SENSORES REMOTOS PRESENTACION La cátedra de SENSORES REMOTOS forma parte de las asignaturas obligatorias del ciclo instrumental del tercer nivel del Profesorado y Licenciatura en Geografía. Las posibilidades de descripción y análisis espacial a los que podemos acceder a través de la interpretación visual o el tratamiento digital de fotografías aéreas o imágenes satelitales, es sumamente valiosa para el conocimiento de la superficie terrestre desde una perspectiva que complementa la que se puede apreciar en cualquier trabajo de campo. Para la lectura e interpretación visual se precisan de fotografías, imágenes, ortofotos, ortoimágenes, ortofotomapas que permiten visualizar, en diferentes escalas, los hechos más sobresalientes de la superficie terrestre. Para el tratamiento digital se requieren materiales y recursos más costosos: la imagen (en formato digital), el software o programa necesario para el tratamiento y el hardware o equipamiento informático. PROGRAMA DE LA MATERIA 1. OBJETIVO GENERAL: En el Plan de Estudios 2000 se plantea como objetivo general de la asignatura el siguiente: Conocer, aplicar y evaluar procedimientos e instrumental tecnológico específicos de la teledetección, como recursos para la docencia e investigación geográficas. 2. OBJETIVOS ESPECIFICOS: El Plan de Estudios 2000 plantea como objetivos específicos de la asignatura los siguientes: Adquirir habilidad en el manejo de documentos cualitativos, cuantitativos, cartográficos e imágenes terrestres. Aplicar los procedimientos de la teledetección para lograr la interpretación de la realidad geográfica. Utilizar y evaluar los instrumentos tecnológicos como recursos para enriquecer el ejercicio docente y profesional. 3. CONTENIDOS: TEMA 1.- CONSIDERACIONES INTRODUCTORIAS A LA TELEDETECCION 1
Definición, propósitos y alcances. Las ventajas de la observación desde el espacio. Fotografías aéreas frente a imágenes satelitales. Origen, evolución y desarrollo actual. Aspectos legales de la Teledetección. TEMA 2.- LOS PRINCIPIOS O FUNDAMENTOS FISICOS DE LA TELEDETECCION Bases para la observación remota. El espectro electro-magnético. Unidades o magnitudes de medida más usuales en Teledetección. Principios de la radiación electro-magnética. El dominio óptico del espectro. El dominio del infrarrojo térmico. La región de las micro-ondas. Interacciones de la atmósfera con la radiación electro-magnética. TEMA 3.- LOS SISTEMAS DE ADQUISIÓN O SISTEMAS ESPACIALES DE TELEDETECCION Los tipos de sistemas o sensores. Los tipos de resoluciones. Sensores activos y sensores pasivos. Principales plataformas de teledetección espacial: DE ALTA RESOLUCION O DE APLICACIONES URBANAS, DE BAJA RESOLUCION O METEOROLOGICOS, DE MEDIA RESOLUCION O DE RECURSOS NATURALES, RADARES, MICRO Y MINISATELITES. otros programas y programas futuros. TEMA 4.- EL ANALISIS DE LOS DATOS: LA INTERPRETACION VISUAL Y/O EL TRATAMIENTO DIGITAL a) Bases para el análisis de las imágenes. Información que puede derivarse de una imagen: tipos y fases de análisis o interpretación. b) La Interpretación Visual. Criterios visuales para identificar cubiertas. Elementos del análisis visual. Condicionantes del análisis visual. Aplicaciones del análisis visual. c) El Tratamiento Digital. Conceptos fundamentales. La formación de una imagen, la matriz de datos en una imagen digital. La estructura de la imagen: soporte y formato de grabación. Equipos de tratamiento digital. Operaciones de utilidad general. c.1.) Correcciones de la imagen: radiométricas y geométricas. Realces y mejoras de la imagen: ajustes, aplicaciones en color y filtrajes. c.2.)la producción de información temática a partir de las imágenes. El cálculo de variables continuas. La clasificación digital. Las técnicas de análisis multitemporal. c.3) Verificación de los resultados. Fuentes de error en una clasificación temática. Medidas de fiabilidad. Diseño del muestreo. La matriz de confusión y su análisis estadístico. TEMA 5.- TELEDETECCION Y SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRAFICA La teledetección como fuente de datos para un SIG. Los SIG como apoyo de la teledetección. Requisitos técnicos comunes. Integración de imágenes en un SIG. TEMA 6.- APLICACIONES 2
