UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA FACULTAD DE CIENCIA

UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA
FACULTAD DE CIENCIA, TECNOLOGÍA Y AMBIENTE.
DEPARTAMENTO DE DESARROLLO TECNOLÓGICO.
Propuesta de Diseño de un Sistema de Recepción de Imágenes Satelitales,
Climáticas y Ambientales, en el período de Febrero-Abril del 2012.
Trabajo Monográfico para obtener el Título de Ingeniero en Sistemas y
Tecnologías de la Información, Concentración Redes y Comunicaciones
Autores:
Br. Freda Patricia Baquedano Alonzo (2007930138)
Br. Perla Carolina Brenes Gutiérrez (2007930166)
Tutor: Msc. Mariella Cuadra Guido
Managua, Nicaragua
18 Abril 2012
Dedicatoria
Dedicamos este trabajo fruto de una trayectoria de estudios constantes:
A Dios todo poderoso, por guiarnos en los momentos más decisivos de nuestras
vidas y por permitirnos ver cumplido este sueño.
A nuestros padres, porque les debemos lo que somos, porque sin su ayuda nada
de esto sería posible.
A nuestros hermanos y tíos, por el apoyo y los consejos brindados.
A nuestros maestros, que nos han instruido a lo largo de estos cinco años,
ayudándonos así a enriquecer nuestro conocimiento y animándonos a ser mejores
cada día.
En especial a nuestros tutores Mariella Cuadra y al Msc. Héctor Lizárraga,
quienes nos transmitieron sus conocimientos con el propósito de ayudarnos a
realizar este trabajo monográfico.
Y a todas las personas que nos brindaron su ayuda y que de alguna manera
intervinieron en el cumplimiento de esta meta.
Freda Patricia Baquedano Alonzo.
Perla Carolina Brenes Gutiérrez.
Agradecimiento
A Dios, por habernos brindado la salud en nuestras vidas, la sabiduría, la fortaleza
y el entendimiento para poder realizar nuestro trabajo.
A nuestros padres, por estar siempre a nuestro lado brindándonos esas palabras
de aliento que nos animaron a seguir adelante, gracias por su apoyo incondicional.
A nuestros maestros, porque con su esfuerzo y dedicación nos brindaron la
enseñanza y el saber para que hoy y siempre mantengamos en alto el buen
nombre de esta Universidad y que en donde se encuentren puedan sentirse
orgullosos.
A nuestros hermanos y amigos, por brindarnos su apoyo y demostrarnos que
podemos contar siempre con su ayuda.
A quienes colaboraron, por la confianza puesta en nosotros y brindarnos la
oportunidad de demostrar nuestras aptitudes superando obstáculos mediante
esfuerzos.
Freda Patricia Baquedano Alonzo.
Perla Carolina Brenes Gutiérrez.
ÍNDICE
1. RESUMEN
2. INTRODUCCIÓN
3. OBJETIVOS
3.1 Objetivo General
3.2 Objetivos Específicos
4. MARCO TEÓRICO
4.1- Historia de los satélites
4.2- Clasificación de los satélites
4.3- Elementos presentes en un sistema de teledetección
4.4- Sistema satelital
4.5- Imagen satelital.
4.6- Tipos de imágenes satelitales
4.7- Algunas aplicaciones de las imágenes satelitales
4.8- Ventajas y desventajas de las imágenes satelitales
4.9- Forma de recepción de las imágenes satelitales
4.10- Tipos de Satélites para la captura de imágenes satelitales
4.11- Criterios para la selección de satélite
4.12- Banda de trabajo de los satélites
4.13- Sensores
4.13.1- Aspectos importantes para le elección de sensores
4.14- Tipos de antenas
4.14.1- Antenas parabólicas
4.15- Importancia de los sistemas satelitales
4.16- Tipos de imágenes satelitales
4.17- Aplicaciones de las imágenes satelitales
4.18- Utilización y aplicación de los satélites meteorológicos en Nicaragua.
5. MARCO METODOLÓGICO
6. DESARROLLO
6.1-Justificación de elección de diseño.
6.2-Solución Nº 1. Diseño del centro de recepción de imágenes usando satelite
GOES
6.1.1- Descripción del diseño
6.1.2- Equipos para la recepción de las imágenes Satelitales
6.1.3- Características del Satélite GOES
6.1.4- Utilidad de las imágenes GOES
6.1.5- Características técnicas de la Antena Parabólica
6.1.6- Características técnicas del Amplificador de bajo ruido (LNB)
6.1.7- Características Técnicas del LNB
6.1.8- Características técnicas de la computadora a ser utilizada en la recepción
de los datos
6.1.9- Software para la recepción de imágenes.
6.3- Solución 2. Diseño del centro de recepción de imágenes usando satélites
NOAA.
7. CONCLUSIONES
8. RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFÍA
GLOSARIO DE TÉRMINOS
Ancho de banda: Es la gama de frecuencia que ocupa una portadora con
determinada velocidad y modulación. Para el cálculo de enlace se toma el Roll-Off
de 0.14 y 0.51 para asignación.
APT: Automatic Picture Transmission por sus siglas en inglés
significa
transmisión automática de imagen. Es la transmisión automática de imágenes de
los satélites NOAA americanos.
AVHRR: Advanced Very High Resolution Radiometer por sus siglas en inglés
significa Radiómetro Avanzado de Muy Alta Resolución. Es un sensor utilizado por
satélites NOAA para la captura de imágenes de alta resolución.
Calibración: Ajuste realizado a una antena para lograr establecer un enlace.
Georreferenciación: Proceso de asignar coordenadas de mapa a los datos de la
imagen. Los datos de la imagen son proyectados en el plano coordenado
deseado, pero no referenciados al sistema de coordenadas. La rectificación por
definición involucra georreferenciación puesto que los sistemas de proyección de
mapas se asocian con coordenadas de mapa.
GIS: Geographic Information System que traducido al español significa sistema de
información geográfica. Es una integración organizada de hardware, software y
datos geográficos diseñada para capturar, almacenar, manipular, analizar y
desplegar en todas sus formas la información geográficamente referenciada, con
el fin de resolver problemas complejos de planificación y gestión geográfica.
GOES: Geostationary Operational Environmental Satellite por sus siglas en inglés
que significa satélite geoestacionario operacional ambiental. Es una de las claves
de programa estadounidense del National Weather Service “NWS” de la NOAA.
GOES-12 es el designado GOES-Este, localizado a 75°W sobre el río Amazonas.
Es el que da mucha información del tiempo de EE.UU.
HRVIR: High Resolution Visible and Infrared por sus siglas en inglés
alta
resolución en el visible e infrarrojo, sensor a bordo del satélite SPOT 4 que recoge
la radiación solar reflejada o emitida por la tierra de la superficie terrestre en las
longitudes de onda del espectro Visible y el Infrarrojo además de poder obtener
imágenes en pancromático.
IR: Infrared Radiation por sus siglas en Inglés Radiación Infrarroja, imagen
Infrarroja Térmica tomada por los sensores de los satélites.
LNB: Low Noise Block
por sus siglas en inglés bloque de bajo ruido, es un
amplificador de bajo ruido utilizados en las antenas para la transmisión y
recepción.
Multiespectral: Una imagen satelital multiespectral es aquella que es generada a
partir de los datos recolectados por un mismo sensor en más de una banda.
NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration por sus siglas en inglés
que significa administración nacional oceánica y atmosférica. Es una agencia
científica del departamento de comercio de los Estados Unidos cuyas actividades
se centran en las condiciones de los océanos y la atmósfera.
Píxel: término derivado de "Picture Element" en una representación digital para
indicar la posición espacial de una muestra en un archivo de imagen, el cual
consiste en un arreglo espacial de números digitales y corresponde a la unidad
fundamental e indivisible de representación raster. Un ensamble bidimensional de
píxeles forma la matriz que conforma la imagen. El parámetro fundamental que
describe dicha cuadrícula es el espaciamiento entre píxeles en cada una de las
dos direcciones de la imagen. El espaciamiento de píxel, se refiere a menudo
como píxel o tamaño de píxel.
RAMSDIS: Regional and Mesoscale Meteorology Team (RAMMT) Advanced
Meteorological Satellite Demonstration and Interpretation System. Por sus siglas
en inglés que significa Sistema Regional de Interpretación y Demostraciones de
Satélites Meteorológicos de Alta resolución. Este es un sistema de manejo de
imágenes satelitales.
Sensores remotos: Sistemas de detección y medida a distancia, generalmente
empleados desde aeronaves o satélites, con los que se obtiene información
meteorológica, oceanográfica, sobre la cubierta vegetal, etc. Para tales medidas
se utilizan sistemas de detección activos y pasivos.
Sutron Corporation: Corporación Sutron, es una empresa de monitoreo
ambiental que ofrece productos y servicios profesionales en las áreas de
hidrología, meteorología y la gestión del agua. Sus productos consisten en
sensores, plataformas de recolección de datos y unidades terminales remotas con
sistema de telemetría y el software de aplicación.
Transpondedor: Circuito electrónico de conversión de frecuencia y amplificador
de potencia, abordo del sistema de comunicaciones; utilizado para la
retransmisión de las señales procedentes de la estación terrena transmisora a una
o varias estaciones terrenas receptoras.
1.
RESUMEN
El presente trabajo tiene la finalidad de brindar una propuesta de diseño de un
sistema de recepción de imágenes satelitales climáticas y ambientales, que
permita satisfacer las necesidades de la carrera de Ingeniería en Calidad
Ambiental (ICA) y la Estación Solar, ambos pertenecientes a la Facultad de
Ciencia, Tecnología y Ambiente de la Universidad Centroamericana (UCA).
Asimismo, mostrar el proceso de recepción de las imágenes, el tipo de satélite y
los componentes necesarios para lograr establecer el diseño. Además se
describen cada uno de los elementos que conformarán la estación terrena
destinada para la recepción de las imágenes.
De la misma manera, detalla la finalidad y el funcionamiento del sistema de
recepción de imágenes satelitales, al igual que el proceso ocurrido al momento de
la captura de las imágenes desde el satélite, en este caso la teledetección, y los
aspectos técnicos que se deben considerar en este tipo de sistema, como: bandas
de trabajo del satélite, sensor, decodificador, software, equipos de la estación
terrena, personal necesario, tipo de antena, entre otros.
This paper aims to provide a design proposal of a system for receiving weather
and environmental satellite images, which will satisfy the needs of Engineering in
Environmental Quality (ICA) and the Solar Station, both belonging to the Faculty of
Science, Technology and Environment of the Central American University (UCA).
Also show the process of reception of images, the type of satellite and components
required to achieve set design. It further describes each of the elements that make
up the earth station intended to receive the images.
