ASPECTOS TÉCNICOS DE IMÁGENES ERS-2Agosto de 2010.

Definición

Las ERS-2, son imágenes de radar que independientemente de las condiciones atmosféricas, captan información de utilidad para la medición del viento, las olas del océano, el monitoreo oceánico costero, el movimiento de las capas de hielo polar y en el estudio del clima global.

Imagen ERS2 de la Ciudad de México. Autor: ESA

Antecedentes

Estas imágenes provienen de uno de los satélites ERS (European Remote Sensing), que fue la primera misión comercial de la Agencia Espacial Europea (ESA) cuyo propósito fue capturar imágenes radar con apertura sintética de microondas. Las imágenes ERS abrieron un nuevo campo para la aplicación en la teledetección, al observar los cambios de la tierra y permitir obtener datos con independencia de la nubosidad y existencia de luz solar en un espacio muy corto de tiempo.

Sus satélites ERS-1 y ERS-2 orbitaban la Tierra con sólo 24 horas de diferencia. Una falla en el ordenador y en los giroscopios provocó el fin de las operaciones de ERS1 en el 2000, en tanto que el ERS2 permanece activo. ERS-2 y un nuevo satélite Envisat han sido sincronizados por la ESA para contribuir a conocer mejor el planeta.

SATÉLITE FECHA DE LANZAMIENTO FIN DE OPERACIÓN

ERS 1 17/JULIO/1991 10/MARZO/2000

ERS 2 21/ABRIL/1995 EN OPERACIÓN

ENVISAT 01/MARZO/2002 EN OPERACIÓN

Satélite ERS 2

El satélite ERS2 ha reunido datos valiosos de la superficie de la Tierra, el mar y las zonas polares a una altitud de 785 km.

Fue construido para transportar dos radares especializados, un sensor de imágenes infrarrojas y un instrumento adicional GOME (Global Ozone Monitoring Experiment) diseñado para el monitoreo de los niveles de ozono en la atmósfera.

La plataforma de esté satélite se basó en el diseño desarrollado para el satélite francés SPOT.

Cuenta con una altura de 11.8 m., un generador solar de 11.7 x 2.4 m., antena de SAR de 10 x 1 m. y una especie de caja en donde se ubican instrumentos que comprenden sensores de microondas activos y pasivos, y un radiómetro de infrarrojos termal.

Pesa 2516 Kg. y se haya situado en una órbita casi polar. Su periodo orbital dura 100 minutos.

Sensores y tipos de resolución

SENSORES RESOLUCIONESNOMBRE UTILIDAD ESPECTRAL / FRECUENCIA ESPACIAL

(m) RADIOMÉTRICA TEMPORAL

AMI

Determina el sistema de olas (dirección y tamaño), y detecta además la presencia de hielo.

SAR (Modo Imagen)Banda C 5.3 GHz, polarización W 30

16 Bits 35 díasSAR (Modo Olas)Banda C 5.3 GHz 10

Fue diseñado para determinar la velocidad y dirección del viento en la superficie del mar.

Difusómetro de viento Banda C 5.3 GHz

50000 X 5000

RAProporciona la altura de la superficie del mar, la altura de olas importantes, varios parámetros del hielo y una estimación de la velocidad del viento en la superficie del mar.

Banda K (13.8 GHz) 1600 X 20000

16 Bits

ATSRDetermina la temperatura de la superficie de los océanos, la temperatura de la parte superior de las nubes, la cobertura nubosa y el vapor de agua presente en la atmósfera, así como el monitoreo de la vegetación.

Banda K 13.8 GHz

Canal de 1 a 4 (1.58 a 12.5 micras)

Canal de 5 a 7 (0.556 a .865)1000 X 1000 6 días

GOME Aporta datos para el estudio del ozono en la atmósfera. Canales de (0.25 a 0.79) 320 x 40 3 días

MS Proporciona datos de la humedad atmosférica.

PRARE Proporciona la posición del satélite y las características de la órbita.

LRR Mide la posición del satélite y órbita, utilizando estaciones terrestres.

IDHT Almacenamiento y transmisión de datos.

