SR_01_INTRODUCCION

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Es todo proceso cualitativo ó cuantitativo en que el aparato de medida, o
más precisamente la parte sensora de éste, no está en contacto con el
objeto en estudio.
De acuerdo con esta definición, para que la percepción remota sea posible
se requiere que el objeto irradie algún tipo de energía. Todos los objetos
con temperatura mayor al cero absoluto irradian energía electromagnética
como consecuencia de su acción atómica y molecular.
En base a los conceptos anteriores, un sensor remoto puede ser
considerado un instrumento sensible, capaz de captar y evaluar objetos
ubicados a distancia.
La vista, oído y olfato, las cámaras convencionales y digitales, los
detectores infrarrojos, los barredores multiespectrales, el radar, son
. Por ejemplo: el tacto, los voltímetros, dinamómetros y
termómetros son , pues requieren estar en contacto
directo con el objeto.
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A partir del invento de la fotografía y de su resolución
práctica (Niepce y Daguerre, 1826), difundido
oficialmente en 1839, los técnicos forestales vieron la
importancia de este descubrimiento para realizar
levantamientos terrestres.
Laussed (Francia, 1851-1859) crea el primer
instrumento para levantamientos fotogramétricos
y un modo de rectificación de la primera fotografía
aérea tomada desde un globo aerostático.
En 1860 James Wallace Black registró una fotografía
a unos 600 metros de altura sobrevolando la ciudad
de Boston en un globo aerostático, la misma es
considerada como la fotografía aérea más antigua
que se conserva.
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En Austria y Alemania (1880) se usaron fotografías
tomadas desde las cimas de las montañas para
cartografiar regiones inaccesibles en base a pares
estereoscópicos (fotogrametría terrestre).
Durante la primera Guerra Mundial (1914-1918), se
produjo el desarrollo de la aviación y la aparición de las
fotografías aéreas en fajas que posibilitaron la
observación estereoscópica de los pares de imágenes.
Pasada la Primera Guerra Mundial (década del ´30), fue
Canadá el país que más usó las fotografías aéreas con
el fin de registrar las principales áreas boscosas, debido
a la creciente demanda de cartografía e información
forestal.
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En la misma década (1930) fue registrada la primera
fotografía de nuestro planeta desde el espacio; fue
tomada por una cámara adosada a un globo
aerostático (el norteamericano Explorer II) que voló a
22 km de altitud.
Durante la Segunda Guerra Mundial (1939 – 1945) los
sensores remotos, de gran utilidad en la inteligencia
militar, tuvieron un avance tecnológico importante; tal
es el caso del mejoramiento de lentes, cámaras y el
desarrollo de películas color y falso color con
tonalidades de alta fidelidad en materiales más
estables y formatos mayores.
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También se desarrolló y usó con fines bélicos el sistema de RADAR (Radio
Detection And Ranging), muy aplicado en la actualidad para evaluar recursos
naturales en regiones donde, por razones meteorológicas - principalmente la
nubosidad -, no sirven los sistemas pasivos de teledetección.
Grandes superficies boscosas de Latinoamérica (Brasil, Colombia, Venezuela y
Centroamérica) y en menor proporción otros países (Canadá, EE.UU., Australia,
Nueva Guinea e Indonesia), fueron relevados con los sistemas de RADAR.
Bristol Beaufighter
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Otro de los grandes avances tecnológicos fue el desarrollo de sensores activos y pasivos montados
en satélites artificiales para la obtención de imágenes de la corteza terrestre; dicho desarrollo se
inicia a partir de la década del ´70 con el programa de Satélites Tecnológicos de Recursos de la
Tierra (ERTS-LANDSAT), continuado por otros tantos programas con diferentes resoluciones y la
utilización de miras al nadir, laterales y en diferentes ángulos hacia adelante y hacia atrás de la
trayectoria del satélite artificial, que permiten la estereoscopía y que abren un nuevo campo en la
percepción remota con increíbles posibilidades.
SPOT 5
IKONOSIRS-P6 Resourcesat-1CBERS
SAC-C LANDSAT 8
TERRA
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: construidas con fines específicos
como, por ejemplo, la utilizada por el sistema
activo de microondas, el .
: la principal el
Es la fuente de energía más importante en la
percepción remota. Sus regiones interiores
tienen temperaturas estimadas en varias
decenas de millones de grados centígrados (20 x
106 °K). Es allí donde tienen lugar las reacciones
nucleares complejas que son la fuente de la
energía solar.