Similarly, details the purpose and operation of reception of satellite images, as the
process occurred at the time of capture of images from the satellite, in this case the
remote sensing, and technical details that should consider in this type of system,
such as operating bands of the satellite, sensor, decoder, software, ground station
equipment, staffing, type of antenna, among others.
2.
INTRODUCCIÓN
La lucha del ser humano por entender los fenómenos naturales que ocurren en el
planeta tierra lo han llevado a crear grandes inventos tecnológicos que trabajen en
base a la satisfacción de esta necesidad, siendo los sistemas satelitales los de
mayor demanda, debido a que a través del proceso de teledetección que realizan
los satélites meteorológicos se pueden obtener imágenes reales de diversos tipos,
tales como: climáticas, ambientales, agrícolas, etc. las cuales generan gran
cantidad de información que permite realizar estudios sobre áreas específicas de
la superficie terrestre y analizar a profundidad cada fenómeno natural.
Por tal motivo, las imágenes capturadas por el sistema de recepción de imágenes
satelitales serán de gran utilidad para la Facultad de Ciencia, Tecnología y
Ambiente de la Universidad Centroamericana (UCA). En los estudios que realiza la
carrera de Ingeniería en Calidad Ambiental (ICA) sobre el Medio Ambiente y para
la Estación Solar como herramientas que permita conocer a profundidad los
cambios climáticos y ambientales en determinadas áreas; además sería una
herramienta de estudio para los alumnos pertenecientes a esta facultad.
Debido a la importancia y a las ventajas que ofrece este tipo de sistema se
propone el diseño de un sistema de recepción de imágenes satelitales climáticas y
ambientales que sea de gran beneficio para la Universidad Centroamericana. Es
necesario aclarar que no se han realizado estudios de este tipo en ninguna
institución académica, por lo tanto si se implementara esta propuesta, la UCA
sería la primera universidad de Nicaragua en contar con un sistema propio de
recepción de imágenes satelitales climáticas y ambientales.
3.
OBJETIVOS
3.1 Objetivo General
Proponer un diseño de sistema de recepción de imágenes satelitales
climáticas y ambientales, que permita su posible implementación en
la Universidad Centroamericana (UCA).
3.2 Objetivos Específicos
Recopilar información de fuentes primarias identificando de esta
manera los componentes y el funcionamiento del sistema satelital.
Analizar la información obtenida de entrevistas aplicadas a la Carrera
de Ingeniería en Calidad Ambiental (ICA) y la Estación Solar sobre la
propuesta de diseño del sistema de recepción de imágenes
satelitales, garantizando de esta manera una propuesta de diseño de
acuerdo a las necesidades existentes en dichas áreas.
Determinar la mejor solución para la elaboración de la propuesta de
diseño del sistema de recepción de imágenes satelitales climáticas y
ambientales para su posible implementación.
4.
MARCO TEÓRICO
El interés del hombre por conocer todo cuanto existe, lo ha llevado a realizar
grandes invenciones que ayudan a mejorar cada día sus procesos y su manera de
entender la realidad. Es por ello que se plantea una propuesta de diseño de un
sistema de recepción de imágenes satelitales climáticas y ambientales, que
permita su posible implementación en la Universidad Centroamericana (UCA).
Cabe mencionar que en ninguna institución académica se han realizado estudios
relacionados con esta temática, por tal motivo si se llegara a implementar esta
propuesta, la UCA sería la primera universidad de Nicaragua en contar con un
sistema propio de recepción de imágenes satelitales de los tipos antes
mencionados.
Para entender qué es un sistema satelital, primero se debe tener en cuenta el
concepto de satélite, porque de él depende el funcionamiento del sistema, por ello
se deben considerar la diferencia que hay entre un satélite natural y un satélite
artificial.
Según Tomasi (2008):
En términos astronómicos, un satélite es un cuerpo celeste que orbita en
torno a un planeta (por ejemplo, La Luna es un satélite de la tierra). Sin
embargo, en términos aeroespaciales un satélite es un vehículo espacial
lanzado por humanos, que describe órbitas alrededor de la tierra o de otro
Un sistema satelital consiste en uno o más vehículos espaciales, una
estación en la tierra para controlar el funcionamiento del sistema y una red
de estaciones usuarias en la tierra que proporcionan las instalaciones de
interfaz para transmitir y recibir el tráfico de comunicaciones terrestres a
través del sistema satelital. (p. 793).
Es decir los satélites artificiales son objetos creados por el hombre, puestos en
órbita mediante la intervención de él mismo; como por ejemplo: un vehículo que
puede o no contener tripulación, el cual es colocado en órbita alrededor de un
astro, con el objetivo de adquirir, amplificar y transmitir la información de éste a las
estaciones terrestres o a otros satélites; denominándose así satélites activos.
Por otra parte, se puede decir que un satélite natural es un cuerpo celeste que gira
en torno a un planeta o a otro cuerpo más pequeño, éste no posee luz propia, tal
como los planetas. Un ejemplo claro de ello es la Luna, que gira en torno al
planeta Tierra convirtiéndola así en un satélite natural.
4.1- Historia de los satélites
Según el documento Sistema de comunicaciones (“Breve Síntesis Histórica,” s.f.)
emitido por edutechne:
La Luna se convirtió en el primer satélite pasivo a finales de la década de
1940 y principios de la década de 1950. En el año 1954, la marina de
Estados Unidos transmitió exitosamente los primeros mensajes por ese
método de la Tierra a la Luna y viceversa (p. 2).
Según Salinero (2008), “las primeras experiencias de teledetección se remontan a
1859, cuando Gaspar Félix de Tournachon obtuvo las primeras fotografías aéreas
desde un globo cautivo”. Además añade que: “En 1909, Wilbor Wright adquirió la
primera fotografía aérea desde una plataforma remota“(p. 21).
Gandía & Meliá (1991), aseguran que “Los años 60 marcan el inicio del desarrollo
de las observaciones terrestres realizadas desde el espacio, con el desarrollo de
los satélites artificiales” (p. 20). Es decir que las técnicas de teledetección se
basaban exclusivamente en la fotografía aérea que se realizaban por primera vez
desde globos cautivos.
Además exponen que la fotografía espacial comenzó en 1946 en EEUU,
con fotos tomadas a bordo de un cohete V-2, aunque con no muy buenos
resultados, y aún dentro de la atmósfera. Ya en Octubre de 1957 se lanzó
al espacio el primer satélite artificial soviético SPUTNIK 1, aunque no tuvo
mucha trascendencia en este campo. En 1959 se transmitió la primera foto
espacial de la tierra usando el satélite Explorer -6.
Para la década de los 60 la NASA pone en marcha los primeros programas.
Así en 1960 lanza el primer satélite meteorológico TIROS-1 (Televition and
Infrared observation Satellite) que obtuvo 23.000 imágenes de diferentes
lugares del planeta. Le siguen distintas misiones o proyectos espaciales al
margen de las que se conciben con fines militares. Destacan, en 1964 el
proyecto MERCURY que proporcionó varios cientos de fotos en color, y las
misiones o proyectos GEMINI y APOLO (1965-69). Ya en la siguiente
década, el proyecto SKYLAB (1973-79) con una misión no tripulada y 3
tripuladas, proporcionó un volumen considerable de fotografías, imágenes y
otros datos (pp. 20, 21).
Según el documento Sistema de comunicaciones (“Breve Síntesis Histórica,” s.f.),
emitido por edutechne:
Rusia y Estados Unidos fueron los primeros en lanzar sus satélites al
espacio, los cuales fueron nombrados: Sputnik I (Rusia) y Score (NASAEstados Unidos).
La primera transmisión transatlántico utilizando un satélite artificial fue
lograda por la NASA usando ECHO (un globo de plástico de 100 pies de
diámetro, con una capa de aluminio).
En 1962, AT&T lanzó a Telstar I, el primer satélite que recibía y transmitía
simultáneamente, el equipo electrónico en Telstar I fue dañado por
radiación de los recientemente descubiertos Cinturones Van Allen y,
consecuentemente,
duró
sólo
unas
cuantas
semanas
en
órbita.
Posteriormente se creó Telstar II que era electrónicamente idéntico a
Telstar I, fue lanzado en forma exitosa en 1963 para solucionar los
problemas existentes en la versión anterior y usado para transmisiones de
teléfono, televisión, facsímiles y de datos; la primera transmisión
transatlántico exitosa de video fue lograda por Telstar II (pp.2,3).
Según el Periódico Vanguardia (2011):
En la actualidad se cree que hay más de 10 mil objetos fabricados por el
hombre orbitando alrededor del planeta tierra. Según la Red de Vigilancia
Espacial de Estados Unidos, aproximadamente el 8% (más de 600) son
satélites en operación, el resto es basura. Evolución de los satélites, (ver
imagen 1.):
Imagen 1. Evolución de los satélites
Es importante aclarar que existe una gran variedad de satélites que permiten
realizar determinadas funciones como: transmisión y recepción de imágenes o
datos, rastreo etc. En donde se distinguen dos grandes categorías:
Satélites de observación: según gabnav (s.f.), “los satélites de observación
son utilizados para la recolección, procesamiento y transmisión de datos
desde y hacia la Tierra”. La imagen 2. muestra la vista de un satélite de
observación:
Imagen 2. Satélite Observación
Satélites de Comunicación: Según Tomasi (2008):
Un Satélite de comunicación es una repetidora de microondas en el cielo,
formada por una combinación diversa de uno o más de los siguientes
dispositivos: receptor, transmisor, generador, filtro, computadora de abordo,
multiplexor, demiltiplexor, antena, guía de ondas y casi cualquier otro
circuito de comunicaciones electrónicas que se haya desarrollado (p. 193).
(Ver imagen 3.)
Imagen 3. Satélite de Comunicación.
4.2- Clasificación de los satélites
Según Reocities (2009), en su página web:
Los satélites se pueden clasificar en:
Satélites de órbita geoestacionaria
Satélites de órbita baja (LEO)
Satélites de órbita elíptica excéntrica (Molniya)
Satélites de órbita media
Los satélites según su finalidad se pueden clasificar en:
Satélites de Telecomunicaciones (Radio y Televisión)
Satélites Meteorológicos.
Satélites de Navegación.
Satélites Militares y espías.
Satélites de Observación de la tierra.
Satélites Científicos y de propósitos experimentales.
Satélites de Radioaficionado.
Según Paternina, Flores & Ortiz (s.f.), la visibilidad de un satélite depende de la
órbita en la que éste se encuentre, y la más simple a considerar es la
circular la cual puede caracterizarse declarando la altitud orbital (la
altura de la nave espacial sobre la superficie de la Tierra) y la
inclinación orbital (el ángulo del avión orbital del satélite al avión
ecuatorial de la Tierra). Cuando un satélite se lanza, se pone en la
órbita alrededor de la tierra y la gravedad de ésta sostiene el satélite en
un cierto camino llamado "órbita”. A continuación se muestran los
diferentes tipos de órbitas usada por los satélites. (Ver imagen 4.):
Imagen 4. Órbita de los Satélites.
