Cisco Networking Academy Conferencia Anual, 2009 Junio 5, 2009 Maracay, Edo. Aragua

SATELITES PARA LA  OBSERVACION DE LA TIERRA Ing. Juan José Machado O. Unidad de Observación Físico Territorial – ABAE [email protected]

INTRODUCCION El conocimiento del territorio ha sido y será una necesidad básica del hombre para  la realización de sus actividades. Al aumentar el desarrollo tecnológico la dinámica  socioeconómica  se  torna  más  compleja,  lo  que  hace  necesario  contar  con  herramientas  cada  vez  más  eficaces  para  lograr  una  observación  del  territorio  integrada,  que  posibilite  su  conocimiento,  apoye  la  toma  de  decisiones  relacionadas  con  su  uso;  así como  su  planificación  para  garantizar  su  sostenibilidad a futuro. Los  avances  científicos  y  tecnológicos  han  puesto  a  disposición  numerosos  instrumentos  de  medición  que  registran  datos  sobre  la  superficie  terrestre,  el  océano y la atmósfera: Estaciones hidroclimatológicas. Boyas, buques, sondas . Otras  herramientas  diseñadas  conseguir datos in situ.

para 

INTRODUCCION Sin  embargo,  la  obtención  de  datos  in  situ no es suficiente, razón por la cual se  han desarrollado tecnologías de sensores  remotos capaces de registrar información  desde  plataformas  satelitales o  aéreas,  que  al  tiempo  facilitan  una  visión  periódica e integrada del territorio. De  esta  forma,  la  posibilidad  de  obtener  información  útil  se  incrementa  de  manera  acelerada,  circunstancia  que  implica el perfeccionamiento paralelo de  las  aplicaciones  que  potencien  el  desempeño de este tipo de satélites.

OBSERVACION DE LA TIERRA La  Observación  de  la  Tierra desde  plataformas  espaciales  comprende  un  conjunto  de  tecnologías  para  el  estudio  de  procesos  y  fenómenos  (naturales  o  antrópicos)  que  tienen  lugar  en  la  superficie  del  planeta.  La  observación  satelital  permite  obtener  información  de  diversas  coberturas  terrestres  de  forma  continua y consistente, en tiempo real, la  cual  es    particularmente  valiosa  para  el  estudio de los sistemas terrestres y de los  impactos  provocados  por  actividades  humanas.

OBSERVACION DE LA TIERRA Debido  al  alto  desarrollo  tecnológico  experimentado  por  la  observación  de  la  Tierra en los últimos años, ésta ha adquirido un papel mas relevante para estudiar  los impactos negativos de las actividades humanas sobre el planeta.  La  calidad  y  cantidad  de  estas  observaciones  crecen  a  un  ritmo  acelerado,  incluyendo  el  lanzamiento  de  nuevos  satélites   y  sensores  remotos.  De  igual  forma,    se  han  desarrollado  instrumentos  para  mediciones  in  situ  más  sofisticados  ubicados  sobre  el  terreno,  aviones,    en  los  ríos,  lagos  y  océanos,  los  cuales  pueden    generar  conjuntos  de  datos cada vez más amplios.

PANORAMA MUNDIAL La  Observación  de  la  Tierra  ha  tenido  una  fuerte  aprobación  ante  las  organizaciones  científicas  y  los  gobiernos  nacionales,  como  una  herramienta  fundamental para el desarrollo y el crecimiento económico.  Las aplicaciones derivadas del  análisis de datos de  la Observación  de  la Tierra,  principalmente, responden a las necesidades de las comunidades y de los países,  en materia ambiental, social, económica, tecnológica, regional y de ordenamiento  territorial. Para  esto,  las  comunidades  y  naciones  se  han  organizado  con  el  fin  de  tener  aspectos comunes y encaminar sus objetivos al desarrollo sostenible en general. De esta manera, los organismos internacionales y supranacionales competentes,  iniciaron una serie de cumbres con el fin de asegurar que los pasos que se den en  materia de políticas nacionales tengan siempre un objetivo común.