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La energía del sol se irradia en todas direcciones y casi toda ella se dirige hacia el espacio,
solamente una pequeñísima fracción de la misma ingresa a la atmósfera terrestre y es
interceptada por esta. La emisión principal del sol corresponde a la capa externa llamada
fotósfera que es muy similar a un cuerpo negro a 5900°K (unos 5627°C). El espectro solar
se extiende entre los 0.3 a 3 µm presentando la máxima irradiación en 0.47 µm. El límite
inferior (0.3 µm) corresponde al ultravioleta UV, mientras que el superior (3 µm) al
infrarrojo medio IRm.
La energía que llega a la superficie
terrestre es función de:
• Hora del día;
• Época del año;
• Latitud;
• Condiciones meteorológicas;
• Difracción producida por las
partículas atmosféricas;
• Absorción de gases atmosféricos;
• Inclinación de la superficie
receptora de la energía.
Irradiación solar exterior a la 
0,25
0,20
0,05
0
0,15
0,10
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2
Longitud de onda ( )µ
Irr
ad
ia
ci
ón
 s
ol
ar
 (W
 / 
m
 A
º)
2
Radiación de un cuerpo negro a 5.900ºK
Irradiación solar a nivel del mar
O3
H O2
O , H O2 2
H O2
H O2
H O2
H O2
H O, CO2 2
H O, CO2 2
H O, CO2 2
O3
atmósfera terrestre
Irr
ad
ia
ci
ón
 so
la
r (
W
/m
2
A°
)
Longitud de onda (μm)
www.meteorologiaenred.com/la-radiacion-solar.html
0º K = -273,15º C
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La radiación electromagnética es toda energía que se desplaza en el vacio a velocidad
constante de la luz c (= 38 m/s), en forma armónica y continua; las ondas son
repetitivas e igualmente espaciadas en el tiempo, son de naturaleza intrínsecamente
ondulatoria y se manifiestan sólo por su interacción con la materia.
En todos los casos la relación entre la
velocidad de propagación (c), la
longitud de onda (λ) y la frecuencia
de la onda (f) es: c = f λ
λ (habitualmente en µm = 10-6 m) es la
distancia entre dos máximos y avanza
un ciclo completo en el periodo de
tiempo t (en s).
λ = c t c = λt
f (en Hz = 1 ciclo por s) es número de
ondulaciones por unidad de tiempo.
https://curiosoando.com/que-es-una-onda-electromagnetica
f = cλ
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Sucesión de unidades discretas de energía, fotones o cuantos, con masa igual a cero.
Gracias a la teoría cuántica es posible calcular la cantidad de energía transportada por
un fotón, siempre que se conozca la frecuencia.
Q = h f
donde: Q es la energía radiante de un fotón (en Julios [J], medida de energía, trabajo
y calor), h la constante de Planck (6,6 10-34 J s) y f la frecuencia (en Hz).
Q = h cλ
En definitiva, a mayor λ ó menor f el contenido energético será menor y viceversa.
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El espectro electromagnético puede
definirse como un arreglo continuo
de radiaciones, ordenado en
función de la longitud de onda o de
la frecuencia.
Incluye ondas que se extienden
desde los angstrom (Aο) a los
kilómetros y no existen
instrumentos o mecanismos que
puedan detectar la emisión de
energía a lo largo de todo el
espectro, razón por la cual éste ha
sido dividido en varias regiones
espectrales. Por el carácter continuo
del espectro, los límites tampoco
son fijos y pueden variar segúnlos
autores.
DI
SO
CI
AC
IÓ
N
CA
LO
R
FL
U
CT
U
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N
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 D
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M
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EC
TR
O
N
ES
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es.khanacademy.org/science/physics/light-waves/introduction-to-light-waves/a/light-and-the-electromagnetic-spectrum
mµ
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Un cuerpo negro teórico es un
estándar con el cual se compara la
energía electromagnética emitida. Si
un cuerpo negro tiene una
temperatura de alrededor de
6000°K, la curva de radiación
emitida se eleva casi en 10. Cuando
se calienta un pedazo de hierro
negro, este irradia más energía
porque sus interacciones
moleculares se hacen más rápidas.
La frecuencia de propagación
aumenta, y la curva de distribución
de energía se corre hacia longitudes
de onda más cortas.