Los satélites son el principal componente dentro del sistema satelital, su función
es captar y enviar las señales a las estaciones terrenas a través del proceso de
teledetección que ellos realizan.
Teledetección
Según Gandía & Meliá (1991), teledetección se entiende:
Por la adquisición de información sobre un objeto a distancia, sin que exista
contacto material entre el objeto o sistema observado y el observador. En
su libro también dejan claro que no existe una definición universalmente
aceptada sobre teledetección debido a que cada autor utiliza la suya. Y que
la teledetección parte del principio físico de la existencia de una
perturbación (energía electromagnética, ondas de presión, campos
gravitacionales) que el medio produce en el sistema observado, la cual se
transmite al sistema receptor para ser registrada, almacenada y
posteriormente interpretada (p. 19).
El término teledetección según Troya (2009), se refiere no sólo a la captación de
datos desde el aire o desde el espacio sino a su posterior tratamiento. Es
decir teledetección se describe como una técnica de adquisición y posterior
tratamiento de datos de la superficie terrestre desde sensores instalados en
los satélites, en virtud de la interacción electromagnética existente entre la
tierra y el sensor, siendo la fuente de radiación bien proveniente del sol
(teledetección pasiva) o del propio sensor (teledetección activa).
Es decir la teledetección es la observación remota de la superficie terrestre y se
basa en sistemas que, por ejemplo, detectan incendios forestales en pocos
minutos, que brindan imágenes que revelan los más precisos datos sobre el
cambio climático o el estado de los acuíferos, manejan radares que avisan a los
barcos de la presencia de cetáceos o capacitan a un blindado para moverse con
precisión en medio de un escape radiactivo, todo esto es realizado por un satélite
de teledetección.
Según Alvarado (2009):
Nuestros sentidos perciben un objeto solo cuando pueden descifrar la
información que éste les envía y la propia visión es, en sí, un proceso de
teledetección debido a que posee los tres elementos principales en un
sistema de teledetección:
Sensor, por ejemplo el ojo humano.
La película fotográfica, objeto observado.
Flujo energético, que permite poner a los dos anteriores en relación. Este
flujo procede del objeto por reflexión de la luz solar (color de los objetos),
por emisión propia o también podría tratarse de energía emitida por el
propio sensor y reflejada por el objeto, en cuyo caso la teledetección recibe
el nombre de ACTIVA, por oposición a teledetección PASIVA, cuando la
fuente energética es el sol.
4.3- Elementos presentes en un sistema de teledetección
Según Quiroz (2011):
Los elementos y componentes de un sistema de teledetección son los
siguientes: Las fuentes de energía; los objetos y cubiertas terrestres; el
sistema sensible o sensor; el sistema receptor terrestre; el sistema receptor
de información; el análisis informático o interprete; y el usuario final. En
donde:
La
fuente
de
energía:
según
el
origen
electromagnética detectada por el sensor
de
la
radiación
define el tipo de
teledetección, que puede ser:
Activa: si el origen de la radiación es el propio sensor.
Pasiva: Si el origen de la radiación no es el sensor. La fuente de
radiación de la superficie terrestre más importante es el sol.
Los elementos de captación: son los elementos captados de la
cubierta de la terrestre como: suela, vegetación, cursos y masas de
agua, construcciones humanas, etc.; es decir, todo lo que existe en la
superficie terrestre.
Según cerezo (s.f.):
Entre la fuente de energía y los elementos de captación ocurren procesos
(absorción y reflexión) que permiten la interacción entre la luz y los objetos,
es decir, la luz disponible para la teledetección es, en principio, la reflejada
por el cuerpo. Sin embargo, los cuerpos no retienen indefinidamente la
energía que absorben, sino que vuelven a emitirla, aunque con diferente
longitud de onda, lo que permite diferenciarla de la radiación reflejada:
mientras la radiación reflejada posee una longitud de onda entre 300 nm y
3,000 nm (ultravioleta, visible e infrarrojo próximo), la emitida tiene una
longitud de onda entre 7,000 nm y 18,000 nm. Esta región del espectro
electromagnético se denomina infrarrojo térmico, y guarda relación con la
temperatura del cuerpo emisor (ley de Stefan-Boltzmann), por lo que la
emisividad es utilizada por los satélites de teledetección para calcular la
temperatura.
Los diferentes tipos de “cobertura” superficial tienen propiedades
características, es decir, absorben y reflejan bandas específicas del
espectro, lo que permite su identificación y, en algunos casos,
conocimientos más detallados. Es lo que se denomina “firma espectral”.
Al mismo tiempo ocurre una Interacción entre luz y atmósfera debido a que
la luz reflejada o emitida por la superficie debe atravesar la atmósfera hasta
alcanzar el sensor. Esto significa que los gases que la forman también
absorben parte de esa radiación, como si se tratara de un filtro, de modo
que el satélite solo recibe radiación en determinadas bandas del espectro
(ventanas de observación).
El sistema sensor: comprende el sensor de radiación más la plataforma
que lo sostiene y desplaza. En donde el satélite que recibe la radiación es
sensible a una o varias bandas del espectro, que pueden corresponder al
infrarrojo, visible, ultravioleta o a las microondas. Es por ello que el Poder
de resolución es la característica básica de un sensor que trata de la
capacidad para distinguir entre dos datos “contiguos”.
Según A. Sobrino (2000), este poder de resolución puede referirse a distintos
aspectos:
Espectral: Es la que expresa la amplitud para separar señales de
longitudes diferentes y depende del dispositivo de filtro óptico que
separa la radiación incidente en bandas espectrales más o menos
amplias. La resolución espectral indica el número y la anchura de las
bandas espectrales en que un sensor registra la radiación, por ejemplo,
tendrá mayor resolución espectral que otro que solo capte la luz verde.
Espacial: esta viene dada por el campo de visión instantáneo (IFOV)
definido como la sección angular, medida en radianes, observada en un
momento dado, depende de la apertura del dispositivo óptico del
sensor. No obstante al hablar de resolución espacial se suele utilizar la
distancia sobre el terreno correspondiente a este ángulo. Esta distancia
es el tamaño de la mínima unidad de la imagen de la que tenemos
información, esto es, el tamaño medio del píxel. También depende de la
altura a la que esté el satélite, de su velocidad y del número de
detectores. En algunos casos alcanza los 6 metros, es decir, los puntos
que en la superficie están separados por menos de esos 6 metros
aparecen como un único punto en la imagen.
Temporal: número de horas o días que pasan entre dos observaciones
consecutivas de la misma zona de la superficie terrestre.
Radiométrica: mínima variación en la cantidad de energía que puede
ser distinguida por el sensor (pp.42-44).
Los datos recibidos por el satélite son almacenados en una matriz numérica,
cada una de cuyas posiciones corresponde a un píxel. El valor numérico
almacenado en cada píxel indica la intensidad de radiación.
Los elementos de explotación: consiste en el sistema de los datos brutos.
Procesador para el tratamiento y formateo apropiado de los archivos para
su comercialización y distribución.
El intérprete: para la conversión de los datos en información temática,
tanto gráfica y visual como digital.
Correcciones: los datos obtenidos deben ser corregidos para que resulten de
utilidad. Como mínimo, deben aplicarse dos tratamientos:
Georreferenciación: es decir, relacionar la imagen conseguida con una referencia
espacial, de modo que se identifique la zona a la que corresponde.
Corrección atmosférica: para reducir el “ruido” debido a la dispersión provocada
por la difusión atmosférica de la radiación.
Tratamiento de la imagen: en general, las imágenes obtenidas son en blanco y
negro y corresponden a bandas estrechas del espectro (por ejemplo en el rojo, en
el verde o en el azul). Para facilitar la interpretación de las imágenes pueden
someterse a diferentes tratamientos matemáticos, tales como:
Obtención de imágenes en color: combinando varias imágenes en blanco
y negro. Si se parte de imágenes en rojo, verde y azul se pueden conseguir
fotografías de color real.
Obtención de imágenes en falso color: resultan frecuentes las imágenes
en las que las zonas frías aparecen en tonos azules y las calientes en rojo.
Dichas imágenes se obtienen a partir de la banda del infrarrojo térmico,
transformando los valores de intensidad en colores RGB. Este tipo de
tratamiento es habitual cuando los sensores detectan radiación fuera del
rango visible.
Aplicación de índices espectrales: que permiten identificar los diferentes
tipos de cobertura superficial gracias a sus “firmas espectrales”.
Usuario final: analista del documento ya interpretado.
Proceso de teledetección. (Ver imagen 5. A continuación).
Imagen 5. Sistema de Teledetección.
4.4- Sistema satelital
Según el documento Sistema Satelital (s.f.):
Un sistema satelital consta de un cierto número de transponders, una
estación terrena para controlar la operación del mismo (transponders), y
una red de estaciones terrenas de usuarios, que poseen facilidad de
transmisión y recepción. El control se realiza generalmente con dos
estaciones terrenas especiales que se encargan de la telemetría, el rastreo
y la provisión de los comandos para activar los servicios del satélite.
Un sistema satelital es un sistema repetidor que tiene la capacidad de
recibir y retransmitir información a través de un dispositivo receptortransmisor llamado transponder, en donde cada uno de ellos (transponder)
capta una parte del espectro, la amplifica y retransmite a otra frecuencia
para evitar la interferencia de las señales.
Según Rojas (s.f.), los sistemas satelitales dependen de los siguientes enlaces
para su funcionamiento: Un enlace tierra-satélite o enlace ascendente
(uplink) y un enlace satélite-tierra o enlace descendente (downlink), como
se muestra en la imagen 6. :
Imagen 6. Enlaces de un Sistema Satelital.
Y constan de los siguientes componentes para ello (su funcionamiento):
Transponders
Estaciones terrenas
El transponder es un dispositivo que realiza la función de recepción y
transmisión, las señales recibidas son amplificadas antes de ser
retransmitidas a la tierra, para evitar interferencia se les cambia la
frecuencia.
Las estaciones terrenas controlan la recepción con o desde el satélite,
regulan la interconexión entre terminales, administran los canales de salida,
codifican los datos y controlan la velocidad de transferencia. Éstas constan
de tres componentes:
Estación receptora: Recibe toda la información generada en la estación
transmisora y retransmitida por el satélite.
Antena: Debe captar la radiación del satélite y concentrarla en un foco
donde está ubicado el alimentador.
