tres localidades. Mide la distancia también con Google Earth coincide la distancia entre ambas localidades exactamente? a qué crees que puede ser debida la diferencia? Explicar de forma sucinta por qué las siguientes coordenadas UTM 30N y la UTM 31N son en realidad las mismas coordenadas. INTRODUCCIÓN A LOS METADATOS (Momento de realización: Finalizado el bloque SIG) Con esta guía se pretende introducir a algunas de las fuentes más importantes de información en Andalucía. El objetivo principal es identificar los datos en sus aspectos espaciales y temáticos, conocer con exactitud a qué corresponden los datos y cómo podrían utilizarse, y conocer las limitaciones de los mismos. Reconocer los métodos de interpolación habitualmente utilizados y los parámetros más Página 18

19 importantes de los mismos. Entra en la página web de la Red Andaluza de Información Ambiental (REDIAM) observa la página y haz una visita guiada de los recursos disponibles de la página. Entra en el centro de descargas de información ambiental ca731525ea0/?vgnextoid=7b3ba f210vgnvcm e50arcrd&lr=lang_es Entra en los Recursos naturales de clima y observa los distintos tipos de información disponible. Existe información vectorial y ráster de la misma. o Descarga el fichero de precipitación anual en formato ráster. Este fichero es un fichero.rar, necesitarás utilizar un programa como el winrar para abrirlo. Si lo lo tienes instalado en tu ordenador, descárgalo e instálalo. Si tu sistema operativo es Windows, puedes hacerlo desde esta dirección Si es Linux, descárgalo e instálalo de aquí En Macintosh lo podrás descargar desde aquí o Una vez descargado y descomprimido observa que hay tres carpetas. Una es la información geográfica, otra los metadatos y otra el modelo de datos o Lee el fichero LEEME. Este fichero nos indica la fecha de la última actualización de los datos y nos informa acerca de las capas que se guardan dentro de la carpeta de información Geográfica. o Entra en la carpeta de metadatos. Abre el fichero xml, observa que hay dos ficheros, uno es una hoja de estilos y otro es la información sobre los metadatos. Abre el fichero de la información de los metadatos con Excel u otra hoja de cálculo. Observa los diferentes tipos de información que nos da este fichero. Busca las columnas description y description2 qué tipo de datos son y de dónde provienen? Son datos primarios o datos secundarios? Qué tipo de espacialización se ha utilizado y cuales son los parámetros específicos de la misma? te parece adecuado? Consideras que se podrían utilizar estos datos en un proyecto de investigación? y en un proyecto de empresa? qué limitaciones tienen los mismos? Considera algún ejemplo de utilización dentro de un proyecto de investigación o de empresa. Ten en cuenta los puntos anteriores para justificar tu respuesta. Busca la columna name5 a qué fechas corresponde la estimación de la Página 19

20 información de precipitación? o Ahora entra en la carpeta de Información Geográfica.Observa los diferentes tipos de ficheros. Para cada fecha existe un fichero tif y un fichero aux. El fichero tif es la imagen ráster y el fichero aux es el que nos sirve para georreferenciar la información en un GIS. o Entra en la carpeta modelo de datos y abre el pdf. Este es el modelo de datos de los datos geográficos. Nos da información sobre cómo están organizados los datos en este fichero. De qué tipo de información temporal se trata? Qué tipo de formato tiene? o Si lo deseas, puedes descargar esta información en los ordenadores desde la facultad y visualizarla con el software Idrisi Taiga. Deberás entrar en File Import Goverment / Data Providers Formats GEOTIFF /TIFF Página 20

21 GUION DEL BLOQUE DE TELEDETECCIÓN Unas cuantas bromas antes de comenzar: Do Remote Sensing analysts have a favorite band? What happens if you give a spectral sensor sugar? You end up with Hyperspectral images What do remote sensing analysts cook data in? A Panchromatic image Con este guion se pretende que el alumno comprenda los diferentes conceptos relacionados con la Teledetección espacial: definición de teledetección, tipos de teledetección, concepto de firma espectral, clasificación etc Así como que sea capaz de llevar a cabo las diferentes etapas de una aplicación de teledetección. Para ello, deben realizarse los siguientes ejercicios: VISUALIZACIÓN DE UN VIDEO RESUMEN DEL MÓDULO DE TELEDETECCIÓN Vea con atención el video que se encuentra en el enlace más abajo. A continuación responda a las siguientes preguntas: Qué es la Teledetección? Cuáles son las principales ventajas de la Teledetección espacial? Enumere algunas aplicaciones de la Teledetección espacial Cuáles son los principales tipos de Teledetección? Enumere diferentes tipos de sensores de Teledetección activa Qué es un pixel? Qué es un nivel digital? Página 21

