principios fisicos de la teleteccion

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA. TELEDETECCIÓN Y RADAR.

PRINCIPIOS FÍSICOS DE TELEDETECCIÓN

La base física de la teledetección se encuentra en la capacidad de los sensores, para medir las respuestas espectrales de los objetos, sus variaciones espaciales y temporales. El estudio de los recursos territoriales y la medición de los campos energéticos de los cuerpos se centran en el empleo delongitudes de ondas electromagnéticas, que son codificadas en datos digitales y dispuestos en arreglos matriciales, basadas en una celda de tamaño conocido, como unidad de registro.

La técnica de adquirir información de un objeto a distancia se apoya en la capacidad que tienen los materiales para reflejar o emitir energía. Las leyes que controlan la distribución de la energía son: la ley de Planck, queproporciona los valores de energía para un determinado cuerpo; la ley de Wien que establece una relación entre la longitud de onda que emite el cuerpo y la temperatura, y la ecuación de Steffan - Boltzmann que proporciona los valores de espectro-emitancia radiante en watt/cm2/micrón.

Propiedades de las diferentes regiones del espectro electromagnético
- Rayos Cósmicos y Gama. Tienen unalongitud de onda menor a 0,03 nm, la radiación proveniente del sol es totalmente absorbida por la atmósfera y no es utilizable en teledetección.

- Rayos X. Longitud de onda de 0,03 a 3 nm. Radiación que es absorbida completamente por los gases de la atmósfera, por lo que no es posible emplearla en teledetección. Se han construido emisores de rayos X para penetrar en los tejidos humanos.

-Ultravioleta (U.V). Desde 0,3 m a 0,4 m. La radiación menor a 0,3 m es absorbida por el ozono. En teledetección se utiliza la región comprendida entre 0,3 a 0,4 m, llamada ultravioleta fotográfico, es detectable con película y fotodetectores especiales.

- Visible. Desde 0,4 a 0,7 m. Rango de operación de la fotografía convencional.

- Infrarrojo (I.R.). Rayo espectral desde 0,7 a 14 m. Lainteracción con la materia varía según la longitud de onda.

Las principales subregiones son:

a) Infrarrojo reflejado: Desde 0,7 a 3 m. Esta subregión se divide a su vez en infrarrojo cercano desde 0,7 a 1,3 m e infrarrojo medio de 1,3 a 3,0 m. Los sistemas fotográficos operan hasta 0,9 m como límite máximo. Es energía reflejada y no entrega información sobre las propiedades térmicas de losmateriales a las temperaturas normales de la superficie terrestre.

b) Infrarrojo termal (llamado también lejano): Desde 3,0 a 14 m., pero utilizable en dos ventanas, la primera de 3 a 5 y la segunda de 8 a 14 micrómetros. Las imágenes en esta región son obtenidas con barredores termales, sensores ópticomecánico, pero no con películas.

- Micro-ondas. Región de 0,3 a 30 cm. La ventaja deestas longitudes reside en que pueden penetrar nubes, niebla y lluvias poco intensas. Se captan a través del radar y son entregadas como imágenes. Los sistemas comerciales trabajan en la actualidad con banda K (0,8 a 2,4 cm), banda X (2,4 a 3,75 cm) y banda L (15 a 30 cm). Las longitudes de onda superiores a las micro-ondas son utilizadas en transmisiones de radio, pero no son utilizadas enteledetección.

Regiones del espectro según uso en teledetección.

Las regiones del espectro, de acuerdo a los sensores usados y al tipo de radiación son:

a) Región óptica reflectiva: comprende las longitudes de onda que dependen de la energía solar, desde el violeta al infrarrojo medio (0,2 a 2,3 m.).

b) Región emisiva o termal: se encuentra entre 8 a 14 m. y corresponde a la zona donde semanifiesta con mayor intensidad la emisión de los cuerpos de la tierra que se caracterizan por una temperatura absoluta de alrededor a 300K.

c) Región de radiación reflejada en microondas: comprende las longitudes entre 0,1 cm a 1 m., en la cual funcionan los radares.
FUENTES DE ENERGÍA Y CUERPOS NATURALES.

Las fuentes de energía que se utilizan en teledetección son de dos tipos: fuentes...