jueves, 12 de mayo de 2016

SEMANA 10 - PERCEPCIÓN REMOTA O TELEDETECCIÓN



PERCEPCIÓN REMOTA O TELEDETECCIÓN

TELEDETECCIÓN
La teledetección es la técnica que permite obtener información sobre un objeto, superficie o fenómeno a  través del análisis de  los datos adquiridos por un  instrumento que no está en contacto con él.

SENSOR:

Un sensor es el aparato que reúne la tecnología necesaria para captar imágenes a distancia y que es transportado en una plataforma. Puede captar información para diferentes regiones del espectro y cada una de estas regiones se denomina canal o banda.

TIPOS DE SENSORES:
Los  sensores  pueden  ser  clasificados  en  pasivos  y  activos. 
 Todos  los  sensores  especializados  en  la recepción de  longitudes de onda reflejadas o emitidas por  los objetos se denominan “sensores pasivos”. 
Dado  que  las  condiciones  climáticas  y  de  luz  limitan  la  utilidad  de  las  imágenes  captadas  por  estos sensores.
Se emplean también “sensores activos”, aquellos que emiten ondas que reflejan en los objetos y miden la energía que se devuelve reflejada al sensor . 
El sensor activo que más se emplea en teledetección es  el  radar .  La  principal  ventaja  de  estos  instrumentos  es  que  permiten  recolectar  datos  independientemente de las condiciones climáticas y lumínicas.  



RESOLUCIÓN DE UN SISTEMA SENSOR
RESOLUCIÓN  ESPACIAL: 
  • Capacidad del sistema para distinguir objetos en la imagen. ™ 
  • Esta acepción coincide con su formulación tradicional, tal como se aplica a otros sistemas analógicos. ™
  • Viene determinada por el tamaño de la celda sobre el terreno (GIFOV)
    • Depende del campo de visión instantáneo.
    •  Depende de la altura de la plataforma.
Tamaño de celda en terreno. 
Corresponde al tamaño del menor objeto identificable.





RESOLUCIÓN ESPECTRAL:

  • Capacidad del sensor para discriminar la radiancia detectada en distintas longitudes de onda del espectro electromagnético. ™ 
  • Banda: 
 Intervalo de longitudes de onda explorados por el detector en cada canal. 

La resolución espectral viene determinada por: ™ 
  • Número de canales. ™ 
  • Anchura de banda de cada canal. 


RESOLUCIÓN RADIOMÉTRICA:
 ™ 
  • Capacidad del sensor para discriminar niveles de intensidad de radiancia espectral. 
  • En los sistemas analógicos (fotografía), la resolución radiométrica viene determinada por el número de niveles de gris. 
  • En los sistemas óptico-electrónicos, a cada celda se le asigna un nivel digital (ND) proporcional a la cantidad de energía recibida.



RESOLUCIÓN TEMPORAL:

  • Capacidad del sistema para discriminar los cambios temporales sufridos por la superficie en estudio. ™ 
  • Hace referencia a la periodicidad con que el sensor puede adquirir una nueva imagen del mismo punto de la superficie terrestre (revisita). ™ 
  • La periodicidad de paso por la vertical de un lugar de latitud determinada, solamente depende de dos factores: 
    • la altura de la órbita. 
    • campo de visión del instrumento.








miércoles, 11 de mayo de 2016

SEMANA 8 - INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA




INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA


ANTECEDENTES Y EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA.


La aparición de los sistemas de información geográfica SIG, es el resultado de dos tendencias tecnológicas desarrolladas desde la mitad del siglo, con el propósito de agilizar la ejecución de las investigaciones sistémicas, donde la componente espacial pasa a ser un punto relevante en los análisis.

Por un lado, está el desarrollo de los paquetes computacionales tendientes a la manipulación de una gran cantidad de datos, por ejemplo, las bases de datos, las planillas de calculo, etc. y por otro lado, se desarrolla una tecnología tendiente a las labores gráficas, tanto de diseño como de ingeniería, cuyo objetivo es el producto gráfico de alta calidad. Ej. , AUTOCAD . 

