UAPSAT 1 es un satélite peruano lanzado el 9 de enero del 2014. Su misión es recolectar información sobre el clima en el espacio. El proyecto fue realizado por los estudiantes y catedráticos de la Universidad Alas Peruanas y tuvo un costo de 160 mildólares. Para ponerlo en órbita se utilizó el cohete "Antares" lanzado desde el centro de lanzamiento espacial wallops, ubicado en el Estado de Virginia, Estados Unidos.
LANZAMIENTO:
Se envío el 9 de enero del 2014 a la ISS, (Estación Espacial Internacional) desde el centro de lanzamiento de la NASA en Wallops, en el estado de Virginia y se puso en órbita el 28 de febrero del 2014. La entidad que realizo el lanzamiento fue la NASA. El cohete llevó al satélite en cuatro días a la Estación Espacial Internacional en la cápsula Cygnus, tras lo que será depositado en un brazo robótico que lo pondrá en órbita con la misión de recolectar información sobre el clima en el espacio y su implicancia en la Tierra.
MPORTANCIA
El desarrollo del satélite UAPSAT-1 coadyuva la política de innovación tecnológica del Perú para el desarrollo de proyectos de aplicación aeroespacial orientados a la detección de fenómenos meteorológicos y su incidencia en la superficie terrestre.
CARATERÍSTICAS
De escala 1U, masa de 1Kg, usa el estándar CUBESAT, es un cubo de 10 cm de arista. Al registrar temperaturas del Perú y de la tierra permite ubicar zonas vulnerables a los desastres climatológicos y, gracias a esa información, permitirá predecir y prevenir enormes pérdidas humanas y materiales. CERTIFICACIÓN :
El satélite UAPSAT-1 aprobó las pruebas de certificación de la NASA el 5 de noviembre del 2013 en Temperatura, Vacio y Vibración. Y constituye un factor de mérito para los alumnos y docentes de la Universidad Alas Peruanas, gestores de su realización que permitió pasar las exhaustivas pruebas de certificación de la NASA. COSTO DEL SATELITE
Requirió una
inversión de 1.6 millones de dólares, según datos de la misma casa de estudios.
El Rector de la UAP, Fidel Ramírez Prado, indicó que para hacer
realidad este proyecto se invirtió 500 mil dólares en la compra de materiales
requeridos para el satélite, un millón de dólares para la financiación del
trabajo científico y 160 mil dólares para su lanzamiento.
TIPO DE SATELITE
El UAP-SAT1 es un satélite que emplea el
estándar cubesat (estándar concebido con fines educativos que brinda la
oportunidad a estudiantes universitarios de participar en el desarrollo de nano
y pico satélites), pesa +/- un kilogramo x 10 cms de arista.
PANEL FOTOGRAFICO
PICOSATELITE
Equipo completo del UAPSAT-1 y representantes de la empresa NANORACK
Un satelite artificial e un aparato puesto en órbita alrededor de la Tierra con fines científicos, militares o para las comunicaciones.
Imágenes de Satélite y sus Características.
Unaimagen
satelitaloimagen de satélitese puede definir como la
representación visual de la información capturada por unsensor montado en unsatélite artificial. Estos sensores recogen la información reflejada por la
superficie de la Tierra que luego es enviada de regreso a ésta y que procesada
convenientemente, entrega valiosa información sobre las características de la
zona representada.
CARACTERISTICAS:
Compuesta por bandas y pixeles, en lineas y columnas.
Generada por la energia que genera la tierra y la atmosfera.
Recibida por un sensor que se halla en el satelite: teledeteccion.
brindan informacion novisible al espectro electromagentico.
Permiten calcular variables fisicas: humedad (suelo y atmosfera) temperatura (mar,tierra, nubes)
TONO: rojo: vegetación. grises: ciudades o pueblos. celestes: espejos de agua o hielos. blancos: nubes
Pueden ser: de baja o alta resolución ópticas o de radar captadas en el espectro visible o infrarrojo.
Imagen satelital
Una imagen de
satélite se caracteriza por los siguientes modalidades de resolución:
Resolución espacial: Este concepto designa al objeto más pequeño que se puede
distinguir en la imagen. Está determinada por el tamaño del píxel, medido en
metros sobre el terreno, esto depende de la altura del sensor con respecto a la
Tierra, el ángulo de visión, la velocidad de escaneado y las características
ópticas del sensor.
