EOC-IntroduccionTeledeccion-2017

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Introducción a la 
Observación de la Tierra desde 
el espacio 
Manuel Castillo 
CTIF 2017-02-07 
Introducción a la Observación de la Tierra 
desde el espacio 
 
1. La Tierra 
 
2. Navegación 
 1.1. Órbitas 
 1.2. Plataformas 
 1.3. Actitud 
3. Sensores Observación de la Tierra 
 2.1. Clasificación general de Sensores. 
 2.2. Radiación electromagnética. 
 2.3. Sensores Ópticos 
 2.4. Sensores de Microondas 
 2.5. Resolución 
4. Explotación 
 3.1. Procesado 
 3.2. Aplicaciones 
 3.3. Productos 
 
 
0. La Tierra 
0. La Tierra 
Ventajas para la observación desde el espacio 
 
 
1. Recubrimiento global y uniforme 
 
2. Observables cuantificables y repetibles 
 
3. Medidas no posibles desde tierra 
 
3. Plataforma estable 
 
 
 
 
 
1. Navegación 
Navegación: 
2.1. Órbitas 
 
Navegación: 
Órbitas 
 
Ley de la Gravitación 
Navegación: 
Órbitas 
Leyes de Kepler 
 
1a Ley 
2a Ley 
3a Ley 
Navegación: 
Órbitas 
Cónicas 
 
Navegación: Elementos Orbitales 
Semieje Mayor 
Excentricidad 
Inclinación 
Ascensión recta del nodo ascendente 
Navegación: Órbitas 
Argumento del perigeo 
Anomalía verdadera 
Elementos Orbitales 
Navegación: Órbitas 
Perturbaciones Orbitales 
 
Las ecuaciones de Kepler proporcionan una descripción aproximada del 
movimiento orbital. pero NO explica otros efectos. 
 
Un propagador orbital es una modelización precisa del problema teniendo en 
cuenta una descripción más exacta del fenómeno. Para ello toma como base 
las ecuaciones de Kepler e introduce los otros efectos, algunos sofisticando el 
modelo y otros como perturbaciones. 
 
Según el caso, se tienen en cuenta los siguientes efectos: 
 
• no esfericidad de la tierra 
• distribución de masas terrestre 
• rozamiento con la atmósfera 
• perturbaciones gravitatorias por otros cuerpos 
• viento solar 
Navegación: Elementos Orbitales 
Navegación: 
Órbitas 
 
Molniya 
Circular 
Geoestacionaria 
Heliosíncrona 
Inclinación crítica 
Inclinación crítica 
heliosíncrona 
Múltiple paso 
Navegación: 
Órbitas 
 
Órbitas Heliosíncrona 
Navegación: 
Órbitas 
 
Órbitas de operaciones 
Navegación: 
1.2. Plataformas 
 
Navegación: 
Plataformas 
 
First meteorological satellite: Tiros-I (1960) 
Navegación: 
Plataformas 
 
Serie Meteosat 
Meteosat-1 MSG 
Navegación: 
Plataformas 
 
Serie EPS: NOAA and EUMETSAT 
NOAA-18 
EPS Eumetsat 
Navegación: 
Plataformas 
 
Serie LANDSAT 
Landsat 5 Landsat 7 
Navegación: 
Plataformas 
 
Serie SPOT 
Spot 1 Spot 5 
Navegación: 
Plataformas 
 
Serie ERS 
Navegación: 
Plataformas 
 
Envisat 
Navegación: 
Plataformas 
 
 Earth Explorers: GOCE 
Navegación: 
Plataformas 
 
 Earth Explorers: SMOS 
Navegación: 
Plataformas 
 
Programa UE Copernicus 
Sentinel 1 
Sentinel 2 
Sentinel 3 
Navegación: 
Plataformas 
 
Space Stations 
MIR ISS 
Navegación: 
Plataformas 
 
Space Shuttle SAR Missions 
Navegación: 
1.3. Actitud 
 
 
Navegación: 
Actitud 
 
 
Ángulos de actitud 
Controlar y medir los ángulos 
de actitud de los sensores es muy 
crítico para el procesado geográfico 
de la información. Un error en la 
posición propaga mucho menos error 
que un error de apuntado. 
 
El control del apuntado se realiza 
mediante GIRÓSCOPOS: 
 
•Mecánicos 
•Ópticos (LASER) 
 
y STAR TRACKERS: 
 
•Observación estrellas referencia 
3. SENSORES 
Sensores: 
3.0 Tipos de Sensores 
• Entorno Espacial: 
• Sensores campo electromágnetico: magnetómetros, etc. 
• Sensores aceleración: gradiómetros 
• Sensores de Partículas 
• Radiación Electromágnetica: 
• Sensores ópticos 
• Sensores microondas 
 
 
 
Sensores: 
3.1. Radiación Electromagnética 
 
 
Sensores: 
Radiación 
La radiación electromagnética consiste en energía 
transportada a través del espacio en forma de perturbaciones 
periódicas de los campos electromagnéticos. Presenta un 
doble comportamiento: corpuscular y ondulatorio. Toda 
radiación electromagnética se propaga a la misma velocidad: 
 c = 2.99792458 x 108 m/s, 
y se caracteriza por una frecuencia y una longitud de onda: 
 c = frecuencia x longitud de onda. 
 
