Fuente Infogeo

Imágenes satelitales de alta resolución
Fuente Infogeo : Hablar de alta resolución satelital hoy en día significa hablar de imágenes de
hasta 60 cm de resolución, capaces de distinguir objetos como nunca antes se han observado.
Satélites con tecnología capaz de registrar 1 millón de km2 por semana con una revisita de
aproximadamente 3 días. ¿Cuándo comenzó el desarrollo de esta tecnología? ¿En qué
situación se encuentra hoy y qué aplicaciones tiene?.
Algo de historia
La teledetección de alta resolución satelital tiene casi 50 años de existencia. Su surgimiento y
primeros años, relacionados con objetivos militares de alta seguridad (de los gobiernos
estadounidense y ruso principalmente), tuvieron poco provecho y difusión para la comunidad
en general.
En 1972 comienzan a lanzarse los primeros satélites con fines científicos (bajo tutela de los
mismos gobiernos). Recién en 1993, se levantan las restricciones para la teledetección
comercial, y desde ese año, varias empresas privadas (principalmente norteamericanas)
construyen sus propios sistemas satelitales, en una carrera por liderar la avanzada de la alta
resolución en información espacial (un mercado que mueve millones de dólares anuales y cuya
tasa de crecimiento es más del 20% anual).
Satélites privados de Estados Unidos, Francia, India entre otros, relevan día tras día la
superficie terrestre ofreciendo múltiples productos para sus usuarios, que se multiplican a
medida que estas imágenes ofrecen nuevas aplicaciones para los más diversos sectores.
En 1999 se pone en orbita IKONOS, el primer satélite de resolución pancromática de 1 metro.
Las imágenes llegaron a una escala de 1:3600, y revolucionaron todo lo conocido. Hoy la
agencia espacial Digital Globe lidera el mercado de alta resolución satelital teniendo en órbita
el satélite QuickBird (lanzado en Octubre de 2001), el primero submétrico, con 60 cm de
resolución pancromática por píxel y una escala máxima de 1:1700. La misma agencia espacial
programa para este año el lanzamiento de un nuevo satélite de 46 cm de resolución por píxel.
La tecnología Radar también se sumó al desarrollo de la alta resolución. Las Imágenes de
radar poseen ventajas competitivas respecto a las de satélites ópticos para algunas
aplicaciones. Por no poseer el inconveniente de la nubosidad, son ideales para monitoreo
ambiental. También son muy utilizadas para detección de manchas en el océano y elaboración
de modelos de elevación digital.
En 1995, RADARSAT Internacional (hoy MacDonald Dettwiler and Associates), lanza
RADARSAT- 1 el primer satélite de Radar de alta resolución, con 8 metros por píxel. Para este
año la agencia anuncia el lanzamiento de un nuevo RADARSAT de 3 metros de resolución.
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Esto supera todos los límites imaginados hace 50 años. Efectivamente, la incorporación de
imágenes satelitales para muchas aplicaciones geoespaciales se veía dificultada por
impedimentos como: la baja resolución espacial (para usos en catastro y forestación), los
largos períodos para la obtención de imágenes (para uso en monitoreo ambiental y de obras),
la dificultad en el manejos de formatos, el costo elevado y el difícil acceso.
Si analizamos hoy en día, una a una estas dificultades, podemos decir que casi todas han sido
superadas por las nuevas tecnologías en teledetección comercial. Como ya hemos señalado, la
resolución ha aumentado hasta valores inferiores al metro, ampliando el abanico de
posibilidades para la visualización de objetos antes sólo visibles en fotografías o relevamientos
en campo. Los períodos entre tomas son cada vez más cortos, y la posibilidad de programar la
toma a pedido del usuario sobre su área de interés (además de poder elegir entre múltiples
parámetros) han reducido los problemas temporales anteriores. También se ha evolucionado
en el manejo de los formatos de las imágenes. Hoy las agencias espaciales entregan sus
imágenes en formatos universales, y los distribuidores ofrecen posibilidades de conversión a
todos los formatos actuales para información de tipo satelital. Empresas de software
especializado han acompañado el desarrollo satelital y ofrecen poderosos módulos para el
manejo de las imágenes y el aprovechamiento integral de toda la información que contienen.
Los costos también han disminuido, y la posibilidad de adquirir áreas reducidas (y no una
escena completa, como en los primeros satélites) permite a cada usuario adaptar sus recursos
al uso de imágenes.
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Parque
Norteen
de Buenos Aires: Imagen QuickBird,
color
natural,
60 la
cmCiudad
de resolución.
Loteo agrícola en una imagen QuickBird 4 bandas. Color Natura
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Loteo agrícola en una imagen QuickBird 4 bandas. Falso Color compuesto
Imagen
QuickBird, 60 cm color natural. Lecho de río y puentes.
