CDR Sensores Remotos en Oceanografia

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIA
COORDINACIÓN DE FORMACIÓN BÁSICA
COORDINACIÓN DE FORMACIÓN PROFESIONAL Y VINCULACIÓN UNIVERSITARIA
PROGRAMA DE UNIDAD DE APRENDIZAJE
I. DATOS DE IDENTIFICACIÓN
1. Unidad Académica (s): Facultad de Ciencias Marinas
2. Programa (s) de estudio: Licenciatura (s): Oceanología
3. Vigencia del plan: 2008-2
4. Nombre de la Unidad de Aprendizaje: Sensores Remotos en Oceanología
6. HC: 1_
5. Clave 15691
HL_____ HT__4___ HPC_____ HCL_____ HE _1__ CR__6
7. Ciclo Escolar: 2012-2
8. Etapa de formación a la que pertenece: _Disciplinaria
9. Carácter de la Unidad de Aprendizaje:
Obligatoria ____________
Optativa ____X________
10. Requisitos para cursar la Unidad de Aprendizaje: ninguno
Formuló: Dra. Adriana Gisel González Silvera
Vo. Bo. Dr. Victor Zavala Hamz
Fecha:
Cargo: Subdirector
15 de mayo 2012
II. PROPÓSITO GENERAL DEL CURSO
Sensores Remotos en Oceanología es una asignatura optativa que se imparte en la licenciatura de Oceanología. Su propósito es que el alumno
adquiera los conocimientos báscios sobre el uso de los sensores remotos para el estudio de procesos oceanográficos en diferentes escalas espaciales
y temporales, pasando por los conceptos básicos que llevaron al desarrollo de este tipo de sensores y finalizando en las diferentes aplicaciones de
los mismos en diferentes aéreas de la oceanografía, y así asentar las bases del conocimiento necesarias para el buen desempeño profesional del
Oceanólogo.
III. COMPETENCIA (S) DEL CURSO
Manejar los conceptos básicos que llevaron al desarrollo de los sensores remotos y su aplicación en la oceanografía mediante clases teóricas y
estudios de caso donde el estudiante pueda evaluar las potencialidades y limitaciones de estos sensores y visualizar las posibilidades de aplicación
en el estudio de diferentes procesos oceanográficos, con una actitud responsable basada en la ética y el respeto por el medio ambiente.
IV. EVIDENCIA (S) DE DESEMPEÑO
1. Elaboración de un Manual de Manejo de Imágenes de Sensores Remotos que consiste en colocar por escrito los procedimientos y ejercicios
desarrollados en las prácticas.
2. Proyecto final que consiste en el desarrollo de un estudio de caso específico que será asignado de forma individual para cada alumno
(Presentación oral ante el grupo).
V. DESARROLLO POR UNIDADES
UNIDAD 1:
Competencia: Describir los conceptos básicos que llevaron al desarrollo de los sensores remotos y su aplicación en la
oceanografía, mediante el dominio de los procesos físicos involucrados en el desarrollo de los sensores remotos.
CONCEPTOS
BÁSICOS
CONTENIDO TEMÁTICO
Duración: 4 hrs de teoría
1. HISTORIA DE LA PERCEPCIÓN REMOTA
1.1. Conceptos de Percepción Remota
1.2. Historia de la Percepción Remota
1.3. Comparación océano x tierra
2. EL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
2.1. Definición y Características
2.2. Unidades de medida y nomenclaturas
2.3. Interacción del espectro electromagnético con la atmósfera y el agua
2.4. Propagación de la luz en la atmósfera y en el océano
3. PROPIEDADES ESPECTRALES DE LOS CUERPOS
3.1. Tierra
3.2. Agua
3.3. Atmósfera
3.4. Vegetación
V. DESARROLLO POR UNIDADES
UNIDAD 2:
TIPO DE
SENSORES
REMOTOS
Competencia: Identificar los diferentes tipos de sensores remotos existentes en la actualidad, los principios
físicos en los que se basa cada uno, y la utilidad de cada uno en el estudio de diferentes procesos
oceanográficos, de forma a poder identificar cual será el más adecuado para resolver determinado problema
en oceanografía con ética, responsabilidad y respeto.