La frecuencia (y por tanto la longitud de onda) dependen 
de la fuente. El rango de frecuencias que se encuentra en 
la naturaleza constituye lo que se denomina espectro 
electromagnético. 
Espectro electromagnético 
Sensores: 
Radiación 
Ley de Planck 
Sensores: 
Radiación 
Cuerpo negro: 
Hace referencia a un objeto 
ideal que absorbe todas las 
frecuencias de radiación 
electromagnética y las 
emite de la forma más 
eficiente. 
Estructura Atmósfera 
Sensores: 
Radiación 
Sensores: 
Radiación 
Dispersión de la radiación electromagnética. 
 
La materia reemite parte de la energía incidente en otras 
direcciones. La onda incidente pierde energía pero ésta se 
redistribuye en otras direcciones. 
 
Dispersión por moléculas gaseosas (Dispersión 
Rayleight) 
La partícula responsable de la dispersión es mucho más 
pequeña que la longitud de onda de la radiación. La 
intensidad de luz dispersada es inversamente proporcional a 
la cuarta potencia de la longitud de onda. La luz azul se 
dispersa más que la roja. Ésto explica por qué el cielo se ve 
azul y la puesta de sol roja. La radiación se dispersa en una 
dirección aleatoria. 
 
Dispersión por aerosoles 
Depende de la forma, tamaños y materiales de las partículas 
del aerosol. Si el tamaño es similar o mayor que la longitud 
de onda, se produce Dispersión Mie. La radiación se dispersa 
en un pequeño ángulo alrededor de la dirección incidente. 
Implica muy fuerte dispersión. 
 
 
Absorción atmosférica 
Sensores: 
Radiación 
Absorción por moléculas gaseosas 
 
Una molécula gaseosa tiene asociados los siguientes tipos de energía: 
 
• Traslacional: Por la energía cinética del CM (temperatura). 
• Rotacional: Por la rotación alrededor de un eje que pasa por el CM. 
• Vibracional: Por las vibraciones entre los diferentes átomos ligados 
• Electrónica: Por los diferentes estados electrónicosde los átomos. 
 
Las tres últimas están cuantizadas. Un fotón de radiación sólo es absorbido 
por una molécula cuando su frecuencia coincide con una de las posibles 
energías de transición. 
 
 
Radiación solar 
Sensores: 
Radiación 
Sensores: 
Radiación 
Efectos atmosféricos en las imágenes de teledetección 
 
Efectos de la absorción atmosférica 
 
Afecta principalmente a las zonas visibles e infrarrojas. La 
teledetección óptica depende de la radiación solar como fuente de 
iluminación. La absorción atenúa la radiancia incidente y la 
reflejada en las bandas de absorción de los gases de la atmósfera. 
Por tanto, se altera la respuesta espectral del objeto observado. 
 
Efectos de la dispersión atmosférica 
 
Sólo es importante en las regiones visible e infrarroja. Causa 
degradación de las imágenes: 
 
•Imágenes difusas (especialmente en la banda azul) 
•Bajo contraste: cuando se observa un punto, este presenta luz 
dispersada por puntos adyacentes. 
•Reducción resolución espacial: la respuesta de cada punto es una 
mancha. 
 
Sensores: 
Radiación 
Interacción de la radiación con materiales de superficie 
 
En la naturaleza se dan tres posibles mecanismos: 
 
•Reflexión: 
La onda electromagnética rebota en la superficie. En función de la 
rugosidad puede ser:especular o difusa. 
•Transmisión: 
La onda se desplaza por el material. Depende de la longitud de 
onda.. 
•Absorción: 
El material de la superficie en función de sus propiedades 
microscópicas absorbe la onda electromagnética. Depende de la 
longitud de onda. Permite caracterizar a cada material en función 
de las longitudes de onda que absorbe. 
 
Cada material, en función de sus propiedades químicas y físicas, 
interacciona combinando estos mecanismos. Su comportamiento 
observado en diferentes regiones del espectro (firmaespectral) 
permite caracterizarlo. . 
 
Respuesta espectral suelos 
Sensores: 
Radiación 
Respuesta espectral de suelos con vegetación 
Sensores: 
Radiación 
Respuesta espectral diferentes cubiertas 
Sensores: 
Radiación 
Sensores: 
2.2. Sensores Ópticos 
METEOSAT y MSG 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
Bandas METEOSAT: 
1 VIS + 2 IR 
MSG HRV 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
Bandas del sensor NOAA AVHRR 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
 
 Wavelength Resolution 
AVHRR (micrometers) (meters) 
 Band 1 0.58-0.68 1000 
 Band 2 0.725-1.10 1000 
 Band 3 3.55-3.93 1000 
 Band 4 10.3-11.3 1000 
 Band 5 11.5-12.5 1000 
 
EPS NOAA AVHRR 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
AVHRR NDVI 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
Multi Spectral Scanner MSS 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
Bandas del sensor MultiSpectral Scanner 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
 
 Wavelength Resolution 
Landsat 4-5 (micrometers) (meters) 
 Band 1 0.50-0.60 80 
 Band 2 0.60-0.70 80 
 Band 3 0.70-0.80 80 
 Band 4 0.80-1.10 80 
 Band 5 10.41-12.6 80 
 