MARCO DE REFERENCIA ONU Organización de las Naciones Unidas

EOS Cumbres sobre la Observación de la Tierra

GEO

GEOSS

Grupo de Observación de la Tierra

Sistema de Sistemas del Grupo de Observación de la Tierra

UNOOSAP Oficina de Asuntos del Espacio Ultraterrestre de la ONU y programas

COPUOS

PSA

Comisión para el Uso del Espacio Ultraterrestre con Fines Pacíficos

Programa para las Aplicaciones Espaciales de las Naciones Unidas

FAO Organización para la Agriculura y Alimentos

GTOS

GLCN

Sistema Global para la Observación de la Tierra

Red Global de la Cubierta de la Tierra

LA TELEDETECCION En  su  sentido  más  amplio,  se  refiere  al  conjunto  de  técnicas  y  procedimientos  utilizados  para  obtener  información  de  la  cobertura  terrestre  desde  sensores  instalados  a  bordo  de  plataformas  satelitales,  englobando  además,  las  técnicas  de  procesamiento,  almacenamiento  y  distribución  de  imágenes  satelitales  posteriores a su adquisición. Los  instrumentos  de  percepción  remota  se  instalan  en  plataformas  aéreas  o  satelitales  para  mapear,  monitorizar  e  inventariar  recursos  naturales  y  artificiales. Estos  instrumentos  adquieren  datos  que  contienen  características  de  la  superficie  terrestre,  captados  a  través  de  la  emisión  y  reflexión  de  la  energía  electromagnética  originada  principalmente  por  el  Sol.  Los datos son procesados y analizados con el objetivo de  proveer información detallada de los recursos presentes  en el área de investigación.

UN POCO DE HISTORIA…

Satélites Meteorológicos

Globo Avión

1858

1900

Palomas

1950

Sputnik

Space Shuttle

Ikonos, Quick Bird

Estación Espacial Internacional

1970

1990

Programa Espacial

Landsat 4, 5 y 7

Landsat-1

2000

Eros-A IRS-6

2002

2003 2004 CBERS-2

ERS-1,2

ENVISAT

....Y siguen

TELEDETECCION ‐ COMPONENTES 

SENSORES REMOTOS Sistemas complejos de componentes ópticos, mecánicos y electrónicos. Son instrumentos capaces de detectar, caracterizar y cuantificar la energía que  proviene  de  objetos  situados  a  la  distancia.  De  esta  forma,  logran  obtener  información de ciertas características de esos objetos.  Elementos críticos para determinar la calidad de la imagen: Resolución Espacial Resolución Radiométrica Resolución Espectral

TIPOS DE SENSORES  

En  primer  lugar  se  encuentran  los  sensores  pasivos,  los  cuales  detectan la radiación que es emitida  o  reflejada  por  los  objetos  bajo  observación.  Usualmente,  la  fuente  de radiación más común medida por  esta clase de sensores es la luz solar  reflejada.

En  segundo  lugar  se  ubican  los  sensores  activos,  encargados  de  emitir  energía  con  el  propósito  de  escanear  los  objetos  para  posteriormente  medir  la  radiación  que  es  reflejada  o  retrodispersada  desde  el  objetivo.  La  tecnología  de  radar es un ejemplo.

ORBITAS En general, el tipo de órbita en  el  que  los  satélites  de  observación  de  la  Tierra  son  insertados  es  sincrónica  con  el  Sol.  Ésta  es  un  tipo  de  órbita  baja  por  cuanto  tiene  una  altura de hasta 1000 Km. La  principal  utilidad  de  las  órbitas  sincrónicas  con  el  Sol  radica  en  la  capacidad  de  mantener estables en el tiempo  los  parámetros  de  revisita  y  cobertura  geográfica,  lo  cual  garantiza  condiciones  de  iluminación  favorables  para  la  toma de imágenes.

Banda de transmisión: Banda X

VENTAJAS DE LA TELEDETECCION  Cobertura global y periódica de la  superficie terrestre. Visión panorámica. Información multiespectral (rango visible,   infrarrojo y micro‐ondas). Formato digital. Datos continuos y escalables. Integración a Sistemas de Información  Geográfica (S.I.G.).

CAMPOS DE ESTUDIO

TELEDETECCION

Biodiversidad

Desastres Naturales Agricultura

Salud Energía Cambio Climático

Agua

Ecosistemas Meteorología

OTROS CAMPOS DE APLICACION Catastro rural y urbano Actualización cartográfica Monitoreo de fronteras Uso de la tierra Ordenamiento del territorio Dinámica hidrográfica Mapas Geológicos y geomorfológicos Prospección minera Estudios de vegetación Manejo forestal Pesquería Estudio de cuerpos de agua Investigación aplicada ...entre otros!