Los SIG, son el producto de la suma inteligente entre los paquetes computacionales gráficos y alfanumérico, tendientes a satisfacer las necesidades de un mejor análisis espacial. 

Actualmente, ciertas técnicas hasta ahora ajenas a los SIG empiezan a ser integradas a estos sistemas con el fin de buscar soluciones a determinadas cuestiones de índole espacial o territorial. Entre ellas, la evaluación multicriterio (EMC) y multiobjetivo, que se distinguen como imprescindibles herramientas en los procesos de planificación y toma de decisiones.  


LOS ORÍGENES:

 Desde los años 60-70, que comienza el desarrollo de la cartografía asistida por computadora, primero con información en grillas y luego con el principio vectorial, se han dado razones por las cuales se considera superior a la cartografía asistida por computadora: 

  • Rapidez en la elaboración de mapas existentes 
  • Economía en la elaboración de mapas existentes
  • Confección de mapas específicos de acuerdo a las necesidades de los usuarios
  • Producción de mapas en sitios con personal calificado para la confección temática de los mismos. Permiten la experimentación con distintos sistemas de representación gráfica de datos.
  • Se facilita la confección y corrección de los mapas en formato digital 
  • Se facilita el análisis de datos que demandan interacción estadística y mapeo 
  • Se reduce el almacenamiento de datos en formato impreso. 
  • Facilita las confecciones de mapas dificultosos (tridimensionales, estereoscópicos, etc.) Creación de mapas con criterios de selección


SIG:


SIG es un software específico que permite a los usuarios crear consultas interactivas, integrar, analizar y representar de una forma eficiente cualquier tipo de información geográfica referenciada asociada a un territorio, conectando mapas con bases de datos.

Una definición más sencilla es: 

Un sistema de computador capaz de mantener y usar datos con localizaciones exactas en una superficie terrestre. Un sistema de información geográfica, es una herramienta de análisis de información. La información debe tener una referencia espacial y debe conservar una inteligencia propia sobre la topología y representación.



Un SIG ha de permitir la realización las siguientes operaciones:
  • Lectura, edición, almacenamiento y, en términos generales, gestión de datos espaciales.
  • Análisis de dichos datos. Esto puede incluir desde consultas sencillas a la elaboración de complejos modelos, y puede llevarse a cabo tanto sobre la componente espacial de los datos (la localización de cada valor o elemento) como sobre la componente temática (el valor o el elemento en sí).
  • Generación de resultados tales como mapas, informes, gráficos, etc.

En resumen, los SIG se caracterizan por: 

• Ser un sistema informático, compuesto por software y hardware. 
• Tener las capacidades de una base de datos. 
• Tra bajar con información espacial georreferenciada.

COMPONENTES:

Hardware
Este componente representa el soporte físico del SIG. Está conformado por las computadoras donde se desarrollan las distintas tareas de administración y operación del sistema, por los servidores donde se almacenan los datos y se ejecutan ciertos procesos, por los periféricos de entrada (como mesas digitalizadoras, scanner, dispositivos de lectura de archivos, etc.), los periféricos de salida (como los monitores, impresoras, plotter, etc.) y todos los componentes de la red informática.

Software
Este componente representa el soporte lógico del sistema. Está conformado no sólo por el software y las aplicaciones SIG, sino también por los sistemas operativos, los sistemas de administración de bases de datos (RDBMS), los lenguajes de programación necesarios para el mantenimiento y desarrollo de las aplicaciones y otros programas especializados, como para el procesamiento de imágenes satelitales, de dibujo (CAD), paquetes estadísticos, etc.

Procesos
Los procesos definen qué tareas, utilizando los datos y recursos tecnológicos, serán realizadas por el sistema. Definen el Qué del Sistema.
Una definición clara de los procesos a ejecutar resulta imprescindible para una correcta identificación de las necesidades de software, aplicaciones, conformación de la base de datos, hardware y capacitación.