Multi Spectral Scanner MSS: Barcelona 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
Barrido del sensor Thematic Mapper 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
Sensor Thematic Mapper 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
Barrido del sensor Thematic Mapper 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
Bandas del sensor Thematic Mapper 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
 Wavelength Resolution 
Landsat 4-5 (micrometers) (meters) 
 Band 1 0.45-0.52 30 
 Band 2 0.52-0.60 30 
 Band 3 0.63-0.69 30 
 Band 4 0.76-0.90 30 
 Band 5 1.55-1.75 30 
 Band 6 10.40-12.50 120 
 Band 7 2.08-2.35 30 
Thematic Mapper: Barcelona 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
Sensor SPOT HRV (Haute Résolution Visible) 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
Sensor SPOT HRV (Haute Résolution Visible) 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
Sensor SPOT HRV (Haute Résolution Visible) 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
Bandas de los sensores SPOT HRV 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
 Wavelength Resolution 
SPOT1-2-3 (micrometers) (meters) 
Pancro 0.51-0.73 10 
Band 1 0.50-0.59 20 
Band 2 0.61-0.68 20 
Band 3 0.79-0.89 20 
 
SPOT 4 
Pancro 0.61-0.68 10 
Band 1 0.50-0.59 20 
Band 2 0.61-0.68 20 
Band 3 0.79-0.89 20 
Band 4 1.58-1.75 20 
Vegetation Instrument 
Band 0 0.43-0.47 20 
Bandas SPOT HRV (Haute Résolution Visible) 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
SPOT HRV XM: Barcelona 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
SPOT HRV Pancromático: Barcelona 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
KFA3000: Barcelona 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
Pleiades 1A CNES: París 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
Pleiades 1B CNES: Madrid 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
CASI Scanner 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
CASI Scanner 
Sensores: 
Sensores Ópticos 
Sensores: 
2.3. Sensores de Microondas 
Bandas Microondas 
Sensores: 
Microondas 
Sensores: 
Microondas 
SENSORES DE MICROONDAS 
 
 
PASIVOS: 
Radiómetros 
 
 
ACTIVOS: 
Altímetros 
Dispersómetros 
Radares de Apertura Sintética 
 
 
 
 
Altímetro Cryosat 
Sensores: 
Microondas 
Dispersómetro Envisat 
Sensores: 
Microondas 
Imagen SAR ERS 
Sensores: 
Microondas 
Geometría SAR 
Sensores: 
Microondas 
Apertura Sintética 
Sensores: 
Microondas 
Geometría SAR 
Sensores: 
Microondas 
Deformaciones Geométricas 
Sensores: 
Microondas 
Corrección Geométrica 
Sensores: 
Microondas 
Mapa ERS Catalunya ICC 
Sensores: 
Microondas 
Mecanismos Dispersión 
Sensores: 
Microondas 
Mecanismos Dispersión 
Sensores: 
Microondas 
Mecanismos Dispersión 
Sensores: 
Microondas 
Penetrabilidad 
Sensores: 
Microondas 
Sensores: 
Microondas 
En la naturaleza las ondas 
electromagnéticas se generan 
 y propagan en grupos 
denominados paquetes de ondas. 
Éstas oscilan en todos los planos 
posibles alrededor de la dirección 
de propagación. 
 
Algunos procesos naturales y 
muchos procesos artificiales, 
generan los paquetes de ondas 
electromagnéticas privilegiando 
un plano de oscilación. Entonces 
se dice que las ondas están 
polarizadas. 
Multipolarización 
Sensores: 
Microondas 
Sensores Microondas 
Sensores: 
Microondas 
 
 RADARSAT, ERS-1, ERS-2, and JERS-1 Orbit Characteristics 
 
 Launch Date Altitude Inclination Period Repeat Cycle Local Mean Solar Time 
 
RADARSAT 4 Nov 1995 793-821km 98.6 ~14 orbits/d 24 d 18:00 (Ascending node) 
ERS-1, ERS-2 17 July 1991, 
 20 April 1995 780-785km 98.5 ~14 orbits/d 35 d 10:30 (Descending node) 
JERS-1 11 Feb 1992 565-580 km 98.0 15 orbits/d 44 d 10:30-11:00 (Descending node) 
 
 RADARSAT, ERS-1, ERS-2, and JERS-1 SAR Characteristics 
 
 Frequency /Wavelenght Polarization Incidence Ang Swath 
 
RADARSAT 5.3 GHz, 5.66 cm (C-Band) HH 20-60 50-500 km 
ERS-1, ERS-2 5.3 GHz, 5.66 cm (C-Band) VV 20-26 100 km 
JERS-1 1.275 GHz, 23.5 cm (L-Band) HH 37-43 75 km 
 
Otros sensores no operativos actualmente: SIR-C/X-SAR, Magellan 
 
 
 
