UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA ESCUELA DE POSTGRADO MAESTRIA EN CIENCIAS AMBIENTALES SYLLABUS DATOS GENERALES Curso : GEOMÁTICA APLICADA A LA CIENCIA AMBIENTAL Código : IA-7114 Semestre : 2011-II Créditos : 2 Horas de teoría : 1/Semana Horas de práctica : 2/Semana Profesor : Dr. Stephano Peloquin - Ing. Christian Contreras Otiniano Requisitos : Ninguno JUSTIFICACIÓN Cada vez resulta más evidente el incremento de los volúmenes de información que debe ser manejada en el entorno de las ciencias ambientales, la misma que, con gran frecuencia debe ser operada en la forma de información geográfica en medios digitales (computadoras). Ello origina una fuerte, creciente e insatisfecha demanda de profesionales capaces de acceder, procesar y utilizar, de forma adecuada, los enormes volúmenes de información relacionada con los bienes, recursos y servicios vinculados a la ubicación espacial, de los datos territoriales. Frente a esta realidad se hace necesaria la creación de una asignatura dirigida a los estudiantes de la Maestría en Ciencias Ambientales -y de especialidades afines- que otorgue a los alumnos el dominio de las tecnologías vinculadas a la capacidad de resolución, análisis e interpretación de los temas relacionados con los Sistemas de Información Geográfica, los Sensores Remotos, las Imágenes Satelitales, los Sistemas de Referencia, la Cartografía y la Geodesia. OBJETIVO La asignatura tiene el propósito de entrenar a los participantes en ella en los fundamentos conceptos, metodologías y técnicas de la Geomática, aplicada a la captura, la gestión, la representación y el análisis de información ambiental con el fin de encauzar, de forma eficiente, los procesos de cambio y transformación que demanden los sectores público y privado del país en la solución de problemas vinculados con el manejo del territorio y la gestión de sus recursos. La asignatura permitirá además, desarrollar las habilidades necesarias para el uso y manejo de programas y paquetes de cómputo que se utilizan en los procesos de adquisición, manejo, procesamiento y análisis de la información geoespacial. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA Esta asignatura examina los principales conceptos y aspectos fundamentales de la Geomática aplicada en estudios ambientales, lo que incluye los Sistemas de Información Geográfica (SIG), la Teledetección y el uso de herramientas GPS. Conceptos de desarrollo de datos espaciales, cartografía, uso de imágenes de satélite, integración del SIG, teledetección y GPS. El curso explora además las principales aplicaciones de la Geomática en temas ambientales, investiga como el SIG está actualmente siendo usado para comprender mejor los problemas ambientales y explorar las potenciales aplicaciones ambientales.
METODOLOGÍA La asignatura comprende un total de 16 sesiones. De ellas, 14 son sesiones lectivas y 02 corresponden a las sesiones de exámenes de medio curso y final. Cada sesión lectiva semanal tendrá una duración de 3 horas. La primera hora corresponde a la clase de teoría y las dos horas restantes corresponden a las prácticas de laboratorio. Durante las sesiones teóricas se presentarán y analizarán las principales ideas, técnicas y procedimientos. En las sesiones de práctica se hará uso de los programas informáticos de última generación aplicados a los proyectos de índole ambiental. Como parte de las prácticas, los estudiantes deberán preparar un proyecto de trabajo grupal, poniendo en práctica lo aprendido en temas ambientales, de acuerdo a su experiencia y especialización. Las prácticas de laboratorio se concentrarán en aplicar los conceptos presentados en clase, e incorporan, inicialmente, tres paquetes de software ampliamente usados en análisis SIG: ArcGIS 9.3 (creado por ESRI), Idrisi (creado por ClarkLabs) y Google Earth (creado por Google Labs). Los ejercicios a desarrollar incluyen ejemplos de aplicaciones de la Geomática en temas ambientales. DURACION La asignatura tiene una duración de 48 horas lectivas, estructuradas en 16 sesiones, una por semana, que incluyen tanto sesiones teóricas en aula como prácticas de laboratorio y evaluaciones de medio curso y finales. REQUISITOS No hay prerrequisitos formales, aunque es necesario que los alumnos estén familiarizados con el uso de la computadora en entorno Windows (XP, 7), además de las herramientas básicas de Office (Word, Excel) y el uso de internet. Cada alumno debe contar con una laptop personal, para las sesiones de laboratorio. SISTEMA DE EVALUACIÓN A. TEORÍA:.. 60 % Evaluación permanente: 20 % Examen de medio curso : 20 % Examen final: 20 % B. PRACTICAS:.. 40 % 2