CARACTERISTICAS ESPECTRALES DE LOS SATELITES DE ALTA RESOLUCIÓN
Los satélites de alta resolución (IKONOS, QuickBird) tienen cinco bandas: una pancromática
(60 cm en QuickBird, 1m en IKONOS) y cuatro multiespectrales Azul, Verde, Rojo, e Infrarrojo
Cercano: (2,4 m en QuickBird y 4 m IKONOS). La combinación de estas cinco bandas genera
distintos productos que ofrecen a los usuarios la posibilidad de personalizar su pedido según
sus necesidades.
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En los productos QuickBird, por ejemplo, estas combinaciones son:
Blanco y Negro
60 cm de Resolución
Banda: Pancromática
Multiespectral
2.40 m de Resolución
Bandas: Rojo, Verde, Azul, Infrarrojo Cercano
Color Natural:
60 cm de Resolución
Bandas: Fusión de Pancromática, y Rojo, Verde, Azul
Color Infrarrojo (Falso Color Compuesto)
60 cm de Resolución
Bandas: Fusión de Pancromática y Verde, Rojo, Infrarrojo Cercano
Bundle (todas las Bandas por separado)
60 cm de Resolución para la banda Pancromática
2,40 m de Resolución para las bandas Multiespectrales
Bandas: Pancromática, Rojo, Verde, Azul, Infrarrojo Cercano
Cada una de estas combinaciones, como dijimos, posee potencialidades para distintas
aplicaciones. Veamos entonces cuáles son algunas de las cientos de aplicaciones de las
imágenes de alta resolución.
APLICACIONES
Desde su aparición, las imágenes satelitales han sido de gran utilidad para la realización de
estudios regionales, medioambientales, meteorológicos, de seguimiento de catástrofes o
avance de la degradación del suelo. Estos estudios regionales, debido a las características de
la primera generación de satélites, eran factibles en áreas de cientos o miles de kilómetros.
Hasta fechas muy recientes, para realizar estudios a nivel local (áreas más reducidas, mayor
nivel de detalle) era necesario utilizar fotografía aérea, ya que con la resolución espacial de los
primeros satélites ópticos era imposible alcanzar escalas por debajo de 1:20.000. Pero este
panorama ha cambiado. La aparición y el continuo perfeccionamiento de los satélites de alta
resolución se traduce en mayor nivel de detalle y mayor información. En la mayoría de los
casos el uso de imágenes se traduce en una reducción de costos, tiempo de trabajo y
prevención de problemas.
Todo lo anterior ha generado un incremento en la utilización de estas imágenes en nuevas
áreas de aplicación. Nombraremos sólo algunas para dimensionar este fenómeno.
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Agricultura de precisión: hoy en día el uso de imágenes satelitales, (junto con los sistemas de
información geográfica (SIG) y los de posicionamiento global (GPS)) se ha hecho
imprescindible como parte de las herramientas del agricultor. Ahora es posible monitorear con
mayor precisión el estado de los cultivos y calcular más acertadamente los volúmenes de
cosecha. Las imágenes de alta resolución son útiles para: medición de campos, desperdicios,
fletes, identificación y medición de cultivos, estudios de la salud y crecimiento de los cultivos,
información para mejor uso efectivo del agua, fertilizantes, herbicidas y pesticidas, predicción
de rendimientos, la determinación de disponibilidad forrajera, tasación de daños por granizo,
estudio de la heterogeneidad de cultivos (relacionada con estrés hídrico, mala distribución del
riego, ataque de plagas y enfermedades en el cultivo o irregular distribución de fertilizantes).
Catastro Rural: Tareas de catastro que antes se debían realizar, sí o sí, con fotografías aéreas
o relevamientos en campo se ven simplifi cadas y abaratadas por esta tecnología, por ejemplo
inventarios de las unidades de producción agro-pecuaria, la individualización de las parcelas y
el valor de las mismas.
Planificación y catastro urbano y desarrollo local: para estos sectores, una imagen que permite
distinguir casas, calles, espacios verdes y su estado de conservación, es una herramienta de
especial potencial. Las imágenes de alta resolución permiten analizar atributos poblacionales,
realizar tareas de planeamiento desarrollo y construcción, seguimiento de proyectos o mapeo
del uso de la tierra, (por ej: áreas residenciales versus áreas industriales, ubicaciones de
negocios competitivos, etc.) evaluación continua de las infraestructuras, del crecimiento
urbano, y del retroceso de los hábitat naturales, de la necesidad de nuevas vías de
comunicación, del grado de utilización de áreas industriales, y de la distribución y extensión de
los espacios verdes. Si bien las imágenes anteriores permitían identifi car las áreas sometidas
a proceso de cambio, con las imágenes de alta resolución se pueden identificar las causas del
cambio.