Magellan 
Sensores: 
Microondas 
Interferometría SAR 
 
En este caso se utiliza el desfase 
de la onda entre dos imágenes 
SAR tomadas en dos pasadas 
sucesivas. El desfase depende 
de la altura de cada punto. 
Sensores: 
Microondas 
Interferometría SAR Sensores: 
Microondas 
Interferometría SAR 
Imagen Landsat TM Imagen Amplitud 
Sensores: 
Microondas 
Interferometría SAR 
Imagen Amplitud Interferograma 
Sensores: 
Microondas 
Interferometría SAR 
Coherencia Señal Interferograma Reconstruido 
Sensores: 
Microondas 
Interferometría SAR 
DEM Mapa British Antarctic Survey 1950 
Sensores: 
Microondas 
Interferometría SAR: Napa Valley 2014-08-24 
Sensores: 
Microondas 
Interferometría SAR: Italy 2016-08-24 
Sensores: 
Microondas 
Interferometría SAR : Rudford Stream 
Sensores: 
Microondas 
Interferometría SAR : Etna 
Sensores: 
Microondas 
Interferometría SAR: Subsidencia Metro Nápoles 
Sensores: 
Microondas 
Interferometría SAR: Subsidencia Sallent 
Sensores: 
Microondas 
Interferometría SAR: Subsidencia Sallent 
Sensores: 
Microondas 
Sensores: 
2.4. Resolución 
 
 
Sensores: 
Resolución 
Resolución temporal: 
Ésta es inversamente proporcional al intervalo de tiempo entre 
tomas sucesivas de imagen. Relacionado directamente con la 
navegación (Periodo de paso). 
 
Resolución espacial: 
Inversamente proporcional al tamaño mínimo observable 
como entidad separada. Relacionado con las características 
del sensor (IFOV). 
. 
Resolución espectral: 
Inversamente proporcional al número de bandas espectrales 
en las que se capta la imagen. Relacionado con las 
características del sensor (Número de bandas). 
 
Resolución radiométrica: 
Inversamente proporcional al grado de discretización de la 
información adquirida por el sensor para su trasnmisión y/o 
almacenamiento. Relacionada con las características del 
sensor, del sistema de transmisión y el producto final. 
 
 
 
 
Grado de detallecon el que se 
capta, procesa 
y/o almacena 
la información. 
Sensores: Resolución 
 
 
Resoluciones comparadas para distintos sensores 
 Temporal Espacial Espectral Radiométrica 
S. Ópticos 
METEOSAT 0.5 horas 2.5/5 km 3 bandas 2 bytes 
NOAA AVHRR ~0.25 días 1 km 5 bandas 10 bits 
RESURS-01 ~4 día 160 m 5 bandas 1 byte 
LANDSAT MSS 16/18 días 80 m 5 bandas 1 byte 
LANDSAT TM 16/18 días 30 m 7 bandas 1 byte 
SPOT HRV Xm 3/26 días 20 m 3-4 bandas 1 byte 
SPOT HRV Pan 3/26 días 10 m 1 banda 1 byte 
JERS OPS 44 días 18x24 m 7 bandas 1 byte 
IRS 1A/B 22 días 72 m 4 bandas 4 bits 
IRS Pan 22 días 5.8 m 1 banda 4 bits 
 
S. Microondas 
ERS-1/2 1/3/30 días 20 m 1 banda 2 bytes 
RadarSat 3/7/24 días 8/9-100 m 1 banda 2 bytes 
JERS SAR 44 días 18 m 1 banda 2 bytes 
 
 
 
Sensores: 
Resolución 
 
 
Sensores: Resolución 
 
 
Sensores: Resolución 
 
 
3. Explotación 
Explotación: 
3.1. Procesado 
 
3.1.1. Procesado Radiométrico 
3.1.2. Procesado Cartográfico 
3.1.3. Procesado Topográfico 
3.1.4. Procesado Temático 
Procesado: 
3.1.1. Procesado radiométrico 
 
Procesado: 
Radiométrico 
DN = f (Escalado, Sensor,Radiancia ) 
Estructura de la imagen digital 
En teledetección usualmente no se utiliza la radiancia 
directamente. 
 
Normalmente ésta se escala en función de diversos 
factores, relacionados con la captación, proceso y 
almacenamiento de la información. 
Procesado: 
Radiométrico 
Mapa de Color Niveles de Gris 
Representación gráfica 
LandSat TM banda 3: Morro Bay (CA) 
Procesado: Radiométrico 
Procesado: Radiométrico 
Combinaciones en falso color 
RGB=3,2,1 RGB=4,2,1 
Procesado: 
Radiométrico 
Aritmética con bandas espectrales 
 
Para cuantificar información cruzada, ésta se combina 
realizando operaciones aritméticas sencillas con el fin 
de destacar el elemento que nos interesa. Ej: 
 
Imagen de diferencias: 
DIF=DN(i,j,n)-DN(i,j,n’), n,n’: núms. Banda 
 
Indice de Vegetación: NDVI=(DN(i,j,VIS)-
DN(i,j,NIR))/(DN(i,j,VIS)+DN(i,j,NIR)) 
 
Indices o ratios que se relacionan directamente con 
propiedades temáticas: 
FOT=DN(i,j,VIS)/DN(i,j,NIR) 
 
Etc. 
 
 
 
 
Procesado: 
Radiométrico 
NOAA AVHRR: NDVI 
Procesado: 
3.1.2. Procesado cartográfico 
 
Procesado: 
Cartográfico 
Si el procesado radiométrico es importante para la utilización 
de la imagen, lo que añade valor estratégico es el procesado 
cartográfico, porque permite: 
 
 
• Localizar sobre el terreno 
• Medir sobre la imagen 
• Recubrir un territorio 
• Superponer otras capas de información 
• Alimentar un Sistema de Información Geográfica 
 
 
 
Todas estas posibilidades son directas si se convierte la 
geometría imagen original en geometría cartográfica, es 
decir, se transforma en un mapa. 
 