Los instrumentos y algunas características de las imágenes ERS-2 se pueden apreciar en el cuadro siguiente:

Productos y procesamiento

Los datos de las imágenes ERS-2 se pueden obtener como datos crudos, con corrección radiométrica o georreferidos. La calidad geométrica y radiométrica está sujeta a una serie de fenómenos que modifican la señal recibida por los sensores, entre los que se pueden citar el denominado "speckle" o "moteado", y la atenuación de la señal recibida por la antena SAR. Hay que añadir que los datos se toman en forma de "slant-range" y que, además, pueden aparecer efectos radiométricos inducidos por el terreno y deformación del mismo.

NIVEL DE PROCESAMIENT

O

CARACTERÍSTICAS

0 Raw Datos en bruto con información auxiliar.

1 Single Look Complex

Image (SLC)

Datos en bruto a los que se ha aplicado un ligero preprocesado. Contiene datos de fase de la imagen. No se aplican algoritmos para la reducción del fenómeno "speckle" y los datos están en forma de "slant-range".

Precision Image (PRI)

Producto estándar para la mayoría de las aplicaciones. No está geocodificado y tampoco se han eliminado las distorsiones del terreno.

Ellipsoid Geocoded

Image (GEC)

Imagen corregida radiométricamente y georreferenciada (WGS84), sin puntos de apoyo. No se aplican correcciones para eliminar la distorsión del terreno.

2 Terrain Geocoded

Image (Productos

GTC)

Es una imagen localizada y rectificada, con precisión, con respecto a la proyección de un mapa, a la que se han eliminado las distorsiones del terreno utilizando un Modelo Digital.de Elevación. Es el producto radar más elaborado. También incluye un fichero con las áreas de "layover" y una máscara de sombras, además del ángulo de incidencia local para cada pixel.

Aplicaciones

Geología

Agricultura

Cartografía

Bosques

Hielo y nieve

Hidrología

Medio Ambiente

Oceanografía

Uso de la Tierra

Análisis de estructuras geológicas (fracturas, fallas y pliegues). Monitoreo de movimientos tectónicos, zonas de minerales y yacimientos de

petróleo y gas natural. Identificación y monitoreo de cultivos. Levantamientos planimétricos (escala 1: 20 000 a 1: 50 000). Identificación de bosques. Elaboración de cartografía referente a la deforestación. Monitoreo e identificación de capas de hielo. Monitoreo del deshielo e inundaciones. Detección de humedad en el suelo. Identificación, análisis y monitoreo de riesgos ambientales, así como desastres

naturales. Monitoreo del estado del mar, corrientes marinas y frentes fríos. Inventarios de uso del suelo, monitoreo (detección de cambios) y planeación.

Aplicaciones en México

Obtención de información del oleaje en el Oceáno Pacífico, frente a las costas de Baja California, a partir de datos del altímetro a bordo del satélite ERS 2.

Facultad de Ciencias Marinas e Instituto de Investigaciones Oceanográficas

Centro de Investigación Científica de Educación Superior de Ensenada, Baja

California.

Obtención de parámetros de oleaje en regiones costeras, a partir de imágenes de radar de apertura sintética (SAR/ERS 2).

Yuri Fialko de Scripps preparó un interferograma de Envisat, subiendo la pista 306, 09 de marzo 2010 - 13 de abril 2010 (órbitas preliminares, línea de base perpendicular de 270 m). Cambio en el alcance del radar es de 2,8 cm por franja. En el mapa de superficie se muestran rupturas del terreno identificadas con líneas gruesas en color negro. Para obtener más información, consulte la página de Baja Yuri .

Incendios forestales en México, monitoreados por instrumentos a bordo del satélite ERS-2 para evaluar el alcance y la duración de la contaminación atmosférica causada. Izquierda: columna nitrogendioxide causada por la quema de biomasa en el Golfo de México, medido por GOME el 13 de mayo de 1998.Derecha: mediciones de puntos calientes tomadas por ATSR-2 en América Latina el 13 de mayo de 1998 (imágenes procesadas en ESRIN).