Firmas espectrales 2 (AGUA)

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Teledetección espacial
AGUA
700 nm400 nm
R
A
T
I AGUA 
Agua pura: 
– Por definición; un recipiente tiene agua pura cuando en 
el hay apenas moléculas de agua ( H2O)
• Temperatura de fusión= 0ºC 
• temperatura de ebullición = 100ºC a 1 atmosfera de presión 
• densidad = 1 g/cm3
Color : agua pura + partículas en suspensión
EL COLOR DEL AGUA EN EL VISIBLE
• Agua pura – transparente
• Agua con partículas en suspensión - opaca
PROPIEDADES QUÍMICAS
Solvente universal: varias sustancias se disuelven fácilmente en 
agua
Costa et al. 2007
Sistema Acuatico
Água
Substâncias Dissolvidas
Partículas em Suspensão
Organismos vivos
Geométricas (forma, profundidade)
Hidrodinamicas
Radiacción Solar
Composición
Condicciones
de Contorno
Si
st
em
a 
A
cu
at
ic
o
Fa
to
re
s 
co
m
p
lic
ad
o
re
s
El color es del agua o de los compuestos? 
¿Y el comportamiento espectral es del 
agua o del sistema acuático?
Propriedades Biológicas
Biótico
Fitoplancton
Bacterioplancton
Micrófitos sumergidas e fluctuantes
Zooplancton
Macro fauna
Elemento de 
resolución
Los cambios en las
propiedades físicas,
químicas y biológicas,
causas cambios en el color
del agua.
comportamento 
espectral
Kutser, 2007
El color puede ser afectada por la profundida del 
sistema Acuatico
1 a 2 m
+ de 30 m
Cambios de La radiacción solar
Radiación Difusa/ Radiación Del
cielo reflectada en La superficie
del agua
Cielo nublado/ Nubes reflejadas en la 
superficie del agua
Condiciones Hidrodinamicas
Vento suave Sin vento 
Ondulación de la superfície modula 
el campo de luz refletada
Alteración de brillo y/o color
Percepción de brillo  percepcion de color
400 900 nm
FR
iluminacion
iluminacion
0
1
Imagen original
AZUL VERDE
ROJO B1(B), B2(G), B3(R)
AZUL VERDE
VERMELHO INFRA-VERMELHO
DEPENDE DE LA MANIPULACIÓN DEL 
CONTRASTE
•depende de la resolucion espectral y radiométrica del sensor
TM MODIS
Resolucción radiométrica 8 12
Resolucción Espacial 30m 250m (1) / 500m (3,4)
Bandas 0,45 - 0,52 µm (banda 1)
0,52 - 0,60 µm (banda 2)
0,63 - 0,69 µm (banda 3)
0,459 - 0,479 µm (banda 3)
0,545 - 0,565 µm (banda 4)
0,620 - 0,670 µm (banda 1
B1(B), B2(G), B3(R) B3(B), B4(G), B1(R)TM MODIS
Composición RGB
29 (640 nm)
20 (549 nm)
11 (457 nm)
Sensor Hyperion
Ancho de bandas 
espectrales
0,01mm
Resoluccion 
Radiométrica
12 bits
COEFICIENTE DE DISPERSIÓN DEL AGUA PURA
Escuela de Ingeniería Civil 
y Geomática
Programa de Especialización 
en Geomática Prof. Cesar Edwin García 
ETM 2
ETM3
ETM4
ETM5
400 530 600 700 920 1550
Comprimento de onda (nm)
Coeficiente de absorção
Escuela de Ingeniería Civil 
y Geomática Prof. Cesar Edwin García 
Absorcion por El água pura (cuasi)
Azul Verde Rojo Infrarrojo
Absorción de las clorofilas (fitoplancton)
Picos de máxima absorción 
a) Azul (450nm) b) Rojo (650nm) 
Escuela de Ingeniería Civil 
y Geomática
Programa de Especialización 
en Geomática Prof. Cesar Edwin García 
Reflectancia de sistemas acuáticos dominados por fitoplancton
Londe, 2008
0
0,005
0,01
0,015
0,02
0,025
0,03
400 500 600 700 800 900
Comprimento de onda (nm)
F
R
B
Amostra 39
 
Ponto 39 
 
Clorofila-a: 7,21 µg/L 
Condutividade: 0,220 mS/s Secchi: 230 cm Densidade: 3.121,53 células/mL 
 
Londe, 2008
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
400 500 600 700 800 900
Comprimento de onda (nm)
F
R
B
Amostra 28
 
Ponto 28 
 
Clorofila-a: 201,06 µg/L 
Condutividade: 0,219 mS/s Secchi: 70 cm Densidade: 5.403.334,90 células/mL 
 
REFLECTANCIA DE SISTEMAS ACUÁTICOS
DOMINADOS POR FITOPLANCTON
Londe, 2008
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900
Comprimento de onda (nm)
F
R
B
Amostra 18
 
Ponto 18 
 
Clorofila-a: 938,97 µg/L 
Condutividade: 0,198 mS/s Secchi: 40 cm Densidade: 45.106.100,00 células/mL 
 
Reflectancia de sistemas acuáticos dominados por fitoplancton
Reflectância de sistemas aquáticos dominados por 
fitoplâncton
Londe, 2008
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
400 500 600 700 800 900
Comprimento de onda (nm)
F
R
B
Amostra 32
 
Ponto 32 
 
Clorofila-a: 67.208,49 µg/L 
Condutividade: 0,244 mS/s Secchi: 0 cm Densidade: 274.845.282,76 células/mL 
 
 
Água con diferentes niveles de turbidez
Longitud de onda (nm)
R
ef
le
ct
ân
ci
a 
2,8 UNT
4,5 UNT
16,0 UNT
33,0 UNT
Legenda 
Água Potáble < 0,5 a 5
Subterrânea < 1,0
Piscicultura 10 a 40
UNT
Limites de turbidez
UNT = Unidad Nefelométrica de Turbidez
o en mg/l de SiO2 (sílica) 
DIFERENTES CONCENTRACIÓN DE SEDIMENTOS EN SUSPENSIÓN
Rio Madeira
R
ef
le
ct
ân
ci
a 
(%
)
Longitud de onda
Verde y rojo
Verde + rojo = amarillo
Escuela de Ingeniería Civil 
y Geomática Prof. Cesar Edwin García 
Reservatório de
Barra Bonita
Longitud de onda (nm)
R
ef
le
ct
ân
ci
a 
(%
)
CURVAS ESPECTRALES DE AGUA DE TRES LOCALIDADES DIFERENTES
Rio Tiete
Rio Piracicaba
Escuela de Ingeniería Civil 
y Geomática Prof. Cesar Edwin García 
Escuela de Ingeniería Civil 
y Geomática Prof. Cesar Edwin García 
Vapor de agua (nubes)
Nieve
´
700
Comprimento de onda (nm)
R
ef
le
ct
ân
ci
a 
(%
)
Água líquida
Escuela de Ingeniería Civil 
y Geomática
Programa de Especialización 
en Geomática Prof. Cesar Edwin García 
0
2
4
6
8
10
12
14
455 505 555 605 655 705 755 805 855
Comprimento de onda (nm)
R
ef
le
ct
ân
ci
a 
(%
)
––– fitoplancton
––– sedimentos en suspension
––– materia orgánica disolvía
––– agua clara
Escuela de Ingeniería Civil 
y Geomática Prof. Cesar Edwin García