 
 
Procesado: 
Cartográfico 
Geodesia 
Elipsoide de referencia 
Procesado: 
Cartográfico 
Geodesia 
Elipsoide de referencia 
Procesado: 
Cartográfico 
Geodesia 
Geoide 
Procesado: 
Cartográfico 
Geodesia 
Coordenadas geodésicas 
Procesado: 
Cartográfico 
Geodesia 
Primer meridiano 
Procesado: 
Cartográfico 
Geodesia 
Representación geográfica sin proyección 
Procesado: 
Cartográfico 
Geodesia 
Tipos de proyecciones del elipsoide 
Las proyecciones tienen asociadas diferentes 
propiedades: 
•Equidistantes 
•Conformes 
Procesado: 
Cartográfico 
Geodesia 
Proyección cilíndrica transversa de Mercator 
Procesado: 
Cartográfico 
Geodesia 
Proyección cónica conforme de Lambert 
Procesado: 
Cartográfico 
Geodesia 
Proyección azimutal de Lambert 
Procesado: 
Cartográfico 
Geodesia 
Proyección estereográfica 
Procesado: 
Cartográfico 
Geodesia 
 
 
 
La representación geográfica de un punto 
sobre el terreno implica considerar: 
 
 
0. Geoide 
1. Elipsoide de referencia 
2. Datum 
4. Factor de escala 
5. Proyección Cartográfica 
 
Procesado: 
Cartográfico 
 
 
 
 
El elemento clave es el modelo de formación de imagen. 
 
Permite pasar de geometría imagen a geometría mapa y 
viceversa: 
 
 
 
 
(lin,col)=f (x,y,z) = f’(lat,lon,z) 
 
 
Procesado: 
Cartográfico 
Los modelos de formación de imagen pueden ser: 
 
Físicos: 
Se describe la física de la captación de la imagen. 
Modelo de sensor, de actitud y orbital. Geodesia. 
 
Matemáticos: 
Aproximación matemática al modelo físico ( funciones 
polinómicas, racionales, etc.). 
 
De Malla: 
Se conoce la transformación para una red de puntos 
sobre la que se interpola. 
 
La mayoria de las veces los parámetros involucrados 
no son suficientemente precisos. Entonces, para 
determinarlos se utilizan puntos de control sobre el 
terreno (Ground Control Points: GCP), que son puntos 
identificados en la imagen cuyas coordenadas 
cartográficas se conocen. 
 
 
Procesado: 
Cartográfico 
Reproyección de una imagen ERS 
Procesado: 
3.1.3. Procesado topográfico 
 
Procesado: 
Topográfico 
Geoide 
Procesado: 
Topográfico 
 
Elipsoide de referencia 
Procesado: 
Topográfico Representaciones Digital Elevation Models 
Niveles de gris Sombreado 
Existen DEMs globales (ej. GTOPO30) 
y formatos standard (ej. DTED) 
Procesado: 
Topográfico 
Sistemas de extracción remota de topografía 
 
 
•Extracción activa: 
 
Se utilizan dispositivos específicos: Altímetros: 
•RADAR 
•LASER. 
 
 
•Extracción pasiva: 
 
Se utilizan imágenes de sensores remotos: 
 
• Fotogrametría: Imágenes Ópticas 
• Radargrametría: Imágenes SAR 
• Interferometría SAR 
 
Procesado: 
Topográfico 
Altimetría RADAR 
Geoid 
Procesado: 
Topográfico 
Altimetría RADAR 
Altímetro TOPEX Poseidon 
Procesado: 
Topográfico 
Altimetría LASER 
Altímetro SLA 
Procesado: 
Topográfico 
Altimetría LASER 
Altímetro Laser Mars Global Surveyor 
Procesado: 
Topográfico 
Fotogrametría y radargrametría 
Se utilizan dos tomas de imagen tomadas 
desde dos puntos diferentes. Conociendo la 
geometría de formación de imagen es fácil 
extraer las alturas para cada punto. 
 
La dificultad básica consiste en buscar los 
puntos equivalentes entre imágenes para 
calcular sus alturas. Se pueden utilizar 
métodos automáticos o asistidos. Hoy por 
hoy, los métodos asistidos dan mejor 
resultado por la facilidad del cerebro humano 
para visualizar estereo. Para ello 
se utilizan unos dispositivos específicos: 
estaciones fotogramétricas. 
 
Procesado: 
Topográfico 
Fotografía Aérea: Wyoming 
Procesado: 
Topográfico 
DEM Wyoming 
Procesado: 
Topográfico 
Fotografía aérea: Utah 
Procesado: 
Topográfico 
SeaSat estéreo 
Procesado: 
Topográfico 
Interferometría SAR 
 
En este caso se utiliza el desfase 
de la onda entre dos imágenes 
SAR tomadas en dos pasadas 
sucesivas. El desfase depende 
de la altura de cada punto. 
Procesado: 
Topográfico 
Interferometría SAR 
Procesado: 
Topográfico 
Interferometría SAR 
Imagen de amplitud Interferograma 
Procesado: 
Topográfíco 
Interferometría SAR 
Fases reconstruidas DEM 
Procesado: 
4.1.4. Procesado temático 
 
Procesado: 
Temático 
Identificar los elementos que aparecen en la escena es el principal 
objetivo de la teledetección. 
 