Una antena de calidad debe ignorar las interferencias y los ruidos en la
mayor medida posible. Estos satélites están equipados con antenas
receptoras y con antenas transmisoras. Por medio de ajustes en los
patrones de radiación de las antenas pueden generarse cubrimientos
globales (Intelsat), cubrimiento a solo un país (satélites domésticos), o
conmutar entre una gran variedad de direcciones.
Estación emisora: Está compuesta por el transmisor y la antena de
emisión.
La potencia emitida debe ser lo más alta posible para que la señal del
satélite sea buena, esta señal debe ser captada por la antena receptora.
Para cubrir el trayecto ascendente se envía la información al satélite con la
modulación y portadora adecuada.
Como medio de transmisión se utilizan medios no guiados, principalmente
el aire. Se utilizan señales de microondas para la transmisión por satélite,
estas son unidireccionales, sensibles a la atenuación producida por la lluvia,
pueden ser de baja o de alta frecuencia y se ubican en el orden de los
100MHz hasta los 10GHz.
Para lograr un funcionamiento adecuado dentro del sistema satelital es importante
considerar cada elemento que lo compone. En los elementos que se deben tener
en cuenta en un sistema satelital tenemos:
Bandas de frecuencias a utilizar.
Métodos de múltiple acceso.
Clasificaciones de los satélites.
Elección del tipo de modulación.
Clasificación de los sensores:
Sensores Digitales (o no fotográficos)
Sensores fotográficos.
Sistemas de Obtención de Datos de los sensores.
Propiedades Comunes de Sensores Remotos.
Resolución Espacial.
4.5- Imagen Satelital.
Según Bautista, Delfín, Palacios & Delgado (2004):
Una imagen satelital puede verse de la forma más simple, como una matriz
numérica. Sin embargo, en realidad es una distribución espacial de la
respuesta espectral de los elementos registrados en una escena, cada
campo de la matriz numérica es conocido como píxel o celda, el conjunto de
píxeles o celdas conforman las imágenes de los objetos de acuerdo a la
resolución espacial de los sistemas satelitales.
Según Teledet (s.f.):
Una imagen satelital es el producto obtenido por un sensor de un satélite
artificial, mediante la captación de la radiación electromagnética emitida o
reflejada por un cuerpo celeste, producto que posteriormente se transmite a
estaciones terrenas para su visualización, procesamiento y análisis.
Existen diferentes tipos de imágenes satelitales, dependiendo del tipo de
sensor y de la finalidad de captación con la que fue construido. La
resolución de la imagen depende de la resolución espacial del satélite así
como de la información espectral que poseen. También existen infinidades
de aplicaciones probadas y potenciales de las imágenes satelitales, así
como numerosos proyectos de nuevos sensores a ser aplicados, no
solamente para el monitoreo de nuestro planeta, sino para el mapeo y
análisis de otros astros del sistema solar.
4.5.1- Tipos de imágenes satelitales
GEO SAT en su página web, plantea que las imágenes obtenidas por los satélites
de teledetección ofrecen una perspectiva única de la Tierra, sus recursos y
el impacto que sobre ella ejercen los seres humanos. La teledetección por
satélite ha demostrado ser una fuente rentable de valiosa información para
numerosas aplicaciones, entre las que cabe citar la planificación urbana,
vigilancia del medio ambiente, gestión de cultivos, prospección petrolífera,
exploración minera, desarrollo de mercados, localización de bienes raíces y
muchas otras.
Las imágenes capturadas por los satélite pueden ser de tipo: climáticas,
ambientales, demográficas, marítimas, etc. En este estudio se pretende la
recepción de imágines de tipos climáticas y ambientales.
4.6- Algunas aplicaciones de las Imágenes Satelitales
Según LAND INFO. (s.f.), las imágenes satelitales tiene varias aplicaciones en la
vida cotidiana que ayudan a tener una visión exacta de la superficie
terrestre, algunas de ellas son:
Capa base de catastro (uso GIS de municipios) que ayudan a la ubicación
de áreas demográficas.
Desarrollo y planificación urbana, es decir permiten identificar el desarrollo
poblacional de un área determinada.
Mapeo - planificación - administración de uso de suelos, de esta manera se
puede identificar el área determinada de un país o región.
Infraestructura - teléfono, alcantarillado, agua potable, electricidad, gas etc.
Alineamientos - carreteras, canales, tuberías etc.
Las imágenes ambientales son útiles para conocer las áreas de ubicación
de Recursos naturales - forestales, petróleo, minería etc. Además permiten
identificar aspectos importantes en el medio ambiente y de esta manera
prevenir desastres tales como la quemas de bosques, despales, etc.
Las imágenes satelitales también son utilizadas en la investigación
ambiental de cuencas hidrológicas, planos de inundación y vegetación.
Agricultura - agricultura de precisión, clasificación de cultivos etc.
Negocios o geografía empresarial - bienes y raíces, turismo, seguimiento
de vehículos, espionaje industrial etc.
Las imágenes meteorológicas son utilizadas en estudios climáticos que dan
respuestas rápidas a desastres naturales que pueden ser de gran
emergencia.
Asuntos militares, tales como planeación - simulación, monitoreo - mapeo
de fronteras y otras áreas sensitivas.
Es por ello que en este estudio se trabajará en base a la teledetección de
imágenes tipos climáticas y ambientales de Nicaragua, para lograr identificar
factores (estado climático, variedad de vegetación, etc.) que influyen en gran
medida en el desarrollo del país.
4.7- Ventajas y desventajas de las imágenes satelitales
Según el Centro de Investigaciones Geoespaciales (CIG), 2002), entre las
ventajas y desventajas están:
Entre las ventajas de las imágenes satelitales, se pueden destacar:
Rapidez, tanto en la periodicidad de la adquisición de nueva
información, como en la obtención de la misma por el usuario (que
hoy puede hacerse casi instantáneamente a través del internet).
Bajo costo, sobre todo si se trata de estudiar áreas de gran
extensión, ya que en general, las imágenes satelitales son más
baratas que la toma de fotos aéreas o levantamientos topográficos
extensos en el campo.
Accesibilidad a lugares remotos, porque desde el espacio no
existen fronteras y se puede observar cada rincón del planeta.
Se pueden combinar con otras capas de sistemas de información
geográfica (SIG). Esto puede ayudar a la interpretación de las
mismas, a la misma vez que las imágenes pueden ayudar a crear y
actualizar capas de SIG.
Se pueden realzar características específicas. Gracias a la
codificación digital de la imagen en distintas bandas espectrales,
pueden
realizarse
numerosas
operaciones
matemáticas
o
algoritmos que destaquen las características de interés en el
terreno.
Repetición en el tiempo. Es decir, cada satélite vuelve a pasar por la
misma área cada cierto tiempo, permitiendo hacer estudios
comparativos a lo largo del tiempo.
No se limitan a captar la luz visible. Como se dijo anteriormente, la
posibilidad de ver energía no visible al ojo humano es una gran
ventaja para el estudio de diversos objetos o fenómenos.
Las desventajas de las imágenes satelitales son las siguientes:
En muchos casos, sobre todo si se trata de un área desconocida
por el observador, se necesitará calibrar la imagen (deberá ser
verificada en el terreno).
Es preciso que se realice en la imagen una corrección geométrica,
para que se adapte al relieve y al esferoide de la tierra, y se georeferencie, es decir, que se le asignen coordinadas reales a la
imagen.
En ocasiones pueden confundirse fenómenos diferentes en la
imagen que tengan las mismas características espectrales (por ej.
Arena blanca con un techo blanco).
A veces, puede haber confusión causada por fenómenos que no se
querían muestrear (por ej. nubes, sombra).
Generalmente no son apropiadas para mapas detallados (a gran
escala). Sin embargo, esto está cambiando debido a la mayor
resolución espacial de los sensores de satélite más modernos.
4.8- Forma de recepción de las imágenes satelitales
Salineros (2008), también argumenta que:
Para ilustrar el proceso de la obtención de las imágenes satelitales, se
puede comparar con las imágenes fotográficas, ya que la fotografía se
fundamenta en la impresión de un objeto en una película sensible a la luz
con el apoyo de un sistema óptico para control de condiciones de
exposición. La fotografía necesita que exista una fuente de energía, externa
al objeto, comúnmente el sol, puesto que no puede obtenerse una buena
calidad del objeto sin iluminación exterior.
Entre el objeto y la cámara está la atmósfera, causante de pérdida de
nitidez a medida que aumenta la distancia entre ellos, en este punto se
encuentran los elementos más importantes de un sistema de teledetección:
objeto, fuente de energía, sensor, plataforma, sistema de transmisiónrecepción y por último la función que desempeñan los usuarios.
En el caso de los sensores remotos se sustituye del ejemplo anterior la
cámara por el término sensor como un concepto más genérico, además, la
información detectada por los sensores no se limita a la reflexión de luz
solar sino al calor procedente de éstos, los que incluso generan su propio
haz de energía. Las plataformas geoestacionarias se localizan a unos
36,000 Km. de la tierra proporcionando una imagen completa del planeta
desde su ubicación. Es por ello que resulta conveniente utilizar las
imágenes en predicciones meteorológicas, facilitando así la visualización de
las características y los movimientos de las masas nebulosas.
Según Suárez & Martínez (s.f.):
Para obtener imágenes satelitales se necesita un sistema que convierta la
información emitida por los satélites en imágenes de cualquier tipo, ya sean
meteorológicas, marítimas etc., dicho sistema está comprendido por: una
antena, un amplificador, una línea de transmisión, un receptor, un
demodulador y un ordenador.
La señal de radio que emite el satélite es convertida por el receptor en una
señal audible y gracias al demodulador que está ubicado entre el receptor y
el ordenador se podrán entender las señales audibles de la radio; es por
ello que el demodulador realiza dos pasos importantes para que se logre la
visualización de imágenes, las cuales son:
Convertir la amplitud “volumen” variable del tono de la subportadora de la
señal del satélite en una tensión variable, que a su vez por medio de un
conversor analógico-digital, se convierte en señales digitales que pueden
ser procesadas por un ordenador. Esto es la demodulación.
Después, a través de un programa el ordenador debe presentar en el
monitor, en forma de imagen, las señales digitales que recibe del
demodulador.
4.9- Tipos de Satélites para la captura de imágenes Satelitales
Las imágenes destinadas para la recepción en este tipo de estudio son de tipo
climáticas y ambientales para ello se pueden usar diferentes satélites existentes
que ayudan a la realización de este proceso.
Según el Instituto Nacional de Estudios Territoriales (INETER), s.f. los satélites
meteorológicos se clasifican por lo general en dos grupos según sus
órbitas: los satélites de órbita polar y los satélites geoestacionarios, como
se muestra en la tabla 1. :
Satélites
Órbita
Explotados/Usados
meteorológicos
por
Meteosat
Geoestacionario
EUMETSAT
GOES
Geoestacionario
EE.UU.