Por ejemplo las imágenes Landsat TM, tienen una resolución espacial de 30x30 m
en las bandas 1,2,3,4, 5 y 7 y de 120x120m en la 6 (térmica). El sensor SPOT -
HRV tiene una resolución de 10x10m, mientras que los satélites meteorológicos
como NOAA, el píxel representa un tamaño desde 500 a 1100m de lado.
Resolución espectral:Consiste en el número de canales espectrales (y su ancho
de banda) que es capaz de captar un sensor. Por ejemplo SPOT tiene una resolución
espectral de 3, Landsat de 7. Los nuevos sensores, llamados también
espectrómetros o hiperespectrales llegan a tener hasta 256 canales con un ancho
de banda muy estrecho (unos pocos nm) para poder separar de forma precisa
distintos objetos por su comportamiento espectral.
Resolución radiométrica: Se la llama a veces también resolución
dinámica, y se refiere a la cantidad de niveles de gris en que se divide la
radiación recibida para ser almacenada y procesada posteriormente. Esto depende
del conversor analógico digital usado.
Así por ejemplo Landsat MSS tiene una resolución espectral de 26= 64
niveles de gris en el canal 6, y Landsat MSS en las bandas 4 a 7 de 27=
128 niveles de gris, mientras que en Landsat TM es de 28 = 256.
Esto significa que tenemos una mejor resolución dinámica en el TM y podemos
distinguir mejor las pequeñas diferencias de radiación.
Resolución temporal:Es la frecuencia de paso del satélite por una mismo punto
de la superficie terrestre. Es decir cada cuanto tiempo pasa el satélite por la
misma zona de la Tierra. Este tipo de resolución depende básicamente de las
características de la órbita.
El ciclo de repetición de los Landsat-1 al Landsat -3 era de 17 días. A partir
del Landsat 4 en 1984 el ciclo de repetición se redujo a 15 días. SPOT permite
un ciclo de repetición de entre 3 y 26 días.
LA IMAGEN DIGITAL
La imagen digital es la representación bidimensional de una imagen empleando bits, unidad mínima de información compuesta por dígitos binarios (1 y 0), que se emplea a instancias de la informática y cualquier dispositivo de tipodigital.
En Teledetección la imagen digital se entiende como aquella que resulta
registr
ada en los detectores (la que se graba y se transmite) y la que después
observamos en la pantalla del ordenador o impresa (la que se restaura)
La
imagen digital se caracteriza por :
1.Profundidad
de color: Esla cantidad de bits dedicados a almacenar información sobre el color de un
píxel de la imagen. Si tenemos una profundidad de color de 8 bits (1 Byte) por
cada color primario tendríamos 256 rojos, 256 verdes y 256 azules, ya que cada
píxel de color está compuesto por 3 píxeles, 1 para el rojo, otro para el verde
y otro para el azul.
Resolución
de la imagen, relaciona
la cantidad de píxeles con la dimensiones del visionado. Es el número de
píxeles por unidad de longitud. La medida que más se utiliza es la inglesa,
píxeles por pulgada, siendo la pulgada 2,54 cm.
Tamaño
de la imagen: es
el producto de la cantidad de píxeles de ancho, por la cantidad de píxeles de
largo.
La radiación electromagnética es un tipo de campo electromagnético variable, es decir, una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que se propagan a través del espacio transportando energía de un lugar a otro.
Las ondas electromagnéticas que componen laradiación electromagnéticapueden ser representadas como campos
eléctricos y magnéticos autopropagados en forma deonda transversal.
La radiación electromagnética puede manifestarse de diversas maneras como calor radiado, luz visible,rayos X o rayos gamma.
EL
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir ver el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.
Llamamos espectro electromagnético al conjunto formado por ondas, desde las que tienen mayor longitud (por ejemplo, las ondas de radio o las ondas que pertenecen a sonidos que pueden ser percibidos por el oído del ser humano) hasta las ondas de menor longitud (por ejemplo, los rayos Gamma o los rayos cósmicos)
https://www.youtube.com/watch?v=ixwxOQf50kc
EFECTOS
ATMOSFÉRICOS
INTERACCIÓN DE LA LUZ
Cuando la luz incide
sobre la materia se pue-den producir diferentes cambios:
Absorción. La materia no deja pasar la luz yse dice que es
«opaca». La luz absorbida sue-le convertirse en calor. En algunos materia-les
se producen transformaciones químicas (por ejemplo, en ciertas sustancias como
los halurosde plata) y en otros se genera electricidad(por ejemplo, en sensores
fotoeléctricos).