Cuando la temperatura aumenta, la curva de radiación alcanza las longitudes de onda más
cortas del espectro visible; al principio el objeto fosforece con un color rojo apagado y, a
medida que aumenta la temperatura, el corrimiento espectral avanza, mientras el color
cambia a anaranjado, amarillo y finalmente a blanco. Si el objeto estuviera bastante
caliente, aparecería tan brillante como el sol, que tiene una curva de temperatura
correspondiente a un cuerpo negro de alrededor de 5900°K.
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La denominada luz visible es la que registra el ojo humano y comprende a las
longitudes de onda entre los 400 y 700 mµ (mili micrones). La luz visible ha sido
dividida en rangos a los que por convención se les asignó un nombre.
Color λ (mµ)
Violeta 400 - 446
Azul 446 - 500
Verde 500 - 578
Amarillo 578 - 592
Anaranjado 592 - 620
Rojo 620 - 700
El promedio de las personas pueden detectar
radiaciones entre 0.4 y 0.7 µm, mientras que la
película fotográfica responde a longitudes de
onda desde 0.3 a 1.2 µm; esto es debido a
que: no se ha desarrollado una emulsión
fotosensible para longitudes de onda mayores
de 1.2 µm y porque la atmósfera dispersa y
absorbe energía con longitudes de onda más
cortas que 0.3 µm. Las longitudes de onda
mayores de 1.2 µm deben ser detectadas por
otros instrumentos diferentes a las cámaras
fotográficas analógicas, cuyo componente
sensor es la pélicula.
http://www.google.com.ar/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=-_2N3boK_YEwqM&tbnid=CIoZxVgfkDnYaM:&ved=0CAgQjRw&url=http://www.fotonostra.com/digital/partesojo.htm&ei=0s7oU7n5NJHKsQSGkYL4Cw&psig=AFQjCNHKgLebTKkFuhYOmZb__maRc7i9eg&ust=1407852626978765
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La atmósfera está compuesta
fundamentalmente de gases y partículas
sólidas y líquidas dispersas.
:
•Nitrógeno (N2): 77,8 %
•Oxígeno (O2): 20,9 %
•Gases nobles: 0,9 %, Argón (A) y trazas de
He, Ne, Kr, Xe y Rn
•Vapor de agua (H2O): 0,4 %
•Dióxido de carbono (CO2): 0,03 %
•Ozono (O3): 0,0002 %
•Otros en cantidades de traza: Hidrógeno,
Metano, etc.
: aerosoles coloidales dispersos cuyas
partículas sólidas y líquidas tienen diámetros entre
0,002 µm a más de 100 µm.
•Origen marino: sales y compuestos orgánicos
•Origen continental: cenizas volcánicas,
polvos en suspensión.
•Origen atmosférico: niebla o bruma
•Origen antrópico: humos provenientes de la
combustión, aerosoles industriales.
La atmósfera absorbe y dispersa energía radiante, haciendo tanto de atenuador como de
fuente de energía radiante. La luz dispersada por la atmósfera ilumina también el suelo.
recursos.cnice.mec
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Algunos elementos de la atmósfera, tales como el
ozono, causan la dispersión de la energía con
longitud de onda menores a 0.3 µm y también en
menor grado en la parte roja del espectro. El
oxígeno causa una fuerte absorción a 0.76 µm,
mientras que la absorción infrarroja es dominada
por el C02 y el H2O. Vale decir que estos elementos
influyen sobre la energía absorbiéndola ó
bloqueándola.
Las es un concepto
vinculado al comportamiento de la atmósfera
como barrera (interferencia y dispersión) al paso
de la energía electromagnética; es así que se
comporta como transparente a determinadas
longitudes de onda, como por ejemplo a las
ubicadas entre el UV e lR pasando por el visible;
dichas regiones del espectro electromagnético
son las que permiten emplear las técnicas de
percepción remota con más éxito.
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Se produce cuando la longitud de onda (λ) es mucho mayor que el
tamaño (diámetro, D) de las partículas (D < 0,1 λ). La intensidad de
dispersión (Ds) es proporcional al cuadrado del volumen (V) de la
partícula (Ds = V2). Para un tamaño de partícula dada se podrá
establecer la siguiente relación: la intensidad de dispersión aumenta
con el cuarto poder inverso de la λ.
I = λ-4 (1+ cos2 θ)
El azul del cielo, producido por la dispersión de la luz solar, se encuentra explicado por
la ley de Rayleigh; El color rojizo del atardecer y amanecer también se deben a la misma
dispersión; a medida que el sol se aproxima al horizonte, sus rayos siguen una
trayectoria más larga a través de la atmósfera. Los elementos que intervienen en este
proceso son particularmente las moléculas de los gases.