MTSAT
Geoestacionario
Japón
Fengyun-2
Geoestacionario
China
GOMS
Geoestacionario
Rusia
KALPANA
Geoestacionario
La India
NOAA
Polar
EE.UU.
QuikSCAT
Polar
EE.UU.
Meteor
Polar
Rusia
Fengyun-1
Polar
China
Tabla 1. Satélites Meteorológicos.
Los satélites de órbita polar se sitúan por lo general a una altitud de 800 a
1 ,000 kilómetros y en el curso de una órbita pasan cerca de los dos polos,
Norte y Sur, esto es, su órbita forma más o menos un ángulo recto con el
plano ecuatorial de la Tierra.
Con la ayuda de instrumentos capaces de explorar de lado a lado, una
parte determinada de la superficie de la Tierra, puede verse por lo menos
dos veces cada 24 horas, una vez cuando el satélite se desplaza
aproximadamente de Norte a Sur y otra durante la trayectoria de Sur a
Norte.
Un satélite geoestacionario (denominado a veces satélite geosincrónico)
permanece estacionario con respecto a la tierra del tal modo que siempre
ve la misma zona de la superficie del globo. Esto se logra poniendo en
órbita el satélite sobre el Ecuador a una altitud tal que pueda completar una
órbita exactamente en 24 horas y coincidir así con la velocidad de rotación
de la tierra. Es necesaria una altitud de cerca de 36,000 kilómetros o 23,000
millas aproximadamente, altitud muy superior a la de los satélites de órbita
polar. Con la ventaja que le proporciona la distancia, un solo satélite
geoestacionario puede ver una zona circular que representa más de un
cuarto de la superficie de la tierra, aun cuando hacia los bordes la visión de
la zona es demasiado oblicua para ser útil.
Para los satélites meteorólogos, las características de las órbitas polar y
geoestacionaria presentan distintas ventajas de modo que ambos tipos de
satélites se complementan mutuamente. En especial, los satélites de órbita
polar proporcionan una cobertura global total cada 12 horas mientras que
los satélites geoestacionarios, aunque no logran nunca la cobertura global,
pueden vigilar casi continuamente una parte importante de la superficie de
la tierra.
Los satélites están dotados de cuatro conjuntos de instrumentos básicos,
uno de esos conjuntos proporciona imágenes visuales y en infrarrojo de la
capa de nubes o de la superficie de la tierra si no hay nubes; otro es un
instrumento de sondeo atmosférico; otro vigila la actividad solar y el cuarto
sirve para la concentración de datos y la localización de las plataformas.
Las imágenes se obtienen mediante tres instrumentos diferentes instalados
a bordo de cada nave: un radiómetro para las imágenes en infrarrojo, un
equipo de exploración televisivo para las imágenes visuales de gran
resolución y el servicio APT (Automatic Picture Transmission) que transmite
imágenes a partir de un dispositivo denominado telefotómetro de barrido.
El sistema APT de los satélites provee un stream de reducida resolución.
La data se transmite continuamente como una señal análoga que puede ser
recibida en tiempo real por equipos mediamente sofisticados, mientras el
satélite está en el rango visible de la estación de usuarios.
4.10- Criterios para la selección de satélite
Para seleccionar qué tipo de satélite se debe usar en un sistema satelital se debe
tener en cuenta su aplicación, tipo de sensor y plataforma, características de las
datos a ser captados, disponibilidad del enlace, costos del enlace referente a:
resolución, calidad, disponibilidad y costos por km².
4.11- Banda de trabajo de los Satélites
Los satélites poseen diferentes bandas de trabajo según su funcionalidad, las
bandas más usadas se muestran a continuación. (Ver tabla 2.) :
Banda
Frecuencia
Banda P
200-400 Mhz.
Banda L
1530-2700 Mhz.
Banda S
2700-3500 Mhz.
Banda C
Banda X
3700-4200Mhz.44004700Mhz.
7900-8400 Mhz.
Banda Ku1 (Banda PSS)
10.7-11.75 Ghz.
Banda Ku2 (Banda DBS)
11.75-12.5 Ghz.
Banda Ku3 (Banda Telecom)
12.5-12.75 Ghz.
Banda Ka
17.7-21.2 Ghz.
Banda K
27.5-31.0 Ghz.
Tabla 2. Bandas y frecuencias de trabajo de los satélites
Según Huidobro (1989), establece que:
La banda C fue la primera en destinarse al tráfico comercial por satélite; en
ella se asignan dos intervalos de frecuencia, el más bajo para tráfico de
enlaces descendentes (desde el satélite) y el superior para tráfico de
enlaces ascendentes (hacia el satélite). Para una conexión dúplex se
requiere un canal en cada sentido. Estas bandas ya están saturadas porque
también las usan las portadoras comunes para enlaces terrestres de
microondas.
La banda Ku es la banda más alta disponible para las portadoras de
telecomunicaciones comerciales. Esta banda proporciona más potencial
que la C y, en consecuencia, el plato de la antena receptora puede ser más
pequeño, del orden de 1.22 metros de diámetro, aunque la cobertura es
mayor. A la banda Ku no le afectan las interferencias terrestres, pero sí las
perturbaciones meteorológicas, por ejemplo la lluvia que producen
distorsiones y ruidos en la transmisión.
Cuando más alto sea el par de frecuencias que define cada banda
(asignada por la UIT) mayor será la interferencia producida por los agentes
atmosféricos. Las bandas C (difusión sobre un área extensa con poca
potencia) y la Ku (haces estrechos de potencia sobre zonas reducidas) son
las de mayor uso en aplicaciones comerciales, mientras que las otras
suelen estar reservadas para aplicaciones militares o gubernamentales (p.
172).
4.12- Sensores
Según Romero & Sepúlveda (1999):
El término de sensor remoto hace alusión a aquella tecnología que le
permite al usuario observar con cierto nivel de detalle un espacio geográfico
sin estar en contacto directo con él. En tal sentido, se asiste a una
clasificación general del sensor remoto: fotografía aérea, imagen de satélite
e imagen de radar (p. 1).
Es decir las imágenes satelitales se toman desde el espacio, ya sea desde un
satélite puesto en órbita o desde un transbordador y
las de radar pueden
capturarse desde una plataforma aérea o desde una espacial.
Según Sobrino (2000):
Los sensores convierten la señal electromagnética en un formato analógico
(fotografía) o digital (imagen). Para llevar a cobo la observación del terreno,
los sensores se ubican en plataformas, fijas o móviles: mástiles, grúas,
globos, aviones, cohetes o satélites. Las características de la imagen
registrada dependen en gran medida de las propiedades del sensor
utilizado y de la distancia al suelo desde la cual se realiza la adquisición de
los datos.
Además añade que los sensores se pueden agrupar desde distintos puntos
de vista. Si se atiende el origen de la señal captada, los sensores y al
mismo tiempo las técnicas de teledetección, se pueden identificar dos
grupos: método pasivo y método activo. Si se tiene en cuenta la región del
espectro electromagnético en que se trabaja, la teledetección y los
sensores, se pueden agrupar en tres categorías: técnicas en el visibleinfrarrojo próximo (para los sensores que miden la intensidad de la
radiación solar reflejada por la tierra en el intervalo espectral de 0,4 a 2,5
µm), técnica en el infrarrojo térmico (para los sensores que registran la
radiación emitida por el sistema radiante en el intervalo espectral de 3-5 µm
y de 8-14 µm)
y técnicas en las microondas (para los que miden la
intensidad y la polarización de las ondas centimétricas entre 0,1-100 cm).
Los sensores pasivos trabajan en todo el rango espectral, mientras que los
activos trabajan únicamente en el intervalo de las microondas.
Finalmente, dependiendo de la forma en que se registra la señal, los
sensores se agrupan en dos familias: los que permiten una adquisición casi
instantánea del conjunto de la escena observada como las cámaras de
fotos y las cámaras electromagnéticas de barrido, donde la adquisición de
la escena se efectúa instantáneamente sobre un soporte que permite una
lectura rápida por barrido de un haz electromagnético, y los sensores que
ofrecen una adquisición secuencial de elementos de la imagen con los
cuales, dato a dato se construye el conjunto de la escena.
Los sistemas satelitales dependen de un equipo fundamental conocido
como satélite, éstos toman señales electromagnéticas a través de
diferentes tipos de sensores que lo componen, los cuales son capaces de
detectar, caracterizar y cuantificar la energía que proviene de objetos
situados a la distancia y así logra obtener información de ciertas
características de esos objetos. Según A. Sobrino existen diferentes tipos
de radiómetros (sensores) encargados de realizar los procesos de
teledetección:
Radiómetro de barrido, son los que adquieren información en una serie de
líneas procedentes de estrechas franjas de terreno transversales a la dirección
de desplazamiento de la plataforma de observación. En cada barrido, la
energía recibida es muestreada desde un lado a otro del sensor mediante un
espejo rotatorio. A medida que la plataforma se desplaza, sucesivos barridos
conforman una imagen bidimensional de la superficie terrestre. Así una línea
de barrido del radiómetro equivale a una línea de pixeles en la imagen. Operan
en un amplio rango de longitudes de onda, de 0,3 µm a 14 µm.
Los sensores de barrido óptico-electrónico, se han diseñado con el fin de
realizar una cobertura sistemática de la superficie terrestre ya que combina
una óptica similar a la de los sistemas fotográficos pero con sistema de
detección electrónica. Los llamados exploradores de barrido o scanner son
los más comunes, compuestos por un espejo móvil que oscila
perpendicularmente a la dirección de la trayectoria, le permite identificar una
franja de terreno a ambos lados de la traza del satélite. La radianza de este
receptor óptico se dirige a unos detectores que convierten la señal eléctrica
con el fin de ser almacenadas en una serie de antenas receptoras, esta
información se graba en cintas compatibles con el ordenador para su
procesamiento.
El objetivo principal de este sensor es convertir una señal analógica en un
valor digital, por lo que no se puede asimilar a un sistema de fotografía, así
mismo es posible realizar el procedimiento contrario digital-analógico, para
obtener los valores de radianza originales, con lo que se puede realizar una
medición más exacta de la superficie que se observa.
En varios equipos de exploración por barrido, la señal se descompone en
longitudes de onda, cada una de las cuales se envía a un detector especial,
sensible a este tipo de energía, en este caso se habla de sensores de
barrido multiespectral pues detectan la misma superficie en diferentes
bandas espectrales. Entre las ventajas más importantes de estos equipos
encontramos:
La ampliación de la banda espectral a longitudes del visible, mejor
calibración y corrección radiométrica de los datos, capacidad de tener
coberturas sistemáticas, posibilidad de transmitir datos en tiempo real,
grabación digital de la información etc.