Reflexión. La materia reenvía la luz que llega a la superficie.
No existe un reflector perfecto al 100%, por lo que en una reflexión siempre
sucede además una absorción y/o transmisión.
La reflexión
puede ser de tres tipos:
1) Especular. Se produce cuando la luz incide en sustancias
con superficies «lisas4», como el agua en calma, vidrio, etc. Los rayosde luz
que llegan a la superficie son reflejados en el mismo ángulo respecto a la perpendicular
de la superficie o normal. (Figura 6)
2) Difusa. Cuando
la superficie de incidencia es irregular se produce una reflexión en todas direcciones,
causando un aspecto«mate». Por ejemplo, en una hoja de papel o la Luna.
3) Selectiva. Hay
superficies que además tienen la propiedad de reflejar ciertas longitudes de onda
y absorber las restantes. En un objeto de color amarillo, por ejemplo, se absorben
todos los colores excepto el amarillo, que es reflejado.
Refracción. Cuando la luz pasa oblicuamente de un medio a
otro con diferente densidad (por ejemplo, del aire al vidrio) se origina un
cambio de dirección. Es el principio de la formación de imágenes en la óptica
de lentes.
En la refracción,
el rayo incidente y el refractado están en el mismo plano y en lados opuestos
de la normal a la superficie. Entonces, se cumple la ley de refracción (ley
deSnell) (figura 7)
n1.senθ1 = n2
.senθ 2
donde ni es el
índice de refracción del medio, que se define como el cociente entre la velocidad
de la luz en el medio (v) y la velocidad
de la luz en el vacío (c): ni=v/c
Como la luz blanca
está formada por todos los colores del espectro visible, cada color o longitud
de onda es refractada diferente, pues cada color tiene distintos índices de
refracción, produciéndose un abanico con todos los colores.
Transmisión. Es el paso de la luz a través de sustancias no
opacas. Pueden producirse tres tipos de transmisiones:
1) Directa. Si la
transmisión se realiza directamente a través de un material sin dispersarse
(como el vidrio, por ejemplo).
2) Difusa. La luz
se desvía en muchas direcciones, como ocurre con los materiales translúcidos,
como el vidrio deslustrado.
3) Selectiva.
Además ciertos materiales pueden absorber ciertas longitudes de onda. Un filtro
de color rojo solo deja pasar las longitudes de ondas correspondientes a esta zona
del espectro visible, absorbiendo el resto de los colores.
Dispersión. Es un caso de refracción en el que se produce la
separación de la luz en sus diferentes longitudes de onda, como el arco iris.
Todos los medios materiales son más o menos dispersivos, como el agua, el
vidrio o el aire (Figura 8).
Difracción. Es un fenómeno debido a la naturaleza ondulatoria
de la luz. Se produce cuando la luz abandona su trayectoria rectilínea, desviándose
y curvándose aparentemente en los bordes de un obstáculo o de un orificio cuyo tamaño
es menor o comparable a la longitud de onda de la luz. Cuanto menor es el
obstáculo más notable es el fenómeno de la difracción.
La difracción de
la luz es difícil de observar debido a que la longitud de onda es pequeña en
comparación con el tamaño de los objetos corrientes. La difracción en una
abertura circular repercute en la resolución de los instrumentos ópticos (Figura
9).
Polarización. También se debe al carácter ondulatorio de la
luz. La luz puede considerarse como un conjunto de ondas que se desplazan en planos
de todas las direcciones perpendiculares a la dirección de movimiento. Bajo
ciertas circunstancias las ondas de luz se ven obligadas a vibrar en un solo
plano (Figura 10). Esta luz se llama polarizada y el plano restante es el de
polarización. Los tipos de polarización más comunes son el lineal y el circular, que indican la proyección del plano de desplazamiento
de la onda.
El ojo humano no
puede distinguir normalmente si una luz es o no polarizada, pero se pueden producir
ciertos efectos visuales y fotográficos. Para ello se emplean filtros polarizadores
(lineales y circulares), que están compuestos por dos cristales polarizadores,
de manera que rotando uno de ellos se ajusta el efecto deseado.
En la Naturaleza
frecuentemente se producen varios de todos estos fenómenos simultáneamente.
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:
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.