I = Intensidad relativa de dispersión
θ = Ángulo de dispersión, formado por la 
dirección de la energía incidente y la dispersada
Cristal opalescente
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La teoría considera que el diámetro de la partícula es un poco mayor que la
longitud de onda y se aplica a los aerosoles atmosféricos: polvo, bruma, etc.
La dispersión selectiva de tipo produce el blanco brumoso, marrón o, a
veces, la apariencia roja del cielo cuando la atmósfera se halla cargada de
polvo, humo, smog, etc.
La dispersión es directamente proporcional al tamaño de la partícula y se
produce con mayor intensidad en la dirección de incidencia de la luz.
Estas características generan amaneceres y atardeceres más rojos de lo que serían
solo por el efecto de la Dispersión de . La dispersión de no posee
cualidades cuantitativas, por lo que NO se debe confundir con la dispersión no
selectiva o cuantitativa.
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Se produce cuando el diámetro de la partícula es muy superior a la longitud de
onda (D>>λ), siendo la probabilidad de interacción la misma cualquiera sea la
longitud de onda del visible, de esta manera se puede explicar el blanco de las
nubes. En este caso la dispersión no solo depende del diámetro de las partículas
sino también de su densidad. Es el caso típico de las gotas de agua que forman las
nubes.
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Cuando la energía incide sobre una superficie de materia sólida es , o
. El grado de reflexión, absorción o transmisión es función de la intensidad,
ángulo de incidencia y longitud onda de la energía, de las propiedades físicas y químicas, y
de la configuración y aspereza de la superficie.
Debido a que diversos tipos de sensores remotos registran diferentes porciones de
energía, con diferente resolución, sensibilidad y distorsión, el analista debe estar al tanto
del proceso de formación de imágenes a fin de evaluar la significación de las
configuraciones.
Esquema del proceso de 
percepción remota
1. Fuente de energía electromagnética.
2. Medio de propagación o transmisión de energía
(atmósfera).
3. Reflexión o emisión de la energía por parte del objeto.
4. Transmisión de la energía desde el objeto al sensor
remoto a través del medio de propagación.
5. Registro de la energía que llega al detector y su
almacenamiento, ya sea en forma gráfica (emulsión
fotográfica), analógica (cinta magnética) o digital
(memoria de estado sólido).
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Para poder realizar la observación de la superficie terrestre es
preciso que los sensores remotos detecten un flujo de energía
proveniente de reflexiones de las distintascubiertas del suelo.
Dicho flujo tiene una intensidad determinada proveniente de, o
dirigida a, una unidad de área y con una dirección concreta.
El ángulo sólido Ω es el ángulo espacial (3D) que abarca un objeto
visto desde una dada perspectiva, que se corresponde con la zona
del espacio limitada por una proyección cónica. Mide el tamaño
aparente de ese objeto. Para calcular el ángulo sólido, se proyecta
el objeto sobre la superficie de una esfera de radio conocido.
La unidad del ángulo sólido en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es
el estereorradián sr, se mide en ángulo sólido y es el subtendido por un
sector esférico de 1 m2 de área, perteneciente a una esfera de 1 m de
radio.
Para calcular el ángulo sólido bajo el cual se ve un objeto desde un punto, se
proyecta el objeto sobre una esfera de radio R conocido, centrada en el punto de
vista. Si la superficie de la proyección del objeto sobre la esfera es S, el ángulo sólido
bajo el cual se ve dicho objeto es, por definición:
La esfera completa ocupa un ángulo sólido de 4 π sr.
https://es.wikipedia.org/wiki/Ángulo_sólido
https://es.wikipedia.org/wiki/Ángulo_sólido
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La percepción remota sucede si el objeto refleja o irradia energía y el sensor
detecta dicho flujo energético. Ese flujo tiene una intensidad determinada
proveniente de una porción de la superficie terrestre y con una dirección concreta.
