02-Nuevas tecnologías en investigación medioambiental
-
Upload
ies-montes-de-toledo -
Category
Education
-
view
926 -
download
1
Transcript of 02-Nuevas tecnologías en investigación medioambiental
Nuevas tecnologías en investigación medioambiental
Ciencias de la Tierra y Medioambientales
Fuentes de información ambiental
Estaciones fijas de medida
Instrumentos de medida móviles
Instrumentos a bordo de satélites
SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO POR SATÉLITE
Sistemas de posicionamiento
• Conjunto de satélites (constelación), en órbitas variadas, a distancias conocidas.
• Cada uno emite una señal de radio diferente, que es identificada por un receptor.
Sistema de Posicionamiento Global (GPS)
• Pequeños aparatos que captan las señales emitidas por
unos satélites especialmente diseñados para ello
• Hay 27 satélites GPS a 20.200 km de altitud
• Cada aparato recibe señales de al menos tres satélites.
• Nos permite conocer datos sobre la latitud y la longitud de
cualquier punto geográfico, con +/- 1 m de precisión.
• Nos permiten determinar la velocidad y la dirección con que
nos movemos.
Sistema de Posicionamiento Global
Los satélites emiten señales
El receptor detecta la señal e identifica cada satélite
Uniendo las señales calcula la posición
Aplicaciones medioambientales
• Gestión ambiental
Aplicaciones medioambientales
• Posicionamiento preciso de cualquier punto de interés ambiental
Aplicaciones medioambientales
• Realización de tareas de seguimiento
Sistema Galileo
LA TELEDETECCIÓN
Elementos de la teledetección
• Emisor de energía: natural o pasivo, artificial o activo
• Sensor: recibe una forma de energía y la transmite como información
• Receptor: recibe la información digital y la procesa
• Distribuidor: distribuye la información entre los usuarios
Proceso de teledetecciónA. Fuente de energía o iluminaciónB. Radiación y la atmósferaC. Interacción con el objetoD. Detección de energía por el sensorE. Transmisión, Recepción y ProcesamientoF. Interpretación y análisisG. Aplicación
Emisor
Radio
Microondas
Infrarrojo
Ultravioleta
Visible
Rayos X
Rayos gamma
Radiación electromagnética
Las radiaciones más utilizadas en teledetección son:
• Las microondas: Las microondas, se usan en los sensores radar.
• La radiación infrarroja: Los cuerpos calientes emiten radiación infrarroja.
• El espectro visible• La radiación ultravioleta: La
radiación ultravioleta es la componente principal de la radiación solar.
Tipos de sensores
Teledetección pasiva Teledetección activa
Foco emisor
Satélite: foco receptor
Radiación reflejada
Radiación emitida
Satélite: foco emisor y receptor
Radiación emitida
Radiación reflejada
Técnicas en teledetección
Captación de radiación de origennatural reflejada
Captación del reflejo de radiación emitida por el instrumento de radar
Captación de radiación infrarroja térmica
Captación del espectro de absorción
Firma espectral
• Es el conjunto de radiaciones que ese objeto refleja, y es característica de cada tipo de superficie, y es característica de cada tipo de superficie.
Satélites meteorológicos
• Geoestacionario: permanecen fijos sobre la vertical de un punto de la superficie terrestre situado sobre el ecuador.
• De órbita polar: describen una órbita que pasa por la vertical de los polos geográficos.
Satélite de órbita geoestacionaria
Satélite de órbita polar
METEOSAT
Luz visible Infrarrojo
Infrarrojo térmico
APLICACIONES DE LA TELEDETECCIÓN RELACIONADAS CON EL MEDIO AMBIENTE
1. Estudios geológicos e hidrológicos
•Estudio de la erosión de playas y arenales. •Cartografía geológica para la explotación de recursos minerales y petroleros. •Estimación de modelos de escorrentía y erosión del suelo. •Inventario del agua superficial. •Verificación y control de la calidad del agua, turbidez y contenido de algas.
Proliferación de fitoplancton en Argentina
2. Estudios de BiodiversidadSeguimiento de especies y poblaciones animales Cartografía de la cobertura vegetal del suelo. Evaluación de condiciones de estrés en la vegetación, por lo efectos de la sequía o la deforestación. Cartografía e inventario de la cobertura y uso del suelo. Cartografía e inventario de cultivos por especies. Agricultura de precisión: predicción del rendimiento de cultivos y del momento óptimo para las cosechas
3. Desarrollo sostenibleInventario regional del medio ambiente para hacer estudios de impacto ambiental. Verificación y control de la calidad del agua, turbidez y contenido de algas. Cartografía de áreas quemadas y seguimiento de los procesos de repoblación natural. Selección de rutas óptimas para nuevas vías de comunicación. Progreso de la deforestaciónSeguimiento de la capa de Ozono
4. Oceanografía
•El estudio de los océanos: altura de los mares, cartografía de la superficie, medición de las corrientes, vientos y olas. •La vigilancia de los océanos: seguimiento del nivel medio, previsión del fenómeno de El Niño, batimetría, temperatura, color del agua.