Radiómetro de empuje, difieren de los de barrido porque en lugar de espejo
oscilante trabajan con una cadena lineal de detectores que cubren todo el
campo de visión angular del sensor y que se desplazan a largo de la
trayectoria de la plataforma de forma parecida a una escoba empujada para
barrer el suelo. Se denominan CCD (Charge Couple Divices) scanners,
dispositivos de acoplamiento por carga y utilizan semiconductores.
Esta tecnología permite una resolución espacial mayor que la de los
barredores gracias a la eliminación de la parte móvil que pierde sincronía
con el movimiento de la plataforma, una de las desventajas es la difícil
calibración de la cadena de detectores así mismo presentan dificultades con
la ampliación espectral de la información obtenida.
Los sensores fotográficos: son los más utilizados actualmente, especialmente
desde plataformas aéreas como sistema de teledetección, su tecnología se
fundamenta en la impresión de imágenes sobre películas fotosensibles con la
ayuda de un sistema que mitiga las complicaciones de exposición. Las
variables más influyentes en este sistema son: ángulo de observación, altura
de la plataforma, número de objetivos y tipo de película.
El tipo de película más utilizado en fotogrametría aérea es el pancromático
(blanco y negro), otras menos usadas son las películas en infrarrojo las
cuales captan en tonos grises la radiación del infrarrojo, el tipo de cámara
puede variar entre mono o multibanda según las bandas espectrales
captadas simultáneamente. En lo correspondiente al ángulo de observación
existen dos tipos de tomas, una realizada perpendicularmente al terreno
empleada para estudios temáticos variados, la otra de forma oblicua con
objetivos estéticos, por último, la altura de observación se presenta como
fotografía aérea o espacial, sus diferencias más atenuantes son la nitidez,
cobertura, resolución y geometría.
Los sensores tubos de “vidicon” están formados por un sistema similar al de
la cámara de televisión el cual puede funcionar de forma pancromática o
multibanda, la imagen se enfoca sobre un foco-conductor donde se crea una
copia electrónica la cual espera hasta que un haz de electrones la barra de
nuevo restaurando sus características. Para misiones de larga duración se
usan cámaras de tipo Vidicon, que permiten obtener fotografías en el intervalo
espectral entre 0,35 y 1,1 µm, con gran resolución y sin necesidad de utilizar
película.
Los sensores remotos pueden adquirir información mediante tres aspectos
importantes: por reflexión, por emisión y por emisión-reflexión. En
cualquiera de los casos, el flujo energético entre la cubierta terrestre y el
sensor remoto constituye una forma de radiación electromagnética, este
fenómeno de radiación es el que principalmente interactúa en los procesos
de teledetección.
Radiómetro de microondas, se trata de sensores pasivos que registran la
radiación electromagnética procedente de la superficie terrestre en el intervalo
espectral de las microondas, aproximadamente entre 1 mm y 100 cm. La
radiación de onda larga tiene propiedades especiales en comparación con la
radiación en el rango óptico, ya no se ve afectada por la atenuación atmosférica
y, en consecuencia, penetrar a través de las nubes, niebla, etc.; excepto la lluvia
de gran intensidad. Por lo general, estos radiómetros operan en el rango
espectral comprendido entre 1mm y 30 cm.
La radiación que detectan los sensores de los satélites meteorológicos
provienen de tres fuentes principales: el sol, la tierra y la atmósfera. La
radiación electromagnética incidente de origen solar es afectada por la
atmósfera a través de los procesos de absorción, difusión y reflexión.
Los sensores de satélites miden la energía radiante proveniente de las
distintas fuentes emisoras que ha sufrido una serie de procesos en el
sistema tierra-atmósfera. Las principales fuentes de emisión son la
superficie de la tierra, las nubes, la propia atmósfera y las zonas acuosas
(mares, océanos, ríos, etc.) (pp. 33-42).
4.12.1- Aspectos importantes para le elección de sensores
Cuando se trata de escoger un sensor remoto para el desarrollo de un estudio en
cualquier ciencia, es necesario tener en cuenta los requerimientos de los datos
obtenidos del sensor, entre estos se encuentran: la calidad de las bandas
espectrales, los requisitos espaciales, el cubrimiento espacial y temporal.
Es importante además de lo anterior reconocer su plataforma porque ésta incluye
bases
sobre
la
superficie
de
la
tierra,
aviones
de
reconocimiento
y
transbordadores de operación en adición con la plataforma satelital. Las bases
sobre la tierra son las encargadas del desarrollo de la investigación de lo que el
sensor envía de información, como datos de humedad del suelo y demás
información del espectro electromagnético. Los aviones se encargan de
intermediar la validez de la información enviada por el sensor remoto. Los
transbordadores son utilizados para mantenimiento e instalación de nuevos
equipos en las plataformas satelitales.
Las órbitas comúnmente utilizadas por los sensores remotos son la polar, la órbita
geoestacionaria utilizada en las primeras mediciones meteorológicas, en la que los
satélites solo tienen el mismo punto de observación de la tierra continuamente
desde una gran altura, y la órbita de inclinación baja en la que generalmente viajan
por la posibilidad de trasladarse a velocidades de cientos de kilómetros que les
permiten realizar medidas de alta resolución repetidamente durante el mismo día.
La calidad de resolución de las imágenes depende del tipo de sensor, por ejemplo:
sensores ubicados a grandes alturas no son capaces de entregar información de
alta resolución.
Según Martínez (2005), las principales aplicaciones de las diferentes bandas
espectrales utilizadas por los sensores remotos son (Ver tabla 3.):
Banda Espectral
Azul (0.45-0.5 µm)
Verde (0.5-0.6 µm)
Rojo (0.6-0.7 µm)
Aplicaciones
Penetración
de
agua,
uso
de
la
tierra,
características de la vegetación, sedimentos.
Reflexión verde de la vegetación sana.
Discriminación de la vegetación por absorción
de vegetación por la absorción de la clorofila.
Pancromático (0.5-0.75)
Trazado del uso de la tierra.
Infrarrojo reflectivo (0.75-
Biomasa, identificación de cultivos, limites de
0.9)
Infrarrojo medio (1.5-1.75)
Infrarrojo medio (2-2.35)
tierra y agua.
Cantidad
de
zonas
áridas,
nubosidad, hielo, nieve.
Geología, formación de rocas.
Diferenciación
Infrarrojo térmico (10-12.5)
vegetación,
de
temperatura,
descargas
térmicas, clasificación de la vegetación, inercia
térmica.
Microonda de onda corta
(0.1-5 cm)
Microonda de onda larga
(5-24 cm)
Cubrimiento
de
la
nieve,
profundidades,
contenido de agua en la vegetación.
Medidas del suelo, limites entre tierra y agua,
penetración de la vegetación
Tabla 3. Aplicaciones de las diferentes Bandas Espectrales
4.13- Tipos de antenas
La Universidad Politécnica Salesiana (s.f.), plantea que:
Las antenas son el componente principal de una Estación Terrena, cuyas
funciones de soporte pueden incluir: Seguimiento, Telemetría, Telecomando
y capacidades de voz y televisión. En un sistema satelital las antenas
apropiadas para una estación terrena son las Parabólicas.
El diámetro de la antena requerido para cualquier misión particular está
determinado primariamente en función de la distancia de la estación terrena
al satélite, de la frecuencia de la portadora, de la potencia de transmisión
del satélite en Watts. De esta manera, para un caso típico de un satélite en
órbita polar, transmitiendo datos a 1 Mbps en banda S, con una potencia de
transmisión de 1 Watt, se requiere una antena de estación terrena con un
diámetro aproximado de 9 metros.
4.13.1- Antenas parabólicas
Según Arcolab (s.f.), este tipo de antena tiene la característica fundamental de que
las ondas que inciden en la superficie de la antena, dentro de un ángulo
determinado, se reflejan e inciden en un punto denominado Foco (a
excepción de la antena plana). Allí es donde se colocará el detector
correspondiente. Algunos tipos de antenas parabólicas son:
Antena parabólica de foco primario:
La superficie de la antena es un paraboloide de revolución. Todas las
ondas inciden paralelamente al eje principal, se reflejan y van a parar al
Foco que está centrado en el paraboloide, tiene un rendimiento máximo del
60% aproximadamente, es decir, de toda la energía que llega a la superficie
de la antena, el 60% llega al foco y se aprovecha, el resto no llega al foco y
se pierde. Se suelen ver de tamaño grande, aproximadamente de 1,5 m de
diámetro.
Antena parabólica OFFSET:
Este tipo de antena se obtiene recortando de grandes antenas parabólicas
de forma esférica. Tienen el Foco desplazado hacia abajo, de tal forma que
queda fuera de la superficie de la antena. Debido a esto, el rendimiento es
algo mayor que en la de Foco primario, y llega a ser de un 70% o algo más.
El diagrama de directividad tiene forma de óvalo. Las ondas que llegan a la
antena, se reflejan, algunas se dirigen al foco, y el resto se pierde.
Antena parabólica Cassegrain:
Es similar a la de Foco Primario, sólo que tiene dos reflectores; el mayor
apunta al lugar de recepción, y las ondas al chocar, se reflejan y van al
Foco donde está el reflector menor; al chocar las ondas, van al Foco último,
donde estará colocado el detector. Se suelen utilizar en antenas muy
grandes, donde es difícil llegar al Foco para el mantenimiento de la antena.
Antenas planas:
Se están utilizando mucho actualmente para la recepción de los satélites de
alta potencia (DBS), como el Hispasat. Este tipo de antena no requiere un
apuntamiento al satélite tan preciso, aunque lógicamente hay que
orientarlas hacia el satélite determinado.
4.14- Importancia de los sistemas satelitales
Cada día resultan más cercanos los problemas ambientales del planeta tierra y
con ello crece el interés del hombre por conocerlos a profundidad y tomar medidas
oportunas para remediarlos. Se trabaja en la búsqueda de un modelo de
desarrollo más armónico, donde la naturaleza no solo sea fuente de recursos sino
lugar de contemplación, para aprender así a valorar la belleza y el valor de la vida.
La observación de nuestro planeta que realizan los satélites de teledetección
permite enriquecer notablemente la información disponible sobre algunos de esos
problemas ambientales, desde los impactos del calentamiento climático, hasta las
dinámicas de la vegetación o de los cultivos, los movimientos de las corrientes
oceánicas, el crecimiento urbano o las fluctuaciones de la capa de ozono.