22 Qué se entiendo por alta y baja resolución espacial? Qué es una imagen de satélite? Qué podamos hacer para mejorar la visualización de las imágenes de satélite? Enumere diferentes modalidades de composiciones de color Qué es la clasificación digital? Enumere las principales etapas de la clasificación digital Qué es un área de entrenamiento? CODIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN DE LAS IMÁGENES DIGITALES Consideremos un determinado sensor capaz de adquirir datos en forma de niveles digitales en una escala de 0 a 2, es decir, el sensor sólo es capaz de proporcionar valores de cuentas digitales de 0, 1 y 2. La imagen se almacena en formato BSQ (Bandas Secuenciales), y el sensor posee 4 bandas con un tamaño de 4 filas y 3 columnas cada una. Asignar a cada banda sus correspondientes valores, aplicar la escala de grises para visualizar las imágenes resultantes y representar el histograma de cada banda. SECUENCIA DE DATOS PLANTILLA DE BANDAS DEL SENSOR Página 22

23 ESCALA DE GRISES Niveles digitales Escala de Grises HISTOGRAMAS PARA CADA BANDA ÍNDICES DE VEGETACIÓN Y CLASIFICACIÓN AUTOMÁTICA Índices de vegetación Como hemos visto en clase los índices de vegetación se calculan para caracterizar mejor la vitalidad y la actividad fotosintética de las plantas. Este tipo aprovechan la firma espectral característica de la vegetación, en concreto las diferenticas entre la región visible e infrarroja cercana (NIR). La baja reflectancia de la vegetación en el rojo es seguida por un fuerte incremento de la reflectancia en el NIR. A la región donde se produce este cambio tan brusco se le denomina red edge, y normalmente es la que se considera para el cálculo de los índices de vegetación. Por tanto, el índice de vegetación más simple (VI) podría calcularse como el ratio entre el NIR y el rojo VI=NIR/Red El índice de vegetación normalizado (NDVI) es el índice de vegetación más frecuentemente usado. Es un índice estandarizado que toma valores entre -1 (sin vegetación) y 1 (vegetación abundante). NDVI = (NIR Rojo) / (NIR + Rojo) El NDVI está relacionado con muchas propiedades de las plantas. Se usa para identificar el estado de salud de la vegetación, para estimar cambios fenológicos y estimar biomasa, entre otras aplicaciones. Para más información puede consultarse el tema 15. Página 23

24 Clasificación automática La clasificación es un procedimiento numérico para asignar una clase temática a cada píxel de la imagen digital. Se utiliza para elaborar mapas temáticos de la cubierta terrestre a partir de las imágenes de satélite y se basa en el concepto de firma espectral. La clasificación no supervisada conduce a la búsqueda automática de grupos. Este método permite identificar las clases espectrales presentes en la imagen frente al método supervisado que tiende a identificar las clases informacionales. Por tanto el usuario debe de encontrar la correspondencia entre los grupos y las categorías temáticas. Considerando las imágenes de las bandas TM3 y TM4 del satélite LANDSAT, para un área dada, que se muestran a continuación, se pide: 1. Cuántas clases temáticas crees que puede haber en la área de estudio representada por las imágenes?. Justifica la respuesta. 2. Nombra a dichas clases temáticas por letras mayúsculas: A, B,... y confecciona un mapa temático en la tabla en blanco suministrada. 3. Cúal de esas clases temáticas (A, B,...) es más probable que sea vegetación? Justifica la respuesta. Página 24

25 Ayuda: se aconseja hacer uso del concepto de firma espectral, la filosofía de la clasificación no supervisada y el índice de vegetación NDVI (nomalized difference vegetation index). Números digitales de imagen TM Números digitales de imagen TM Mapa temático Página 25