5. Catástrofes naturales
Inundaciones en Pakistán
Tsunami en Indonesia
Incendios en el levante español
Marea negra del PrestigeObtenida por el satélite ENVISAT 200
Avance y retroceso de hielos y desiertos
Cambio climático
Agujero de ozono
Fenómeno de El Niño
Usos y deterioro del suelo
Daños a cultivos por plagas o granizos
Predicciones de cosechas
Todo tipo de impactos
Otras aplicaciones de la teledetección relacionadas
con el medio ambiente
OTRAS APLICACIONES DE LA TELEDETECCIÓN
Catastro
• Información espacial y temática– Espacial: límites, localización, superficie– Temática: valor, cultivo o aprovechamiento, etc.
• Aplicación principal: gestión de impuestos
• Concepto genérico:– Uso en toma de decisiones y planificación– Problemas: volumen de datos / actualización
Parcelación de una urbanización
Transportes
Trazado de nuevas infraestructuras linealesMantenimiento de infraestructuras existentes
Gestión de actualizaciones periódicas. Accidentes
Sistemas de navegación para vehículosUso de un conjunto de mapas de soporteDeterminación de la posición: sensores, GPSOperaciones: cálculo de rutas, sitios de interésPosible actualización on-line (obras, tráfico, etc.)
Variante: control de flotasSupervisión de flotas de vehículosSistema de navegación + puesto de control
Protección Civil
• Prevención de riesgos y gestión de catástrofes– Determinación de focos de riesgo potenciales– Identificación de la población afectada– Planificación de rutas de evacuación
• Posibles riesgos– Naturales (inundaciones, incendios, terremotos)– Factores humanos (nucleares, depósitos de gas)
• Determinación de “rutas seguras”
FOTOGRAFÍA AÉREA
Fotografía aérea
• Se realiza desde plataformas aéreas.• Normalmente son cámaras fotográficas de luz
visible.• Pueden ser fotografías aéreas u oblicuas.
Fotografías aéreas oblicuasEl eje óptico no está situado de manera perpendicular a la superficie terrestre.
Usos:-Evaluación de impactos paisajísticos.- Seguimiento de explotaciones mineras y forestales.- Seguimiento de incendios y coordinación de tareas de extinción.- Trabajos publicitarios.
Fotografías aéreas verticales
El eje óptico de la cámara está situado de manera perpendicular a la superficie terrestre.
Usos:-Ordenación del territorio realizada por las administraciones locales y autonómicas.- Detectar construcciones ilegales.- Controlar usos del suelo.- Seguimiento de los cultivos.
Fotografía aérea estereoscópica
Reúne las ventajas de la fotografía oblicua y vertical.
Proporcionan la dimensión tridimensional y la panorámica. Fotografía 1
Área de solapamiento Fotografía 2
SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (SIG)
Fundamento• Un sistema telemático se basa en la interconexión entre
múltiples ordenadores mediante una red de comunicaciones de intercambio de mensajes para la realización de una tarea común
• Los datos se toman a través de sensores o GPS
• La información se digitaliza y se procesa a través de ordenador
• Después se puede transmitir mediante cables o satélites
SIG
• Es un programa de ordenador que contiene un conjunto de datos espaciales de la misma porción de un territorio organizados de forma geográfica
• Los datos se representan en capas superpuestas• Los datos proceden de fotografías tomadas por teledetección
o de mapas de todo tipo• Los SIG están destinados a almacenar, representar
gráficamente, manipular y gestionar una información sobre el territorio
Toponimia
Información integrada
Vías de comunicación
Red fluvial
Edificaciones
Base cartográfica
Modelo tridimensional
SIG
• Esta información se guarda en formato digital y se puede visualizar en el ordenador
• Debe ser actualizada con frecuencia• Nos permiten realizar simulaciones para ver qué puede
ocurrir en un territorio si variamos algún parámetro de alguna de las capas.
• Muy utilizados: prevención de riesgos, ordenación territorial,…
1. Planificación territorial
1. Planificación territorial
2. Análisis de usos del suelo
3. Gestión de recursos naturales
4. Impacto ambiental
5. Riesgos