Datos
Queda representado físicamente por una base de datos almacenada en un servidor, en el caso de sistemas corporativos o por un conjunto de archivos almacenados en el puesto de trabajo, en el caso de SIG pequeños u orientados a un proyecto específico.
La base de datos contiene el conjunto de datos que representan (a través de un modelo) el espacio geográfico sobre el cual la organización actúa y se dirigen sus políticas y decisiones.

La BD queda conformada por elementos gráficos, que definen la geometría de los elementos geográficos y atributos, que son las características de dichos elementos. Los elementos gráficos quedan definidos por coordenadas que, a la vez que definen la forma y dimensiones, permiten ubicar desde un punto de vista absoluto (coordenadas geográficas o proyectivas en un sistema real) los elementos e identificar sus relaciones respecto de los demás elementos (topología).
Desde el usuario, la base de datos es visualizada como capas de información de distintas temáticas (calles, manzanas, ríos, usos del suelo, etc.) del espacio bajo análisis.

Recursos humanos
Los recursos humanos que administrarán y utilizarán el SIG son otro componente del sistema, tan importante cuanto los demás. Sin embargo, la preparación de este componente no resulta tan sencilla como los componentes técnicos. Trabajar con los recursos humanos, conformar los equipos, producir cambios en sus hábitos de trabajo, brindar capacitación y obtener resultados en los procesos de trabajo, son tareas difíciles de llevar adelante y la importancia y esfuerzos que se dediquen en este sentido no deben ser subestimados. 

Al diseñar e implementar un SIG, deben identificarse claramente los distintos roles de los recursos humanos clave. Además de los usuarios finales, normalmente es imprescindible la conformación de áreas que sirvan de soporte especializado al sistema, donde pueden encontrarse programadores, analistas de sistemas, administradores de bases de datos, especialistas en cartografía, etc.

La capacitación es el medio para gestionar adecuadamente los recursos humanos y obtener los cambios necesarios para su adecuado funcionamiento, debe ser vista como un “proceso” en el que se adquieren “nuevos conocimientos, habilidades y actitudes” y no simplemente como “cursos de operación” de aplicativos.




LA REPRESENTACIÓN DE LOS DATOS


Los datos SIG representan los objetos del mundo real (carreteras, el uso del suelo, altitudes). Los objetos del mundo real se pueden dividir en dos abstracciones: objetos discretos (una casa) y continuos (cantidad de lluvia caída, una elevación). Existen dos formas de almacenar los datos en un SIG: raster y vectorial.
RASTER: El espacio geográfico real es subdividido en pequeñas unidades (celdas píxeles) en las cuales se miden los valores temáticos existentes de manera.
VECTORIAL: Se centra en la descripción de las fronteras exteriores de los elementos geográficos existentes en el mundo real, mediante puntos y líneas.


VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Modelo Raster
Ventajas
Utiliza una estructura de datos muy simple.
Las superposiciones de las diferentes coberturas se implementan de forma rápida y eficiente.
Permite una forma más eficiente de representación cuando la variación espacial es muy alta. El modelo raster es muy apropiado para el tratamiento de imágenes de satélite.
Da la posibilidad de generar modelos de elevación del terreno.
Desventajas
La estructura de datos es menos compacta
Algunas relaciones topológicas son difíciles de representar
La información original se generaliza una vez que se traspasa al sistema, tanto cuanto más grande sea la dimensión de las celdas.
La mayoría de estos SIGs se ven limitados por la cantidad de filas y columnas que pueden manejar, por tanto la resolución dependerá de estas.
La salida en duro no resulta de muy buena calidad.


Modelo Vectorial
Ventajas
Posee una estructura de datos muy compacta.
Codifica eficientemente la tipología.
La salida en papel presenta muy buenos productos
Desventajas
La estructura de datos es más compleja
Las sobreposiciones son más complejas de realizar
Si la variación espacial es baja, resulta poco eficiente la aplicación.
El procesamiento de imágenes digitales no puede ser realizado eficientemente en este tipo de formato.