Relevamiento y comentario de trabajos llevados a cabo mediante el empleo de imágenes de satélite referidos a los elementos y componentes de la litosfera, de la hidrosfera, de la atmósfera, de la biosfera, producción de cartografía, ordenación del territorio, impacto ambiental. 4. METODOLOGÍA: De acuerdo con el Plan de Estudios vigente la asignatura tiene una carga horaria de 72 horas presenciales que se dictan en tres módulos semanales durante el primer cuatrimestre. Dos tercios de esta carga horaria se destinan al dictado de contenidos teóricos el tercio restante al desarrollo de los trabajos prácticos. La propuesta metodológica se ajustará siempre teniendo en cuenta las particulares características del grupo y las peculiaridades de la asignatura ya que la misma comprende una considerable armonía entre los contenidos teóricos, aportados por el docente, y las actividades prácticas a desarrollar por los cursantes. Para el desarrollo de la asignatura se proponen: Clases teóricas (también denominadas clases magistrales) que permitirán transmitir conocimientos del profesor al alumno, de modo ordenado y sistemático, lo que facilita un mayor control del desarrollo de los temas. En este caso es imprescindible aclarar, previamente a los alumnos, la estructura de la explicación y apoyarla en buenas técnicas de comunicación, ya que uno de los principales inconvenientes de esta metodología es la dificultad de mantener la atención de los cursantes por tiempos continuados. Clases prácticas que complementan estas exposiciones teóricas. El abordaje práctico de la asignatura implicará el análisis de textos de apoyatura de los contenidos, la interpretación visual y el tratamiento digital de fotografías y/o imágenes. Estas clases estimulan la participación del alumno y le permiten reflexionar sobre los conocimientos teóricos transmitidos, observando aplicaciones y conexiones. Clases teórico-prácticas que permiten interactuar en forma simultánea a docente y alumnos, lo que significa aclarar conceptos, términos, definiciones y determinados contenidos en el mismo momento en que se plantean las dudas. Esta es, tal vez, la metodología más apropiada para la asignatura motivo de llamado a inscripción. 5. EVALUACIÓN: La evaluación es una instancia que afecta no sólo a los alumnos sino también al propio docente, consideramos que si logramos ejecutarla de buena manera, se transforma en una fuente 3
de valiosa información sobre la viabilidad y eficacia de los objetivos propuestos, el método que hemos elegido y las actitudes del profesor y de los alumnos frente al desarrollo de las actividades. En general entre los tipos de evaluación hemos seleccionado: El método más convencional que son los exámenes escritos, ya sean del tipo test o de desarrollo de acuerdo con los contenidos que abarque la evaluación. Los primeros resultarán más comprensivos ya que permiten evaluar una mayor cantidad de temas, además de ser más objetivos y fáciles de corregir. Por otra parte los exámenes de desarrollo son más aptos para evaluar la expresión oral o escrita del alumno, así como su comprensión y capacidad de síntesis. La presentación de trabajos como resultado de análisis de textos o de resolución de guías de estudio que se propondrán al alumno como instancia para fortalecer el desarrollo de las clases teóricas. Este momento incluirá además una puesta en común en clase para discusión en grupo. La participación en clase puede llegar a ser una instancia de evaluación muy significativa si el grupo de alumnos es pequeño ya que se requiere del seguimiento de los alumnos que cursan la asignatura. 6. BIBLIOGRAFIA: 1. BOSQUE SENDRA, JOAQUIN (1992). Sistemas de Información Geográfica. Ediciones Rialp, S.A. 451 páginas. Madrid, España. 2. BOSQUE SENDRA, JOAQUIN; ESCOBAR MARTINEZ, FRANCISCO; GARCIA HERNANDEZ, ERNESTO y SALADO GARCIA, MARIA. Sistemas de Información Geográfica. Prácticas con PC ARC/INFO e IDRISI. Ediciones RA-MA. 478 páginas. Madrid, España. 3. COMAS, DAVID y RUIZ, ERNEST (1993). Fundamentos de los Sistemas de Información Geográfica. Ediciones Ariel, S.A. 295 páginas. Barcelona, España. 