Concepto Símbolo Formula Unidad de medida
Energía radiante: Total de energía radiada en todas direcciones. Q ----- Julios (J)
Densidad radiante: Total de energía radiada en todas direcciones por unidad de volumen. W dQ / dv J / m3
Flujo radiante: Total de energía radiada en todas las direcciones por unidad de tiempo. Ф dQ / dt Vatios (W)
Emitancia radiante: Total de energía radiada en todas direcciones desde una unidad de área y por
unidad de tiempo. M dФ / dA W / m
2
Irradiancia: Total de energía radiada (incidente) sobre unidad de área y por unidad de tiempo. Es
equivalente a la emitancia, si se tratase de energía emitida. E dФ / dA W / m
2
Intensidad radiante: Total de energía radiada por unidad de tiempo y por ángulo sólido (tridimensional). I dФ / dΩ W / sr
Radiancia: Total de energía radiada por unidad de área y por ángulo sólido de medida. Es un término
fundamental en teledetección porque describe lo que mide el sensor. L dI cos Ф / dA W / m
2 sr
Radiancia espectral: Total de energía radiada en una determinada longitud de onda por unidad de área y
por ángulo sólido de medida. L λ dL / dλ W / m
2 sr µm
Emisividad: Relación entre la emitancia de una superficie y la que ofrecería un emisor perfecto,
denominado cuerpo negro, a la misma temperatura. ε M / Mn
Reflectividad: Relación entre el flujo incidente y el reflejado por una superficie. ρ Фr / Фi
Absortividad: Relación entre el flujo incidente y el que absorbe una superficie. α Фa / Фi
Transmisividad: Relación entre el flujo incidente y el transmitido por una superficie. τ Фt / Фi
sr: estereo radián, medida del ángulo sólido (Ω).
µm: micrón o micra (10-6 metros)
Mn: Emitancia de un cuerpo negro.
Фi : Flujo incidente.
Фa: Flujo absorbido.
Фt: Flujo transmitido.
Ф : Angulo formado por la superficie y la dirección normal.
Radiancia de una superficie
Superficie radiante
Superficie proyectada
Normal a la 
superficie Flujo
Ángulo sólido
φ
Ω
(P)
(R)
φ
P = R cos φ
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El concepto de radiancia, así como los de emitancia e irradiancia, pueden ser completados con el
calificativo de espectral, entendiéndose entonces que se trata de la misma magnitud pero referida a
una determinada longitud de onda λ. El flujo espectral de una radiación sobre una banda (intervalo)
del espectro entre λ1 y λ2 se obtiene mediante la integración del flujo espectral extendido al
mencionado intervalo:
Cuando un flujo de energía Φi incide sobre un objeto, parte de él es reflejado por la superficie de
aquel, originando un flujo reflejado Φr; otra parte es absorbida por el propio objeto, constituyendo
un cierto flujo Φa. Finalmente, una fracción Φt del flujo incidente será transmitida, normalmente en
otras formas de energía. Por el principio de conservación de la energía debe verificarse que:
o lo que es lo mismo: es decir: 
siendo: 
Los términos ρ, α, τ reciben, respectivamente, los nombres de reflectancia (conocida también como
albedo), absorbancia y transmitancia; algunos autores resaltan el carácter relativo de los
parámetros denominándolos reflectividad, absortividad y transmisividad.
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Se conocen cuatro tipos generales de 
reflexión: 
Por lo general, la reflexión no es especular, sucediendo por el contrario un grado de difusión más o
menos acentuado y dependiendo del grado de rugosidad de la superficie de incidencia. Un reflector
es perfectamente difuso cuando refleja igual cantidad de energía en todas las direcciones, incluida la
opuesta a la incidente. La medida de la reflectancia de una determinada superficie puede hacerse
sobre toda la semiesfera superior– reflectancia hemisférica -, o solamente desde una dirección
determinada – reflectancia direccional -. Este último caso corresponde a las mediciones efectuadas
desde los satélites.
Cuando la superficie de incidencia es lo
suficientemente lisa en relación con la
longitud de onda la reflexión se denomina
especular, en tal caso, la proporción de la
reflexión depende del índice complejo de
refracción del material y del ángulo θ de
incidencia del rayo.
	SENSORES REMOTOS
	INTRODUCCIÓN
	Breve reseña histórica del uso de la percepción remota
	Número de diapositiva 4
	Número de diapositiva 5
	Número de diapositiva 6
	Número de diapositiva 7
	ENERGÍA ELECTROMAGNÉTICA
	Número de diapositiva 9
	Número de diapositiva 10
	Número de diapositiva 11
	Número de diapositiva 12
	Número de diapositiva 13
	Número de diapositiva 14
	Número de diapositiva 15
	Número de diapositiva 16
	Número de diapositiva 17
	Número de diapositiva 18
	Número de diapositiva 19
	Número de diapositiva 20
	Número de diapositiva 21
	Número de diapositiva 22
	Número de diapositiva 23
	Número de diapositiva 24
	Número de diapositiva 25