Interpretación: Consiste en identificar un elemento o elementos 
aislados. Se evaluan propiedades complejas Normalmente lo lleva 
a cabo un operador experto. 
 
Clasificación: Identificar de forma extensiva todos los elementos 
que aparecen en una imagen. Se evaluan propiedades sencillas 
relacionadas con la respuesta espectral. Existen métodos más o 
menos automáticos. 
 
La relación entre un elemento y su respuesta espectral es muy 
compleja. Por ello, a no ser que sea posible extraer una propiedad 
física cuantificable, hay que aplicar métodos estadísticos. 
 
Los píxeles de la imagen deben ser clasificados en función de un 
tratamientoestadístico de sus respuestas espectrales. 
Procesado: 
Temático 
Correspondencia entre elementos a 
identificar y su firma espectral 
Procesado: 
Temático 
El primer paso a realizar es la discretización de 
las clases. Una clasificación del terreno se 
realiza entre un número de clases reducido 
escogido en función del campo de aplicación 
escogido. 
 
Reconocer en la imagen un número reducido de 
clases se realiza mediante clustering. 
 
Consiste en agrupar las propiedades espectrales 
de los píxeles en un número determinado de 
clases, identificando grupos en el dominio 
espectral. 
 
Procesado: 
Temático 
Clustering 
Procesado: 
Temático 
Asociar a cada clase el elemento 
correspondiente, se lleva a cabo a través 
de diferentes métodos estadísticos: 
 
•Mínima distancia, 
•Máxima verosimilitud, 
•Métodos Bayesianos, 
•Sistemas expertos, 
•Redes neuronales. 
 
Éstos se pueden realizar de forma 
automática y supervisada y con o sin 
información a priori 
Procesado: Temático 
Combinaciones en falso color Morro Bay (CA) 
RGB=3,2,1 RGB=4,2,1 
Procesado: 
Temático 
Componentes Principales 
Procesado: 
Temático 
Clustering 
Procesado: 
Temático 
Clustering 
Procesado: 
Temático 
Clustering 
Procesado: 
Temático 
Clasificación mínima distancia 
Procesado: 
Temático 
Clasificación máxima verosimilitud 
Procesado: 
Temático 
Clasificación máxima verosimilitud 
Procesado: 
Temático 
Clasificación redes neuronales 
Procesado: 
Temático 
Clasificación redes neuronales 
Explotación: 
4.2. Aplicaciones 
 4.2.1. Meteorología 
4.2.2. Oceanografía 
4.2.3. Geología 
4.2.4. Criosfera 
4.2.5. Vegetación 
4.2.6. Planificación territorial 
4.2.7. Desastres 
4.2.8. Defensa 
4.2.9. Telecomunicaciones 
Aplicaciones: 
4.2.1.Meteorología 
 
Aplicaciones: 
Meteorología 
Red de satélites meteorológicos 
Aplicaciones: 
Meteorología 
METEOSAT Visible 
Aplicaciones: 
Meteorología 
GOES Visible 
Aplicaciones: 
Meteorología 
Composición infrarrojo satélites geoestacionarios 
Aplicaciones: 
Meteorología 
Vapor de Agua GOES 8 
Aplicaciones: 
Meteorología 
NOAA AVHRR 
Aplicaciones: 
Meteorología 
NOAA AVHRR 
Aplicaciones: 
Meteorología 
DMSP Sensor 
Aplicaciones: 
Meteorología 
NOAA AVHRR: Estelas de avión 
Aplicaciones: 
3.2.2.Oceanografía 
 
Aplicaciones: 
Oceanografía 
SeaSat: Oleaje 
Aplicaciones: 
Oceanografía 
Altímetro y dispersómetro ERS 
Aplicaciones: 
Oceanografía 
Altímetro TOPEX Poseidon 
Aplicaciones: 
Oceanografía 
NOAA AVHRR: Canarias 
Aplicaciones: 
Oceanografía 
NOAA AVHRR: Temperatura superficial Gibraltar 
Aplicaciones: 
Oceanografía 
RadarSat: Hielo marino Bering 
Aplicaciones: 
Oceanografía 
SAR aerotransportado: multipolarización 
Aplicaciones: 
4.2.3.Geología 
 