Grandes Infraestructuras, Obras Públicas y Servicios: Entre las aplicaciones específi cas en el
sector de la construcción todas las referentes a ingeniería y gestión de vertederos, tendidos
eléctricos, vías férreas, carreteras, oleoductos, gasoductos, conducciones de agua y a todo tipo
de instalaciones.
Telecomunicaciones y transportes: La precisión de las imágenes de alta resolución es
fundamental para el diseño, planifi cación y construcción de las redes de telecomunicaciones,
al permitir determinar la localización más idónea para los receptores, el uso del suelo urbano y
hasta la altura de los edifi cios. En el sector del transporte se utilizan imágenes de alta
resolución para gestión de fl otas, planifi cación de rutas, logística de la distribución, planifi
cación de Servicios de Emergencia y Protección Civil.
Exploración Petrolera, Minera y Gasoductos: estos proyectos de exploración se ven facilitados,
particularmente en áreas remotas donde la información cartográfi ca disponible es nula o
defectuosa. Una vez que las áreas de Alto Potencial son identifi cadas, las imágenes de Alta
Resolución son usadas para planeamiento, desarrollo y monitoreo de recursos naturales e
infraestructuras.
Medio ambiente: Las imágenes permiten seguimiento de los fenómenos de erosión,
deforestación, lluvia ácida, vertidos tóxicos, derrames de crudo y fugas incontroladas, y
determinar su impacto a largo plazo sobre la vida silvestre y la vegetación. Los científi cos
ambientalistas están utilizándolas para predecir tendencias en áreas de elevada fragilidad
ambiental.
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Prevención y Monitoreo de Catástrofes: Fenómenos como inundaciones, incendios, terremotos,
tormentas, pueden ser estudiados, monitoreados y hasta prevenidos mediante el uso de
imágenes de alta resolución. Muchos de los parámetros con infl uencia en la evaluación de los
efectos producidos por una inundación pueden ser analizados con el uso de estas técnicas:
geomorfológicos y fi siográfi cos (estructuras geológicas, redes de drenaje, orientación de los
valles, disposición de terrazas y terrenos aluviales, etc.), topográficos (pendientes y
microrrelieves), cobertura del suelo (cultivos y zonas boscosas) y parámetros socioeconómicos
(habitabilidad del suelo, intensidad del uso, redes de comunicación, etc.). Incluso resulta
posible delimitar claramente el área afectada por la avenida e identifi car y cartografi ar los
efectos de la misma en las zonas inundadas (erosión del suelo, acumulación de materiales).
Con tomas a pedido, luego de los sucesos o programas de suscripción periódicos, se obtienen
elementos para el análisis con los que antes no se contaba.
Contaminación: alto potencial para su control dentro del territorio. Puede servir de apoyo a la
defi nición de planes nacionales, especialmente los interregionales, a la valoración de los
agentes contaminantes de aguas litorales o continentales, o a la simulación de actuaciones de
saneamiento y su impacto. En especial, en el tema aguas, las situaciones de concentración de
contaminación debidas a vertidos o pérdidas pueden detectarse y seguirse utilizando imágenes
multiespectrales de satélite.
Recursos Forestales: El manejo de bosques nativos e implantados también se ve facilitado por
las nuevas tecnologías. Con una resolución de 60 cm, es posible identifi car y contar los
árboles individualmente, clasifi carlos por especie, (ITC, Individual Tree Clasifi cation), conocer
su estado de desarrollo y planifi car su aprovechamiento.
Cartografía y SIG: La detección de objetos de dimensiones métricas y submétricas, permite la
elaboración de documentos cartográfi cos a escala muy grande (mejor que 1:2000). Estos
sistemas consiguen crear mapas precisos y con gran cantidad de información. Para los
usuarios de Sistemas de Información Geográfica la integración de imágenes obtenidas por
teledetección supone grandes ventajas porque incrementan la utilidad de la información
proporcionada por un mapa vectorial clásico. La teledetección espacial y los Sistemas de
Información Geográfi ca han tenido un desarrollo paralelo. Por las características que ya hemos
resaltado, las nuevas imágenes de alta resolución abren innumerables posibilidades para su
trabajo integrado con vectores, y capas de información.
Las imágenes satelitales de alta resolución han transformado el mundo de la geoinformación y
se han incorporando como herramientas clave en sectores que no hacían uso de estas
tecnologías. Su desarrollo y perfeccionamiento por parte de las agencias espaciales no se
detiene, y hacen cada vez más cierta la vieja frase: “una imagen vale más que mil palabras”.
Fuente:
Clara González Reig
InfoSat Argentina
Coordinadora de Proyectos
[email protected]
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