CONTENIDO TEMÁTICO
Duración: 5 hrs de teoría
4. CLASIFICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS SATÉLITES
4.1. Tipos de Satélites y Orbitas
4.2. Componentes de un satélite
4.3. Sensores y tipos de sensores
4.4. Efectos atmosféricos
5. Altimetría
5.1. Características
5.2. Fundamentos de su percepción remota
5.3. Tipos de algoritmos
5.4. Aplicación en Oceanografía
6. Radares
6.1. Características
6.2. Fundamentos de su percepción remota
6.3. Tipos de algoritmos
6.4. Aplicación en Oceanografía
7. Medición de la Temperatura Superficial del Mar
7.1. Características
7.2. Fundamentos de su percepción remota
7.3. Tipos de algoritmos
7.4. Aplicación en oceanografía
8. Color del Océano
8.1. Características
8.2. Fundamentos de su percepción remota
8.3. Componentes del agua que participan de la absorción y dispersión de la luz
8.4. Propiedades ópticas inherentes y aparentes de los cuerpos de agua
8.5. Algoritmos para medición de la Concentración de Clorofila-a
8.6. Algoritmos para medición de la Productividad Primaria
V. DESARROLLO POR UNIDADES
UNIDAD 3:
PROCESAMIENTO
DE DATOS
Competencia: Manejar los programas computacionales necesarios para realizar de forma adecuada la extracción de
los datos derivados de imágenes de sensores remotos, los cuales van a permitir realizar análisis objetivos basados en
el diseño de estrategias de evaluación basadas no solamente en la observación visual de las imágenes como en
análisis estadísticos de los datos, para así poder elaborar informes científicos (reportes, artículos, etc…) con calidad y
una actitud positiva y responsable.
CONTENIDO TEMÁTICO
Duración: 7 hrs de teoría y 32 hrs de taller
9. PROCESAMIENTO DE IMÁGENES
9.1. Procesamiento de imágenes de Temperatura superficial del mar.
9.2. Procesamiento de imágenes de color del océano.
9.3. Niveles de procesado.
9.4. Visualización de imágenes con programa WIM.
9.5. Elaboración de paletas de colores.
9.6. Extracción de datos.
10. MANEJO DE DATOS
10.1. Elaboración de series de tiempo
10.2. Extracción por áreas
10.3. Extracción por transectos
10.4. Extracción por estaciones
10.5. Estadísticas básicas y manejo de matrices.
11. VISUALIZACIÓN DE DATOS
11.1. Graficas de distribución espacial.
11.2. Posicionamiento de estaciones y transectos.
11.3. Diagramas de Hovmoeller.
VI. ESTRUCTURA
DE LAS PRACTICAS
No de Práctica
Competencia:
1
Aprender a manejar imágenes de sensores remotos
de la temperatura superficial del mar y del color
del océano para evaluar los procesos
oceanográficos en el océano con ética y
responsabilidad.
Descripción
Material de
Apoyo
Duración
USO DE PROGRAMA PARA
Computadora
MANEJO DE IMÁGENES:
Aprendizaje del uso de programa
específico para manejo de
imágenes. Los procedimientos
realizados serán registrados en el
Manual de Uso de Imágenes de
Sensores Remotos.
Aprender a realizar la extracción de datos de
TÉCNICAS DE EXTRACCIÓN
Computadora
imágenes de la temperatura superficial del mar y
DE DATOS: utilizando diferentes
del color del océano para una evaluación numérica técnicas se realizará la extracción de
de los datos.
datos de las imágenes en diferentes
formatos. El alumno resolverá un
ejercicio planteado por el maestro el
cual será integrado al Manual de
Uso de Imágenes.
1 sesión (2 hs)
3
Aprender a graficar los datos obtenidos de las
imágenes, para visualizar la relación que existe
entre las variables involucradas en un mismo
fenómeno.
1 sesión (2 hs)
4
Describir la distribución espacial de los datos
extraídos de las imágenes en mapas, para aprender
como integrar la información de diferentes
periodos de tiempo o de diferentes sensores
remotos, con responsabilidad y respeto por el
medio ambiente.