Aplicaciones: 
Geología 
Geomorfología 
ERS multitemporal: Mauritania 
Aplicaciones: 
Geología 
Geomorfología 
RadarSat: Sumatra 
Aplicaciones: 
Geología 
Geomorfología 
RadarSat: Sumatra 
Aplicaciones: 
Geología 
Geomorfología 
RadarSat: Malasia 
Aplicaciones: 
Geología 
Geomorfología 
SPOT HRV XM: Krakatoa 
Aplicaciones: 
Geología 
Geomorfología 
SPOT HRV XM: Pratas 
Aplicaciones: 
Geología 
Geomorfología 
SPOT HRV XM: Tanakek 
Aplicaciones: 
Geología 
Geomorfología 
SPOT HRV XM: Bangladesh 
Aplicaciones: 
Geología 
Geodinámica 
SPOT HRV XM: Pinatubo 
Aplicaciones: 
Geología 
Geodinámica 
SPOT HRV XM: Pinatubo. Crater 
Aplicaciones: 
Geología 
Geodinámica 
SPOT HRV XM: Merapi 
Aplicaciones: 
Geología 
Geodinámica 
SPOT HRV XM: Bromo 
Aplicaciones: 
Geología 
Geofísica 
LANDSAT TM: Falla de San Andrés 
Aplicaciones: 
Geología 
Geofísica 
SeaSat: Falla de San Andrés 
Aplicaciones: 
Geología 
Geofísica 
Interferometría ERS: Falla de San Andrés 
Aplicaciones: 
Geología 
Cartografía 
LANDSAT MSS: Utah 
Aplicaciones: 
Geología 
Cartografía 
LANDSAT MSS: Utah 
Waterpocked Fold 
RGB: 1,2,3 
RGB: 2,3,4 
Aplicaciones: 
Geología 
Cartografía 
Mapa Geológico Waterpocket Fold 
Aplicaciones: 
Geología 
Cartografía 
Mapa Geológico Waterpocket Fold 
Aplicaciones: 
Geología 
Cartografía 
Mapa Clasificado Subescena 
LANDSAT MSS: Utah 
Aplicaciones: 
Geología 
Cartografía 
LANDSATM: White Mountain 
Aplicaciones: 
Geología 
Cartografía 
Mapa geológico White Mountain 
Aplicaciones: 
Geología 
Cartografía 
Clasificado LANDSAT TM: 
White Mountain 
Aplicaciones: 
3.2.4. Hielo y Nieve 
 
Fotografía Aérea: Pirineo 
Aplicaciones: 
Hielo y nieve 
SPOT HRV XM: Antártida 
Aplicaciones: 
Hielo y nieve 
SPOT HRV Pancromático: I. Livingston 
Aplicaciones: 
Hielo y nieve 
SPOT HRV Pancromático: I. Livingston 
Aplicaciones: 
Hielo y nieve 
SPOT HRV Pancromático: Perspectiva I. Livingston 
Aplicaciones: 
Hielo y nieve 
LandSat TM: Aconcagua 
Aplicaciones: 
Hielo y nieve 
LandSat TM: Malaspina. Alaska 
Aplicaciones: 
Hielo y nieve 
Aplicaciones: 
Hielo y nieve 
ERS: Península Antártica 
ERS-1 Interferograma: Rudford Stream 
Aplicaciones: 
Hielo y nieve 
Campo de velocidades Rudford Stream 
Aplicaciones: 
Hielo y nieve 
Aplicaciones: 
4.2.3. Vegetación 
 
NOAA AVHRR: NDVI global 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Estado 
NOAA AVHRR: NDVI Africa 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Estado 
NOAA AVHRR: Evolución NDVI Africa 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Estado 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Agricultura 
SPOT HRV Pancromático 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Agricultura 
SPOT HRV Xm: Marzo 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Agricultura 
SPOT HRV Xm: Mayo 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Agricultura 
SPOT HRV 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Agricultura 
LANDSAT TM: Israel 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Agricultura 
LANDSAT MSS: Valle del Rift 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Agricultura 
Valle del Rift 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Agricultura 
SPOT HRV: Nakuru Valle del Rift 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Agricultura 
SPOT HRV Clasificado: Nakuru Valle del Rift 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Agricultura 
LANDSAT TM: Delta del Nilo 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Agricultura 
Coherencia ERS: Delta del Ebro 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Agricultura 
LANDSAT TM: Amazonia 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Deforestación 
LANDSAT TM: Amazonia 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Deforestación 
JERS: Amazonia 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Deforestación 
NSCAT: Amazonia 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Deforestación 
SPOT HRV: Borneo 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Deforestación 
LANDSAT TM: Columbia Británica 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Deforestación 
LANDSAT TM: Columbia británica 
Aplicaciones: 
Vegetación 
Deforestación 
Aplicaciones: 
4.2.4. Planificación territorial 
 
SPOT HRV XM: Barcelona 
Aplicaciones: 
Planificación 
KFA3000: Barcelona 
Aplicaciones: 
Planificación 
LandSat TM: London 
Aplicaciones: 
Planificación 
LandSat MSS: París 
Aplicaciones: 
Planificación 
LANDSAT TM: Bucarest 
Aplicaciones: 
Planificación 
SeaSat: Los Angeles 
Aplicaciones: 
Planificación 
LandSat TM: Washington-Baltimore 
Aplicaciones: 
Planificación 
LandSat MSS: Los Angeles 
Aplicaciones: 
Planificación 
LandSat MSS: San Francisco 
Aplicaciones: 
Planificación 
LandSat MSS: San Francisco 
Aplicaciones: 
Planificación 
LandSat TM + KVR: Washington 
Aplicaciones: 
Planificación 
SPOT HRV XM: Washington 
Aplicaciones: 
Planificación 
RadarSat: Bangkok 
Aplicaciones: 
Planificación 
SPOT HRV Xm: Jakarta 
Aplicaciones: 
Planificación 
SPOT HRV Xm: Hong Kong 
Aplicaciones: 
Planificación 
SPOT HRV Xm: Sanghai 
Aplicaciones: 
Planificación 
Aplicaciones: 
4.2.5. Desastres 
 