4. CHUVIECO SALINERO, EMILIO (1996). Fundamentos de Teledetección. Ediciones Rialp, S.A. 568 páginas. Madrid, España. 5. CHUVIECO SALINERO, EMILIO (2006) ( Teledetección Ambiental. Editorial Ariel. 592 páginas. 2da Edición. Madrid, España 6. GUTIERREZ PUEBLA, JAVIER y GOULD, MICHAEL (1994). SIG: Sistemas de Información Geográfica. Editorial Síntesis. 251 páginas. Madrid, España. 7. NUÑEZ-GARCIA DEL POZO, ALFONSO; VALBUENA DURÁN, JOSE y VELASCO GOMEZ, JESUS (1992). G.P.S. La nueva era de la topografía. Ediciones Isidoro Sánchez S.A. 236 páginas. Madrid, España. 8. OTERO PASTOR, ISABEL (1999). Paisaje, Teledetección y SIG. Conceptos y Aplicaciones. Fundación Conde del Valle de Salazar. 417 páginas. España. 9. PINILLA, CARLOS (19959. Elementos de Teledetección. Ediciones RA-MA. 313 páginas. Madrid, España. Además es posible acceder a : ARTICULOS EN REVISTAS ESPECIALIZADAS RESUMENES EN ACTAS DE CONGRESOS, ENCUENTROS, JORNADAS Y OTROS EVENTOS 4
U N I V E R S I D A D N A C I O N A L D E L N O R D E S T E REVISTAS INTERNACIONALES ESPECIALIZADAS SITIOS WEB DE INTERÉS en el sitio WEB de la cátedra: http://hum.unne.edu.ar/academica/departamentos/dptogeog/catedras/sensores.htm y en el sitio WEB del Laboratorio de Cartografía Digital de la Facultad de Humanidades de la UNNE: http://hum.unne.edu.ar/investigacion/geografia/labcarto/index.htm 7. TRABAJOS PRACTICOS: 1. Lectura comprensiva, comentario y discusión de tres artículos proporcionados por la cátedra, referidos a la evolución, usos y aplicaciones de la tecnología espacial y su conexión con la Geografía. 2. Análisis de las signaturas o firmas espectrales que las distintas cubiertas presentan en el dominio óptico (espectro visible + IRC). Elaboración de gráficos y comentario de firmas. 3. Elaboración de un trabajo de relevamiento de información referida a tipos de sensores y tipos de plataformas satelitales. 4. Interpretación visual de imágenes: aplicación de los criterios visuales que permiten realizar la lectura, identificación e interpretación. 5. Introducción a las principales operaciones de utilidad general de un equipo de tratamiento digital de imágenes o procesador digital de imágenes (PDI). 6. Ejercicios de realces y mejoras de imágenes digitales. 7. Ejercicios destinados a la clasificación no supervisada de imágenes digitales. 5
8. CRONOGRAMA DE DICTADO DE CLASES: Las clases se dictarán los miércoles de 9,30 a 11,00 y de 11,00 a 12,30, por la mañana y de 19,30 a 21,00 por la tarde. Mes de Marzo 19: Definición, propósitos y alcances. Las ventajas de la observación desde el espacio. Fotografías aéreas frente a imágenes satelitales. 19: Origen, evolución y desarrollo actual. Aspectos legales de la Teledetección. 19: Trabajo Práctico: Lectura comprensiva, comentario y discusión de tres artículos proporcionados por la cátedra, referidos a la evolución, usos y aplicaciones de la tecnología espacial y su conexión con la Geografía. 26: Bases para la observación remota. El espectro electromagnético. Unidades o magnitudes de medida más usuales en Teledetección. Principios de la radiación electro-magnética. 26: El dominio óptico del espectro. 26: Trabajo Práctico: Análisis de las signaturas o firmas espectrales que las distintas cubiertas presentan en el dominio óptico (espectro visible + IRC). Elaboración de gráficos y comentario de firmas. Mes de Abril 2: Asueto Nacional 9: El dominio del infrarrojo térmico. La región de las microondas. Interacciones de la atmósfera con la radiación electromagnética. 9: Los tipos de sistemas o sensores. 9: Trabajo Práctico: Elaboración de un trabajo de relevamiento de información referida a tipos de sensores y tipos de plataformas satelitales. 16: exámenes 23: PRIMER EXAMEN PARCIAL 23: Los tipos de resoluciones. Sensores activos y sensores pasivos. 23: Principales plataformas de teledetección espacial: DE ALTA RESOLUCION O DE APLICACIONES URBANAS, DE BAJA RESOLUCION O METEOROLOGICOS, DE MEDIA RESOLUCION O DE RECURSOS NATURALES, RADARES, MICRO Y MINISATELITES. otros programas y programas futuros. 30: Trabajo Práctico: EXPOSICION ORAL EN GRUPOS: Principales plataformas de teledetección espacial: DE ALTA RESOLUCION O DE APLICACIONES URBANAS, DE BAJA RESOLUCION O METEOROLOGICOS, DE MEDIA RESOLUCION O DE RECURSOS NATURALES, RADARES, MICRO Y MINISATELITES. otros programas y programas futuros. 30: Trabajo Práctico: EXPOSICION ORAL EN GRUPOS: Principales plataformas de teledetección espacial: DE ALTA RESOLUCION O DE APLICACIONES URBANAS, DE BAJA RESOLUCION O METEOROLOGICOS, DE MEDIA RESOLUCION 6
