Presentacion Tema 1 Fundamentos Fisicos de La Teledeteccion

Naturaleza de la radiacinTerminologa

Leyes de la radiacinSIG y Teledeteccin

Teledeteccin

Fundamentos de la teledeteccin

Fundamentos de la teledeteccin Teledeteccin



Fundamentos

Teledeteccin es la tcnica que permite obtenerinformacin a distancia de objetos sin que exista uncontacto material.La interaccin consiste en un flujo de radiacin que partede los objetos y se dirige hacia el sensor.La radiacin recibida por el sensor se muestrea enunidades espaciales (pixeles) organizadas en forma dematriz y se almacena como niveles digitales (ND)La teledeteccin se utiliza para generar nuevas capas deSIG apoyndose, en muchos casos, en capaspreexistentes




Naturaleza de la RadiacinLa naturaleza de la radiacin electromagntica puede ser explicada a partirde dos modelos aparentemente contradictorios pero en el fondo comple-mentarios:

Modelo de onda

Modelo de partcula




Naturaleza de la RadiacinLa naturaleza de la radiacin electromagntica puede ser explicada a partirde dos modelos aparentemente contradictorios pero en el fondo comple-mentarios:

Modelo de onda

Modelo de partcula

Q =hc h = 6.626x1034Js1

c = 300000m/s




Espectro electromagntico y tcnicas de teledeteccin




Terminologa

Emisividad () la ley de Stefan M = T 4 nos da la radiacinemitida por un cuerpo a una temperatura dada si su emisividadfuera del 100 % ( = 1).En realidad < 1 para todos los cuerpos




Terminologa

Emisividad () la ley de Stefan M = T 4 nos da la radiacinemitida por un cuerpo a una temperatura dada si su emisividadfuera del 100 % ( = 1).En realidad < 1 para todos los cuerpos

Cuerpo negro o radiador perfecto. el que emite radiacin almximo de sus posibilidades ( = 1).

Cuerpo gris, aquel en el que 0



Terminologa

Energa radiante, Q, total de energa radiada por uncuerpo en todas direcciones, se mide en Julios (J)Flujo radiante, , es la energa radiante transferida porradiacin de una superficie a otra por unidad de tiempo = Q/t y se mide en Js1 = W .




Terminologa

Emitancia (M), energa emitida por radiacin desde unasuperficie por unidad de tiempo y de superficieM = /A = Q/tA, se mide en Js1m2 = Wm2 .Emitancia espectral M, emitancia en una longitud deonda concreta, las unidades sonJs1m21 = Wm21.




Terminologa

Irradiancia, E concepto similar al de emitancia pero ahorareferido a la energa que llega a un cuerpo a travs delespacio procedente de otro.

Tiene las mismas unidades que la emitancia,anlogamente puede hablarse de irradiancia espectral.




Terminologa

Intensidad radiante, I, es el flujo radiante procedente deuna fuente de radiacin por unidad de ngulo slido () yen una direccin concreta

I = / = Q/(t )

Se mide en Wsr1 = Js1sr1




Terminologa

Angulo slido o ngulo cnico , es el ngulotridimensional formado en el vrtice de un cono.

La unidad del ngulo slido es el esteroradian (sr ) y sedefine como el ngulo slido para el que la superficie A esigual a pir2 donde r es el radio de la esfera.

Figure: Concepto de ngulo slido y estereoradian




Terminologa

Radiancia, L es el flujo radiante () que abandona unaunidad de rea en una direccin particular siguiendo unngulo slido particular.

Se mide en Wm2sr1 .

Es la magnitud que detecta el sensor.

L =

cosA(1)

es el ngulo que forman la direccin del flujo radiante y elvector perpendicular a la superficie receptora de tamao A




Terminologa

Radiancia espectral L, se refiere a una porcin concretadel espectro electromagntico.




Terminologa

Reflectancia o albedo , es la parte de la irradiancia querefleja la superficie receptora.Absortancia, es la parte de la irradiancia que absorbela superficie receptora.Transmitancia, es la parte de la irradiancia quetransmite hacia abajo la superficie receptora.




Terminologa

Reflectancia o albedo , es la parte de la irradiancia querefleja la superficie receptora.Absortancia, es la parte de la irradiancia que absorbela superficie receptora.Transmitancia, es la parte de la irradiancia quetransmite hacia abajo la superficie receptora.

Lgicamente + + = 1.

, y son diferentes para cada superficie receptora.




Ley de Planck

M =c1

5(ec2T 1)

(2)

M es la emitancia espectral medida en Js1m21

T es la temperatura en grados Kelvinc1 = 3.74x108Js1m24

c2 = 1.44x104K

M representa la cantidad de energa emitida en la longitud deonda por cada m2 de superficie del objeto cada segundo.




Ley de Planck




Ley de Stefan-Boltzman

M = T 4 (3)

Integral de la ecuacin de la ley de PlanckPermite calcular la emitancia total de un cuerpo negro a latemperatura T = 5.67x108J/sm2K4




Ley de Stefan-Boltzman




Ley de Wien

max =2898T

(4)

Permite calcular a que longitud de onda se produce el pico deemisin de energa de un cuerpo a una temperatura T




Ley de Wien




Ley de Kirchoff

= (5)

Establece que para cada longitud de onda la absortancia deuna superficie dada es igual a su emisividad




Varias capas por imagen




Varias capas por imagen: b1




Mdulos para teledeteccin

Entre los mdulos de SIG necesarios para el tratamiento deimgenes de satlite cabe destacar:

Mdulos para la gestin de capas de informacin. Serequieren mdulos que acten sobre todos los ficherosque forman una sola capa.Utilidades de visualizacinClculo de estadsticos.Mdulos de lgebra de mapas que van a facilitar muchosde los procedimientos que se vern posteriormente.




SIG y teledeteccin con GRASS

Figure: Subdirectorios de GRASS para el almacenamiento deimgenes de satlite




SIG y teledeteccin con GRASS

Figure: Subdirectorios de GRASS para el almacenamiento deimgenes de satlite


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