Los satélites de teledetección forman parte de lo que en la actualidad se conoce
como sistema satelital y se asocia a comunicaciones a nivel mundial, surgiendo
así diversas organizaciones e instituciones como por ejemplo el Instituto
Nicaragüense de Estudios Territoriales (INETER- Nicaragua) o el Departamento
de Física Espacial de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) que
trabajan en base a este tipo de tecnología en diversos países, cuya función es
divulgar, analizar e interpretar la información obtenida mediante el uso de los
sistemas satelitales y otras herramientas que lo componen.
En el caso de INETER, es la única institución nicaragüense que utiliza imágenes
satelitales obtenidas por medio de convenios con organizaciones internacionales
que le brindan el acceso a estas imágenes de contenido climático-ambiental; es
decir, ellos le proporcionan a INETER el acceso a las imágenes que son obtenidas
a través de su sistema satelital, para luego ser difundidas a todo el país
(Nicaragua) por medios visuales y escritos (televisión, periódicos e Internet).
El departamento de Física espacial de la UNAM junto con otras facultades de la
misma universidad, han creado un sistema satelital que les permite obtener
imágenes climáticas y meteorológicas que les ayudan a hacer estudios sobre el
clima y la vegetación tropical y entender así lo que sucede en estos ámbitos.
Los sistemas satelitales se han convertido en una gran herramienta que ayudan a
entender los acontecimientos que suceden en el mundo y de esta manera tener
una visión más exacta de la realidad. Todo esto a través de los procesos de
teledetección realizados por un elemento fundamental existente en este tipo de
sistema como son los satélites.
El proceso de teledetección realizado por los satélites consiste en recoger datos
desde un punto situado a gran distancia de un lugar muestreado. Cabe mencionar
que existen dos modos básicos de teledetección, diferenciados entre sí
simplemente por la distancia desde la que se toman las imágenes; por lo tanto, por
el tipo de aparato que las obtiene: por una parte, tenemos la fotografía aérea, y
por otra la teledetección por satélite. Siendo la de interés la teledetección por
satélite.
4.15- Tipos de imágenes satelitales
Según Cartografia.cl (s.f.), las imágenes obtenidas por los satélites de
teledetección ofrecen una perspectiva única de la Tierra, sus recursos y el
impacto que sobre ella ejercen los seres humanos. La teledetección por
satélite ha demostrado ser una fuente rentable de valiosa información para
numerosas aplicaciones, entre las que cabe citar la planificación urbana,
vigilancia del medio ambiente, gestión de cultivos, prospección petrolífera,
exploración minera, desarrollo de mercados, localización de bienes raíces y
muchas otras.
Las imágenes capturadas por los satélite pueden ser de tipo: climáticas,
ambientales, demográficas, marítimas, etc. En este estudio se crea una propuesta
de diseño basado en la recepción de imágenes satelitales climáticas y
ambientales; ya que son de suma importancia para detectar fenómenos naturales
como lluvias, temperatura, vegetación, humedad etc.
4.16- Aplicaciones de las Imágenes Satelitales
Las imágenes satelitales tiene varias aplicaciones en la vida cotidiana que ayudan
a tener una visión exacta de la superficie terrestre, las cuales serían de mucho
beneficio para ICA en sus estudios medioambientales y para la estación solar en
su estudio sobre velocidad del viento. Las aplicaciones más comunes de las
imágenes satelitales son:
Capa base de catastro (uso GIS de municipios) que ayudan a la ubicación
de áreas demográficas.
Desarrollo y planificación urbana, es decir permiten identificar el desarrollo
poblacional de un área determinada.
Mapeo - planificación - administración de uso de suelos, de esta manera se
puede identificar el área determinada de un país o región.
Infraestructura - teléfono, alcantarillado, agua potable, electricidad, gas etc.
Alineamientos - carreteras, canales, tuberías etc.
Las imágenes ambientales son útiles para conocer las áreas de ubicación
de Recursos naturales - forestales, petróleo, minería etc. Además permiten
identificar aspectos importantes en el medio ambiente y de esta manera
prevenir desastres tales como la quemas de bosques, despales, etc.
Las imágenes satelitales también son utilizadas en la Investigación
ambiental de cuencas hidrológicas, planos de inundación y vegetación.
Agricultura - agricultura de precisión, clasificación de cultivos etc.
Negocios o geografía empresarial - bienes y raíces, turismo, seguimiento
de vehículos, espionaje industrial etc.
Las imágenes meteorológicas son utilizadas en estudios climáticos que dan
respuestas rápidas a desastres naturales que pueden ser de gran
emergencia.
Asuntos militares, tales como planeación - simulación, monitoreo - mapeo
de fronteras y otras áreas sensitivas. Etc.
Las imágenes satelitales a recepcionar en el diseño propuesto ayudarán a la
Estación Solar a tener mayor información complementaria para su sistema de
medición de velocidad del viento y para ICA en sus estudios del medioambiente
para: comportamiento del clima y conservación de los recursos naturales.
Es por ello que en este estudio se trabajará en base a la teledetección de
imágenes climáticas y ambientales que permitan identificar factores como: estado
climático, variedad de vegetación, Sequia, Humedad etc.
4.17- Utilización y aplicación de los satélites meteorológicos en Nicaragua.
Según INETER (s.f.), en Nicaragua se hace uso de los satélites de los Estados
Unidos, de la Serie NOAA, GOES e INTELSAT 325.5°E para estudios
meteorológicos y telecomunicaciones.
El
Satélite
Geoestacionario
Operacional
Ambiental
(Geostacionary
operational Environmental Satellite, GOES). Los datos de imágenes y de
sonda del GOES son continuos y proveen una corriente de información
ambiental para soportar el pronóstico del tiempo, el seguimiento de
tormentas severas, y para investigación de meteorología.
En relación a los satélites geoestacionarios operacionales para el estudio
del medio ambiente (GOES 9), Nicaragua utiliza el GOES Este, ubicado en
los 75° Oeste. El GOES Este vigila el tiempo sobre la mitad este de América
del Norte, la totalidad de América Central y del Sur y gran parte del
Atlántico, este satélite proporciona imágenes frecuentes, tanto visuales
como en infrarrojo de toda la zona observada, el intervalo normal entre
imágenes es de 30 minutos pero puede reducirse a sólo 3 minutos si la
superficie abarcada se reduce a una parte del disco. Este satélite lleva
instrumentos para hacer sondeos de la temperatura y de la humedad de la
atmósfera, también puede medir la actividad solar y el campo magnético.
Las imágenes generadas por el GOES 9 y el INTELSAT son recibidas por
el Instituto Nicaragüense de Estudios Territoriales (INETER) a través de una
antena en el Aeropuerto A.C. Sandino y permite conocer:
Información sobre las nubes, su distribución, tipo de cobertura, agrupación
o alineamiento y a veces su estructura.
La ubicación y cobertura (intensidad) de los principales sistemas
meteorológicos.
Los movimientos horizontales del aire (Velocidad del viento).
La sugerencia, evolución y tendencias del comportamiento de los sistemas
meteorológicos y sus trayectorias.
La temperatura relativa de las cimas de las nubes (las imágenes infrarrojo)
y por tanto la altura de éstas.
El nacimiento, cobertura, velocidad de traslación, etc.; de los Ciclones
Tropicales.
Localizar las corrientes en chorro (Vientos fuertes) que pueden utilizar las
aeronaves para reducir su gasto de combustible y tiempo. También se
puede localizar la turbulencia.
INTELSAT es el mayor proveedor de servicios de comunicaciones por
satélite del mundo. Su sistema global de satélite lleva telefonía, televisión, y
servicio de distribución de datos a billones de personas en todos los
continentes. INTELSAT fue la primera, y sigue siendo la única organización
que proporciona una extensa cobertura global de satélites y conectividad
para un amplio abanico de servicios de telecomunicaciones.
El INTELSAT 325.5 Este, es otro satélite del que hace uso INETER, a
través de éste se recibe información meteorológica básica (Sinóptica) en
tiempo real cada 3 horas, mapas de condiciones meteorológicas reales de
superficie y altura; condiciones meteorológicas pronosticadas para 24, 48,
22, 96 y 120 horas, de superficie y altura; de Norteamérica, Centroamérica
y el Caribe. (Región IV). Además se recibe pronósticos de líneas de flujo y
de precipitación para los plazos antes mencionados. Esta es la información
principal, utilizada para hacer los pronósticos para el público, para el sector
agrícola, para el sector pesquero y la aviación civil nacional e internacional.
Además se recibe a través de éste, los pronósticos de la NOAA sobre
condiciones significativas del tiempo meteorológico, informes del Centro de
Huracanes de Miami sobre fenómenos meteorológicos peligrosos que
pueden afectar a la Región IV. Informes sobre la ocurrencia de Tsunamis
que elabora la NOAA.
La administración Nacional Oceánica y Atmosférica (National Oceanic and
Atmospheric Administration NOAA)
es una agencia científica del
Departamento de Comercio de los Estado Unidos cuyas actividades se
centran en las condiciones de los océanos y la atmósfera. NOAA avisa del
tiempo meteorológico, prepara cartas de mares y de cielos, guía sobre el
uso y protección de los recursos oceánicos y costeros, y conduce estudios
para mejorar el entendimiento y la administración del ambiente.
5.
MARCO METODOLÓGICO
En este trabajo se detalla el proceso de estudio e investigación realizado con la
finalidad de presentar la propuesta de diseño con un sistema de recepción de
imágenes satelitales, climáticas y ambientales, que sirva como herramienta de
estudio del medio ambiente, analizando sus beneficios, inconvenientes, ventajas y
desventajas, con el objetivo de conocer su funcionalidad y el equipamiento
necesario para la realización de dicho sistema y estimar una propuesta de acuerdo
a las necesidades de la carrera de Ingeniería en Calidad Ambiental (ICA) y la
Estación Solar, ambos pertenecientes a la Facultad de Ciencia y Tecnología
Ambiente. Por tal razón se aplicaron entrevistas a las instancias mencionadas
para conocer el posible impacto social y los beneficios que produciría con la
introducción de esta tecnología y las posibilidades de apropiación por parte de la
UCA.
Para esta estimación se utilizó la modelización cualitativa. Identificando la
información mediante entrevistas; herramienta que permitió la presentación de la
perspectiva de la tecnología en cuestión. Asimismo para la elaboración de la
“Propuesta de Diseño del Sistema de Recepción de Imágenes Satelitales”, las
revisiones bibliográficas y la recopilación de información de experiencias en
implementación y aceptación, como la del Instituto Nacional de Estudios
Territoriales (INETER), sirvieron de base para obtener información valiosa sobre
dicho sistema.