SPOT HRV XM: Bangladesh 1993 
Aplicaciones: 
Desastres 
Inundaciones 
SPOT HRV XM: Bangladesh 1994 
Aplicaciones: 
Desastres 
Inundaciones 
LANDSATMSS: San Luis 
Aplicaciones: 
Desastres 
Inundaciones 
SIR C: San Luis 
Aplicaciones: 
Desastres 
Inundaciones 
SIR C: San Luis 
Aplicaciones: 
Desastres 
Inundaciones 
NOAA AVHRR 
Aplicaciones: 
Desastres 
Incendios 
NOAA AVHRR: Berga 1993 
Aplicaciones: 
Desastres 
Incendios 
SPOT HRV: Borneo 
Aplicaciones: 
Desastres 
Incendios 
MESSR: Pinatubo 
Aplicaciones: 
Desastres 
Erupciones 
NOAA AVHRR: Pinatubo 
Aplicaciones: 
Desastres 
Erupciones 
NOAA TOMS: Pinatubo 
Aplicaciones: 
Desastres 
Erupciones 
SIR C 
Aplicaciones: 
Desastres 
Contaminación 
RadarSat: Singapur 
Aplicaciones: 
Desastres 
Contaminación 
RadarSat: China 
Aplicaciones: 
Desastres 
Contaminación 
LANDSAT TM: Chernobil 
Aplicaciones: 
Desastres 
Contaminación 
IRS-P3 MOS y WiFS: Doñana 
Aplicaciones: 
Desastres 
Contaminación 
SPOT XM Pan: Oklahoma 
Aplicaciones: 
Desastres 
Clima 
RESURS-01: Mar de Aral 
Aplicaciones: 
Desastres 
Acción hombre 
Aplicaciones: 
3.2.6. Defensa 
 
LANDSAT TM : Sarajevo 
Aplicaciones: 
Defensa 
CORONA 
Aplicaciones: 
Defensa 
CORONA 
Aplicaciones: 
Defensa 
CORONA 
Aplicaciones: 
Defensa 
CORONA 
Aplicaciones: 
Defensa 
CORONA 
Aplicaciones: 
Defensa 
KFA3000 
Aplicaciones: 
Defensa 
RadarSat: Iraq 
Aplicaciones: 
Defensa 
Aplicaciones: 
4.2.9. Telecomunicaciones 
Ortoimagen SPOT 
Aplicaciones: 
Telecom 
MNE SPOT 
Aplicaciones: 
Telecom 
Clasificado cobertura 
Aplicaciones: 
Telecom 
Explotación: 
4.3. Productos 
 
Productos: 
Niveles 
Niveles de Producto 
 
Hacen referencia al estado de proceso del producto 
distribuido por la agencia encargada de la explotación 
comercial. 
 
No son standards. Dependen del tipo de sensor, de 
sus aplicaciones, de la complejidad del pre-proceso y en 
mayor medida de las exigencias del mercado. 
 
Aunque con variaciones, en la mayoría de los casos se, 
sigue el siguiente esquema 
 
Raw Data: 
Los datos de imagen tal y como se reciben del satélite. 
 
Nivel 0 (L0): 
Los datos de imagen recibidos dispuestos en formato 
digital. Sin validar ni consolidar como producto. En la 
mayor parte de los casos no se distribuye. 
 
 
Productos: 
Niveles de 
Procesado 
 
Nivel 1a (L1a): 
Producto calibrado radiométricamente. Validado y consolidado. 
 
Nivel 1b (L1b): 
Producto calibrado radiométricamente y geométricamente. En 
muchos casos georreferenciado. Validado y consolidado. 
 
Nivel 2 (L2): 
Producto geofísico calibrado y georreferenciado. Validado y 
consolidado. 
 
Nivel 3 (L3): 
Producto final a nivel cartográfico. Normalmente reproyectado: 
Ortoimágenes, clasificados, DEMs, etc. 
 
Nivel 4 (L4): 
Producto derivado de la combinación de productos L3 con 
productos de otras fuentes. 
 
Las imágenes se han recopilado en direcciones 
públicas de internet, cDs promocionales, posters, 
artículos y cursos de libre distribución. 
 
Algunas de las entidades a las que pertenecen 
las imágenes y gráficos son: 
 
ESA, NASA, EOSAT, EURIMAGE, SPOT Image, 
RadarSat, USGS, DFD/DLR, ICC, 
McGraw Hill Inc. 
 
El uso de la información aquí incluida está 
restringido a fines didácticos y de divulgación. 
 
El uso comercial de esta recopilación queda 
terminantemente prohibido. 
 
Introducción a la Teledetección 
realizado por: 
 
Manuel Castillo 
 
 
	Introducción a la �Observación de la Tierra desde el espacio
	Introducción a la Observación de la Tierra desde el espacio��1. La Tierra�	�2. Navegación�		1.1. Órbitas�		1.2. Plataformas�		1.3. Actitud		�	3. Sensores Observación de la Tierra�		2.1. Clasificación general de Sensores. �		2.2. Radiación electromagnética. �		2.3. Sensores Ópticos �		2.4. Sensores de Microondas�		2.5. Resolución�	4. Explotación�		3.1. Procesado�		3.2. Aplicaciones�		3.3. Productos	�	�		
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	Ventajas para la observación desde el espacio���1. Recubrimiento global y uniforme�	�2. Observables cuantificables y repetibles��3. Medidas no posibles desde tierra��3. Plataforma estable���			�	�		
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