2
ANÁLISIS GRÁFICO Y
Computadora
ESTADÍSTICO:
Realizar bloqueo de datos, manejo
de matrices, cálculo de estadísticas
básicas, finalizando en la
elaboración de gráficas para
presentación de resultados. El
alumno resolverá un ejercicio
planteado por el maestro el cual
será integrado al Manual de Uso de
Imágenes.
REMAPEO DE DATOS:
Computadora
Graficar la distribución espacial de
datos extraídos de las imágenes, con
énfasis a edición final (línea de
costa, posicionamiento de
estaciones de muestreo,
posicionamiento de transectos, uso
de paleta de colores).
2 sesiones (4 hs)
2 sesiones (4 hs)
El alumno resolverá un ejercicio
planteado por el maestro el cual
será integrado al Manual de Uso de
Imágenes.
5
Describir la variación espacio-temporal de los
datos extraídos de las imágenes, para aprender
como visualizar series de tiempo e interpretar los
resultados de forma adecuada, para presentar
información con responsabilidad y respeto por el
medio ambiente.
DIAGRAMAS DE
HOVMUELLER: Graficar datos
extraídos de series de tiempo de
transectos.
Computadora
6
Observar, comprender y describir un proceso
oceanográfico con base en el uso de imágenes de
sensores remotos de color del océano y/o
temperatura superficial del mar, en el contexto
práctico de control de temperatura en una
instalación acuícola.
DESARROLLO DE ESTUDIO DE Imágenes de
CASO: El alumno llevará a cabo un sensores remotos
estudio de caso, para el cual se le
Computadora
dará una grupo de imágenes con un
problema oceanográfico específico
a resolver, donde el alumno tendrá
que usar las herramientas de manejo
de imágenes y datos aprendidas en
clase para resolver el problema.
2 sesiones (4 hs)
4 sesiones (8 hs)
VII. METODOLOGÍA DE TRABAJO
En las clases de teoría y taller el maestro hará uso del pizarrón o de otros materiales audiovisuales para explicar al alumno los conceptos teóricos
de la materia de manera clara y breve, ilustrando dichos conocimientos mediante un acervo de problemas y ejercicios en donde se demostrará al
estudiante como aplicar los conocimientos teóricos para la solución de problemas en el estudio de ciertos procesos oceanográficos.
RECOMENDACIONES AL PROFESOR:
Se sugiere poner énfasis en el empleo de las siguientes herramientas metodológicas:
1. Motivar entre los alumnos la investigación mediante la búsqueda de ejemplos de estudios donde se haga uso de imágenes de sensores
remotos para la evaluación de procesos oceanográficos, tanto en la biblioteca como en Internet.
2. Plantear la resolución de ejercicios para fortalecer el entendimiento de los conceptos teóricos y de manejo de datos presentados en clase.
3. Promover el trabajo individual y de grupo en el salón de clase, proponiendo la discusión de algún problema o resultado.
4. Proponer estudios de caso, ya sean individuales o por equipos, anclados a un aspecto práctico en Oceanografía.
5. Introducir el uso de la tecnología (presentaciones en power point, uso de paquetes de cómputo, calculadora gráfica, etc.) tanto en el salón
de clase como fuera de él.
VIII. CRITERIOS DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA
Requisitos para acreditar la materia:
1) Cumplir con el 80% de asistencia en clases impartidas.
2) Realizar con empeño las diferentes actividades desarrolladas en el curso, las cuales serán evaluadas mediante los siguientes
criterios de calificación:
 Un Examen Parcial (30%)
 Presentación de un Manual de Uso de Imágenes de Sensores Remotos (30%)
 Proyecto de Investigación: 40%
 Ensayo: 50%
 Presentación ante el grupo: 50%
IX. BIBLIOGRAFÍA
Básica
Complementaria
Kirk J.T.O. 1994. Light and Photosynthesis in Aquatic
Ecosystems. Cambridge.
2. Revista Ciencias Marinas.
3. International Journal of Remote Sensing
4. Continental Shelf Research
5. http://www.jpl.nasa.gov/
6. http://modis.gsfc.nasa.gov/
7. http://oceancolor.gsfc.nasa.gov/
8. http://envisat.esa.int/instruments/meris/
9. http://www.ioccg.org
IOCCG Reports. En: www.ioccg.org.