ALGUNOS EJEMPLOS Seguimiento de la afectación del recurso bosque

Ticoporo, 1972

Ticoporo, 1988

ALGUNOS EJEMPLOS

ALGUNOS EJEMPLOS Caraballeda antes del evento

EVALUACIÓN DE DESASTRES NATURALES

SPOT, Enero 99 Caraballeda después del evento

SPOT, Dic. 99

ALGUNOS EJEMPLOS EVALUACIÓN DE CULTIVOS

ALGUNOS EJEMPLOS Aplicaciones urbanas Planificación del Catastro Servicios Públicos Gestión Municipal

ALGUNOS EJEMPLOS Uso y Cobertura de la Tierra

Matorral Bosque Área Urbana Pastizales

Proyecto MAT‐FAO (FII‐CPDI)

Area Cultivada Plantaciones Forestales Cuerpos de Agua Area Inundable Eriales

ALGUNOS EJEMPLOS ESTUDIOS MARINOS La  observación  remota  del  mar,  proporciona  valiosa  información  sobre  corrientes  marinas,  Altura  de  la  superficie  del  mar,  Temperatura Superficial del Mar (TSM), Surgencias, Localización de bancos de pesca, y  calidad de las aguas.

Guajira

Pto. Fijo

Paraguaná Pto. Cumarebo

Margarita Cbo. Codera

Carúpano

Cumaná

Focos de surgencia en las costas de Venezuela

Paria

Trinidad

ALGUNOS EJEMPLOS DETECCION DE INCENDIOS Y FOCOS DE CALOR 

Abril

Mayo

SATELITE (AVHRR‐NOAA) 

ALGUNOS EJEMPLOS ESTUDIOS DE CUERPOS DE AGUA

Lago de Valencia, Satélite Landsat 7 ETM+

ALGUNOS EJEMPLOS Datos de sensores remotos  para apoyar los planes de  contingencia de la industria  petrolera

Imagen IKONOS Refinería El Palito, Dic. 2002

Imagen IKONOS Complejo Jose, Enero 2001

ALGUNOS EJEMPLOS Datos Globales de Elevación del Terreno

Modelo SRTM – Venezuela Sensor: Space Shuttle

ESTRUCTURA DE LA ABAE ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL DE LA ABAE

ABAE Y LA OBSERV. DE LA TIERRA UNIDAD DE OBSERVACIÓN FÍSICO‐TERRRITORIAL

MISIÓN Promover y ejecutar programas de beneficio social que requieren del  uso de técnicas de teledetección espacial, como herramienta útil para  la toma de decisiones en pro del desarrollo de las políticas públicas del  Estado  Venezolano,  contribuyendo  así con  el  desarrollo  económico,  político y social de la Nación.

PROYECTOS DE LA UNIDAD O.F.T Aplicación de la tecnología satelital en el ámbito social, científico y tecnológico Curso presencial “Teledetección Aplicada a  la Evaluación del  Entorno  Geográfico de Planteles Educativos ”

Resultados para los años 2007 y 2008

PROYECTOS DE LA UNIDAD O.F.T Aplicación de la tecnología satelital en el ámbito social, científico y tecnológico Aplicación  de  las  Tecnologías  de  Información  y  Sistemas  de  Aprendizaje  de  Distancia  (LMS)  para  la  puesta  en  servicio  de  un  curso  a  distancia sobre teledetección.  Esta  plataforma  de  educación  a  distancia  (E‐learning),  estará operativa  para  el  cuarto  trimestre  del 2009. Uso de programas de código abierto.  (Moodle,  Linux,  MySQL,  Apache,  etc…).

PROYECTOS DE LA UNIDAD O.F.T Fortalecimiento del Talento Humano en el Área de Observación de la Tierra Resultados logrados:

Coadyuvar a que los servidores públicos del  país  se  apropien  del  conocimiento  en  el  área  de  la  Geomática  y  la  posterior  generación  de  una  masa  crítica  de  profesionales  preparados  en  el  uso  y  manejo de imágenes satelitales. Cursos  nacionales  de  corta  duración  en  Geomática básica e intermedia. Promoción  de  Estudios  de  especialización, maestrías y diplomados  en  teledetección,  que  se  dictan  en  centros  tecnológicos  acreditados  localizados  en  la  República Federativa de Brasil e India

- 13 funcionarios públicos formados en India y Brasil a nivel de Diplomados y Especialización. - 10 funcionarios cursando estudios actualmente en Brasil y otros 3 en India. - 3 saldrán en SEP/2009 a India.

PROYECTOS DE LA UNIDAD O.F.T Aplicación de la tecnología satelital en el ámbito social, científico y tecnológico Equipamiento y consolidación del  Laboratorio de Teledetección y  Sistemas de Información Geográfica  (SIG) Desarrollo de aplicaciones a partir del  uso de imágenes satelitales. Generación  de  un  sistema  para  de  detección  de  incendios  a  partir  de  imágenes MODIS. Publicación  y  difusión  de  productos  finales mediante el uso de servidores  de mapas en Internet (WMS)

PROYECTOS DE LA UNIDAD O.F.T

Gracias…