O DE RECURSOS NATURALES, RADARES, MICRO Y MINISATELITES. otros programas y programas futuros. 30: EXPOSICION ORAL EN GRUPOS: Principales plataformas de teledetección espacial: DE ALTA RESOLUCION O DE APLICACIONES URBANAS, DE BAJA RESOLUCION O METEOROLOGICOS, DE MEDIA RESOLUCION O DE RECURSOS NATURALES, RADARES, MICRO Y MINISATELITES. otros programas y programas futuros. Mes de Mayo 7: Bases para el análisis de las imágenes. Información que puede derivarse de una imagen: tipos y fases de análisis o interpretación. 7: La Interpretación Visual. Criterios visuales para identificar cubiertas. Elementos del análisis visual. Condicionantes del análisis visual. Aplicaciones del análisis visual 7: Trabajo Práctico: Interpretación visual de imágenes: aplicación de los criterios visuales que permiten realizar la lectura, identificación e interpretación. 14: El Tratamiento Digital. Conceptos fundamentales. La formación de una imagen, la matriz de datos en una imagen digital. La estructura de la imagen: soporte y formato de grabación. Equipos de tratamiento digital. Operaciones de utilidad general. 14 Correcciones de la imagen: radiométricas y geométricas. Realces y mejoras de la imagen: ajustes, aplicaciones en color y filtrajes. 14: Trabajo Práctico: Introducción a las principales operaciones de utilidad general de un equipo de tratamiento digital de imágenes o procesador digital de imágenes (PDI). Ejercicios de realces y mejoras de imágenes digitales 21: Exposición Oral: Interpretación visual de imágenes 21: Exposición Oral: Interpretación visual de imágenes 21: Exposición Oral: Interpretación visual de imágenes 28: SEGUNDO EXAMEN PARCIAL 28: Trabajo Práctico: Introducción a las principales operaciones de utilidad general de un equipo de tratamiento digital de imágenes o procesador digital de imágenes (PDI). Ejercicios de realces y mejoras de imágenes digitales 28: Trabajo Práctico: Introducción a las principales operaciones de utilidad general de un equipo de tratamiento digital de imágenes o procesador digital de imágenes (PDI). Ejercicios de realces y mejoras de imágenes digitales Mes de Junio 4: La producción de información temática a partir de las imágenes. El cálculo de variables continuas. La clasificación digital. Las técnicas de análisis multitemporal 4: La producción de información temática a partir de las imágenes. El cálculo de variables continuas. La clasificación digital. Las técnicas de análisis multitemporal 4: Trabajo Práctico: Métodos de clasificación digital supervisada. 11: Trabajo Práctico: Métodos de clasificación digital 7
supervisada. 11: Trabajo Práctico: Métodos de clasificación digital no supervisada 11: Trabajo Práctico: Métodos de clasificación digital no supervisada 18: Verificación de los resultados. Fuentes de error en una clasificación temática. Medidas de fiabilidad. Diseño del muestreo. La matriz de confusión y su análisis estadístico 18: Trabajo Práctico: Verificación de los resultados. Fuentes de error en una clasificación temática. Medidas de fiabilidad. Diseño del muestreo. La matriz de confusión y su análisis estadístico 18: Técnicas de análisis multitemporal 25: La teledetección como fuente de datos para un SIG. Los SIG como apoyo de la teledetección. Requisitos técnicos comunes. 25:TERCER EXAMEN PARCIAL 25: Integración de imágenes en un SIG. Mes de Julio 1: Comentario de trabajos llevados a cabo mediante el empleo de imágenes de satélite referidos a los elementos y componentes de la litosfera y de la hidrosfera. 1: Comentario de trabajos llevados a cabo mediante el empleo de imágenes de satélite referidos a los elementos y componentes de la atmósfera y de la biosfera. 1: Relevamiento y comentario de trabajos llevados a cabo mediante el empleo de imágenes de satélite referidos a la producción de cartografía, ordenación del territorio, impacto ambiental. 8