PROGRAMA DE TEORIA Sem. 01 Sem. 02 Sem. 03 Sem. 04 Sem. 05 Sem. 06 Sem. 07 INTRODUCCION A LA GEOMÁTICA: Las ciencias de la Geomática y su interrelación: SIG, Teledetección, GPS. La Geomática en el mundo actual y su relación con temas ambientales. PRINCIPIOS DE CARTOGRAFÍA: Nociones básicas en cartografía. Sistemas de coordenadas, Proyección UTM, Escala, Simbología. Lectura e interpretación de mapas. SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA: Introducción a los Sistemas de Información Geográfica. Fundamentos Teóricos de los Sistemas de Información Geográfica: historia, componentes, funciones. TIPOLOGÍA DE DATOS EN LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA: Datos Vectoriales y Datos Raster. Software SIG utilizado en los Sistemas de Información Geográfica. DATOS ESPACIALES Y ANÁLISIS SIG: Datos espaciales, estructura y representación. Análisis SIG vectorial y raster. SIG aplicado a temas ambientales. TÉCNICAS DE POSICIONAMIENTO GLOBAL Y MEDICIÓN EN CAMPO: Introducción a los Sistemas de Posicionamiento Global (GPS).Características, tipos, aplicaciones. Integración de información GPS al SIG. LA TECNOLOGIA FIELDMAP: Presentación de tecnología FieldMap y su aplicación en la Geomática. Herramientas para el procesamiento de datos en la Tecnología FieldMap. Integración de los datos al SIG. Sem. 08 SEMANA DE EVALUACIONES DE MEDIO CURSO. Sem. 09 Sem. 10 Sem. 11 Sem. 12 Sem. 13 Sem. 14. Sem. 15 INTRODUCCIÓN A LA TELEDETECCIÓN: Fundamentos de la Teledetección. El Espectro Electromagnético, características espectrales de los diferentes tipos de cobertura. Características de las imágenes satelitales, resolución espacial, espectral, radiométrica, temporal. Costos. MODELOS DE ELEVACIÓN DIGITAL (DEM): Concepto. Tipos de Modelos. Modelos Icónicos, Análogos y Simbólicos. Modelos analógicos y digitales. Simulación de procesos con los DEM. IMÁGENES DE SATELITALES: Definiciones. Historia y evolución en el tiempo. Tipos. Posibilidades y limitaciones en la ciencia ambiental. Costos. Software para procesamiento de imágenes de satelitales. APLICACIONES DE LA TELEDETECCIÓN EN TEMAS AMBIENTALES: Interpretación remota. Cobertura de uso del suelo, detección de cambios (deforestación, desglaciación), índices de vegetación. APLICACIONES DE LA TELEDETECCIÓN EN TEMAS AMBIENTALES: Aplicaciones forestales y agropecuarias, aplicaciones para el planeamiento urbano y usos de la tierra, aplicaciones para la exploración geológica, prospección petrolera a través del uso de herramientas de clasificación. Otras aplicaciones SIG WEB Y SOFWARE LIBRE PARA SIG: Principios del SIG Web. Publicación de cartografía digital online. Análisis de aplicaciones ArcIMS, ArcGIS Server, ArcGIS Online. Google Earth y Google Maps: Practica con Google Earth. SIG en equipos móviles. Alternativas de software libre. MODELAMIENTO ESPACIAL Y DESARROLLO DE SOLUCIONES SIG EN TEMAS AMBIENTALES: Modelamiento de datos espaciales en el SIG. Uso del Model Builder (del ArcGIS) para el modelamiento. Planeamiento de proyectos ambientales SIG. Sem. 16 SEMANA DE EVALUACIONES FINALES. 3
PROGRAMA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO Sem. 01 - LABORATORIO 01: Sem. 02 - LABORATORIO 02: Sem. 03 - LABORATORIO 03: Sem. 04 - LABORATORIO 04: Sem. 05 - LABORATORIO 05: Sem. 06 - LABORATORIO 06: Sem. 07 - LABORATORIO 07: INTRODUCCIÓN AL SOFTWARE SIG: Entorno y características del software SIG. EL SOFTWARE EN LOS SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRÁFICA. El ArcGIS 9.3. Entrada y manejo de datos. TIPOS DE DATOS EN UN SISTEMA DE INFORMACION GEOGRÁFICA. SIG vectorial y SIG raster. EL PROCESAMIENTO DE DATOS. Principales procesos en SIG. Componentes del ArcGIS 9.3. EDICIÓN DE DATOS ESPACIALES. Análisis espacial. Elaboración de mapas. INTRODUCCIÓN AL SOFTWARE PARA PROCESAMIENTO DE IMÁGENES DE SATÉLITE. Introducción al Idrisi Andes. RESOLUCION ESPACIAL Y ESPECTRAL. Visualización de imágenes de diferente resolución espacial. Manejo de bandas y composiciones en color. Análisis espectral de las imágenes. Sem. 08 - EVALUACIONES EXAMENES DE MEDIO CURSO Sem. 09 - LABORATORIO 08: RESOLUCION TEMPORAL Y RESOLUCION RADIOMÉTRICA. Visualización de imágenes de diferente resolución temporal y radiométrica. Sem. 10 - LABORATORIO 09: Sem. 11 - LABORATORIO 10: Sem. 12 - LABORATORIO 11: Sem. 13 - LABORATORIO 12: Sem. 14 - LABORATORIO 13: Sem. 15 - LABORATORIO 14: ÍNDICES DE VEGETACIÓN. Imágenes hiperespectrales y los índices de vegetación. MODELO DE ELEVACIÓN DIGITAL (DEM). Aplicación de los DEM en el análisis territorial. Productos derivados. INTEGRACIÓN DE DATOS DEL SIG Y LA TELEDETECCIÓN: Clasificación digital de imágenes de satélite en Idrisi Andes. DETECCIÓN DE CAMBIOS. Visualización en 3D. Integración de productos satelitales al SIG. PRESENTACIÓN DE PROYECTOS GRUPALES: Presentaciones grupales de proyectos de Geomática. PRESENTACIÓN DE PROYECTOS GRUPALES: Presentaciones grupales de proyectos de Geomática. Entrega de trabajos. Sem. 16 - EVALUACIONES EXAMENES FINALES 4
BIBLIOGRAFÍA: Bosque, Joaquín. Sistemas de Información Geográfica. España. Ediciones RIELP S.A. 2000. Chuvieco, Emilio. Fundamentos de Teledetección Espacial. España. Ediciones RIELP S.A. 2000. ESRI. Using ArcMap. US. Esri Press 2000. Red Nacional de Teledetección Ambiental. Guía didáctica de Teledetección y Medio Ambiente. España. Centro de ciencias humanas y sociales (CSIC). 2010. Tomilson, Roger. Thinking about GIS: Geographic Information System for Managers, Third Edition. US. Esri Press. 2007. 5