Biologia-agricultura-produccion-aportes-de-la-radiometria.pdf

Biología, Agricultura, Producción:
aportes de la Radiometría
José Sandoval
Univ. De Alicante – Julio 2007
Dpto. de Luminotecnia, Luz y Visión
“Ing. Herberto C. Buhler”
Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología
Universidad Nacional de Tucumán

Detección Remota:
Tecnología para la adquisición de información sobre
la superficie terrestre (tierras y mares) y la
atmósfera, empleandosensores montados en
plataformas espaciales o aéreas.

Detección Remota Pasiva:
- radiación óptica

- sensores

- objetos

- plataforma

Los mismos principios pueden aplicarse
empleando la radiación térmica emitida

Los diferentes materiales que componen los
objetos que forman la escena (tales como agua,
tierra, vegetación; edificios, pavimento) reflejan la
radiación visible einfrarroja de diferentes maneras.

La interpretación de las imágenes ópticas requiere
del conocimiento de estos modos de reflexión de
los diferentes elementos, naturales o construidos,
que cubren la superficie terrestre

“firmas espectrales”

Aplicación a la Vegetación

Aplicación a la Vegetación
Las propiedades ópticas de las plantas (de sus hojas) son
de gran interés para lateledetección.

Las hojas son la superficie principal donde se producen los
intercambios de gases y energía.

El conocimiento de sus propiedades ópticas es esencial
para entender el transporte de fotones en la vegetación.

Muchos de los sistemas de detección remota operan en las
regiones verde, roja e infrarroja cercana del espectro, lo
que les permite discriminar la absorción y reflexión deradiación por la vegetación.

Las aplicaciones de este
conocimiento son numerosas:
* Desde la fisiología de las plantas
(fotosíntesis, fotomorfogénesis)
* Hasta la teledetección en el
dominio óptico
(estudios ambientales, agricultura de
precisión, ecología)

Hay mucho trabajo realizado para determinar las
propiedades ópticas de las hojas
(reflectancia y transmitancia hemisféricas,espectrales)

y establecer relaciones con características bioquímicas
(contenido de clorofila, agua, materia seca, etc.)

o biológicas
(estructura anatómica, metabolismo, etc.)

Por ejemplo:
Estrés en la planta, resultante de un ataque de insectos o
deficiencias de nitrógeno

Induce degradación en el contenido de clorofila de la hoja

Tiene implicancias en las propiedades ópticas:

→la reflectancia y la transmitancia se incrementan en
general en el rango óptico.

Este tipo de relaciones causa-efecto
permiten la estimación de
características bioquímicas (contenido
de clorofila) mediante:

- La determinación de relaciones
empíricas entre las variables de interés
y la reflectancia o transmitancia de las
hojas;

- El empleo de modelos y la
incorporación de datos aestos modelos.

-,

Se debe tener en cuenta el
comportamiento direccional de
la reflexión en las hojas:
Afecta la distribución angular
de la luz y, en consecuencia, la
interpretación de los datos
proporcionados por la
teledetección.

Muchos de estos modelos
asumen que las hojas se
comportan como objetos
lambertianos (difusores
perfectos)

Existen muchos datos sobrereflectancia y transmitancia de
hojas de plantas, resultado de la aplicación de distintas
técnicas e instrumentos de medición

Espectrofotómetros de laboratorio, equipados con esferas
integradoras, que promedian la señal reflejada o transmitida
en todas direcciones

Desarrollos más recientes permiten determinar las
propiedades ópticas teniendo en cuenta sus características
direccionales

Laabsorbancia se deriva fácilmente de la relación

αλ + ρλ + τλ = 1
αλ ρλ
τλ
La figura muestra los espectros de reflexión y transmisión
de hojas de álamo, frescas y secas.

Para calcular los valores absolutos se requieren algunas
correcciones que incorporen la geometría del dispositivo
experimental y sus propiedades ópticas, así como las de las
referencias utilizadas.

En general, el...