5.1-
Recopilación de Datos
Consistió en recopilar la mayor cantidad de datos, siendo estos los más
adecuados y asegurando que fueran veraces y objetivos, la información primaria
fue tomada de libros y páginas WEB confiables, que brindaron los datos
necesarios. El mayor reto en este proceso y el más difícil de controlar, fue la
identificación precisa de los datos más relevantes de la información recopilada,
porque los siguientes pasos se efectuaron en base a esta información, por tanto
su veracidad fue muy importante para esta etapa. Entre los datos recopilados
están: historia de la comunicación satelital, conceptos básicos sobre sistema
satelital, elementos que componen el sistema y su funcionamiento; además la
importancia que éste tiene en la actualidad, entre otros. Además se aplicaron
entrevistas estructuradas (ver en anexos de entrevistas ) al director de la estación
Solar y a un docente de la carrera de Ingeniería en Calidad Ambiental y no
estructuradas a un especialista en meteorología de INETER. Se consultó a
profesionales con conocimientos sobre esta tecnología:
Msc. Héctor Lizárraga
Msc. Mauricio García
5.2-
Análisis de los datos
Se realizó la condensación de datos o filtrado de los mismos, porque la
recopilación produjo gran cantidad de información. Algunos datos no fueron
necesarios para completar los objetivos propuestos, por tal razón fue necesario
filtrar los no relevantes evitando así, restar precisión al análisis realizado.
5.3-
Construcción del modelo propuesto
Se efectuó un ajuste de los datos reunidos, porque dependiendo del satélite a
utilizar y las imágenes que se quieran captar los equipos varían, al igual que la
capacidad de los mismos, en este caso se toma como modelo de referencia el
diseño implementado por INETER y las necesidades encontradas en la carrera de
Ingeniería en Calidad Ambiental y la Estación Solar para establecer una propuesta
idónea que cumpliera con lo requerido en un sistema como este.
5.4-
Análisis de Resultados
Los criterios para evaluar y analizar los resultados se basaron en las posibilidades
de implementación del sistema de recepción de imágenes satelitales en la
Universidad Centroamericana (UCA) y los beneficios, inconvenientes, ventajas y
desventajas que esta tecnología brindaría a la universidad. De esta manera, este
estudio permitió determinar el diseño apropiado para su posible implementación.
Aquí se tomaron en cuenta los requerimientos técnicos para la creación de un
sistema de recepción de imágenes satelitales y las proyecciones de este sistema
para la universidad.
5.5-
Materiales y equipamientos utilizados:
Cámara digital, Grabadora, Celular, Computadora, Memoria USB, software
(Word, Excel, Visio)
6. DESARROLLO
Existen varias soluciones para la creación de un sistema de recepción de
imágenes satelitales que permiten el acceso a imágenes de contenido climático y
ambiental. Como por ejemplo el diseño implementado por el Instituto Nacional de
Estudios Territoriales (INETER), el cual hace uso de enlaces satelitales que les
provee la NOAA para la captura de las imágenes. El satélite usado para ello es el
GOES 12 y es la NOAA quien define la cantidad de canales a ser usados por
INETER y su período de transmisión y recepción, además establece las bandas de
trabajo a ser usadas en las estaciones terrenas.
La estación terrena usada por el INETER para la recepción de las imágenes
satelitales está compuesta por una antena parabólica de 3m. de diámetro, con su
LNB , localizada a una distancia de 10mt. de los equipos de cómputo. Dicha
antena se conecta mediante un cable coaxial (RG8-50) al receptor satelital y del
receptor a la PC, Esta computadora contiene el software para la recepción de las
imágenes, en este caso Ramsdis (software usado para el procesamiento de
imágenes satelitales) que trabaja en Windows XP.
Tomando como referencia el diseño usado por INETER y teniendo en cuenta las
necesidades existentes en la carrera de Ingeniería en Calidad Ambiental (ICA) y
la estación solar sobre el uso del sistema, se plantean dos soluciones (diseños):
6.1-
Justificación de elección de diseño.
En el presente trabajo se plantean dos diferentes diseños basados en los sistemas
satelitales más conocidos NOAA de órbita polar y GOES de órbita geoestacionaria
debido a que son propiedad de organismos que cuentan con un permiso que les
permite aterrizar sus señales en el país, todo esto definido por el ente regulador de
las telecomunicaciones en Nicaragua TELCOR, además dichos satélites brindan
servicios de captura de imágenes meteorológicas, siendo éstas, las de interés en
este caso en particular.
Las razones por las cuales se eligió el diseño de órbita geoestacionaria “Goes-E”,
como propuesta de diseño del sistema de recepción de imágenes satelitales, es
porque la forma de captura de la imagen es realizada línea por línea
almanecenandola simultáneamente, para luego ser redireccionada hacia la
estación terrena para su debido procesamiento, lo que evita una posible pérdida
de información en el proceso de transmisión de la señal. Este satélite presenta
una gran ventaja en cuanto a su órbita ya que cubre las Américas, lo que significa
que la antena siempre estaría en la línea de vista del satélite, pero tendrían que
realizarse pequeños ajustes de calibración, además captura imágenes en modo de
HRI (High Resolution Image), es decir son imágenes de alta resolución que
poseen aspectos específicos de las áreas que cubre el satélite, a diferencia de las
brindadas por los de órbita polar (con una cobertura global).
Debido a que Nicaragua no cuenta con un satélite propio y tampoco con un
proveedor nacional que le permita a las empresas acceder fácilmente a servicios
de enlaces satelital, se tiene que contactar con empresas extranjeras que brinden
acceso a dicho servicio.
Los equipos necesarios para la elaboración del sistema satelital se deberían
gestionar a través de licitaciones debido a que en Nicaragua no existe un
proveedor fijo que comercialice equipos para dicho sistema. En la mayoría de los
casos los equipos que conforman las estaciones terrenas vienen incluidos dentro
de un solo paquete, lo que puede significar un ahorro en la adquisición de cada
uno de los equipos por separado. Es importante aclarar que antes de elegir los
equipos necesarios para establecer la comunicación entre el satélite y la estación
terrena se debe
tener en cuenta los requerimientos necesarios para la
contratación del enlace satelital, debido a que de él dependerá el buen
funcionamiento del sistema.
No se puede dar un valor real del costo total del sistema que se propone, debido a
que los proveedores internacionales a los que se contactó no contestaron a las
solicitudes, es por ello que la manera más fácil de conocer el valor monetario de
los equipos necesarios para la implementación del sistema de recepción de
imágenes satelitales se debe hacer mediante licitaciones.
Se debe estar claro que el proveedor es quien establece los periodos de captura
de las imágenes desde el satélite y el envío de las mismas hacia las estaciones
terrenas, la cantidad de canales asignados, la banda de trabajo del satélite a la
estación terrena, pero además los equipos serán elegidos dependiendo de la
banda de trabajo utilizada por el satélite para la transmisión, el personal necesario
para la instalación y el manejo de la estación terrena debe estar compuesto por:
un gerente encargado de la elección y negociación con el proveedor satelital,
Ingeniero encargado del proyecto, personal técnico y de capacitación.
Uno de los puntos más importantes a considerar es la ubicación adecuada de la
estación terrena (antena receptora), ya que se deben considerar las posibles
interferencias
que pueden causar otras antenas que estén ubicadas a un
aproximado de 10 mts de distancia. El sitio adecuado para la ubicación de la
antena parabólica se propone sea en la parte posterior del edificio R (mejor
conocido como “el camarón”), puesto que el área está rodeada por edificios y
árboles lo que es beneficioso ya que en ellos rebotaría la señal para caer
directamente hacia el LNB de la antena, evitando así que la señal se disperse a
diversos puntos provocando pérdida de información. En el caso de la ubicación
precisa del centro de cómputo, se contempla que debería ser en este mismo
edificio, exactamente en la Estación Solar, ya que presta las condiciones para la
instalación de los equipos de cómputo.
A continuación se presenta una imagen que evidencia las semejanzas y
diferencias entre los satélites GOES y NOAA (Ver Tabla 1.)
Tabla 1.Semejanzas y diferencias entre los satélite GOES y NOAA.
6.2-
Solución Nº 1. Diseño del centro de recepción de imágenes usando el
satélite GOES.
La solución que a continuación se presentan es la principal propuesta de diseño
planteada para cubrir las necesidades de la carrera de Ingeniería en Calidad
Ambiental y la Estación Solar sobre el uso del sistema satelital y está basada en
una investigación exhaustiva que se realizó tomando en cuenta los aspectos más
importantes para su elaboración. La imagen 1. muestra el diseño del sistema de
recepción de imágenes satelitales, haciendo uso del satélite GOES-E de órbita
geoestacionaria:
Imagen 1. Diseño de un sistema para satélites geoestacionarios
6.1.1- Descripción del diseño
La propuesta de diseño está compuesta por el satélite GOES-E, el cual permitirá
la captura de las imágenes de la superficie terrestre, ya que posee un radiómetro
que barre línea por línea la superficie a medida que el satélite gira. Los datos se
toman a través de un del barrido línea por línea hasta completar una imagen. En la
estación terrena se debe realizar la calibración de los equipos y el tratamiento
necesario para las imágenes que se posee.
El satélite geoestacionarios barren línea a línea la superficie, esta se graba en una
cinta hasta completar la imagen y luego la envían a la estación terrena. Este
proceso toma su tiempo por lo que sólo es posible obtener imágenes cada media
hora. El satélite GOES-E en 75° Oeste visualiza toda América, además incluye
una técnica de estabilización por tres ejes y contiene instrumentos independientes
para imágenes y sondeo.
El diseño cuenta con una antena parabólica utilizada para establecer conexión (a
través de microondas) entre el satélite y la estación terrena, porque las ondas
provenientes del satélite inciden en el plato de la antena, las cuales rebotan hacia
el LNB que se encuentra en el punto vértice de la parábola de la antena, evitando
así que las ondas se pierdan. Las estaciones terrenas deben contar con un
sistema de seguimiento que mantenga la conexión entre el satélite y la estación
receptora. Se usa este tipo de antena debido a que los satélites geoestacionarios
trabajan en frecuencias de GHz.
El medio de transmisión usado para la conexión entre la antena y el receptor
consiste en un cable coaxial RG- 6/U STEREN, que va desde el LNB de la antena
hasta la PC destina para la recepción.
El receptor satelital va conectado a la computadora a través del cable coaxial. En
esta computadora se debe instalar un software destinado para la recepción de las
imágenes satelitales, en este caso se propone Ramsdis ya que es un sistema de
manejo de imágenes satelitales que permite la visualización de las imágenes
satelitales en diferentes bandas espectrales.
Para la creación de dicho sistema se proponen los siguientes equipos:
6.1.2- Equipos para la recepción de las imágenes Satelitales
Los componentes básicos para la recepción de las imágenes satelitales
procedentes del GOES son: una antena de 3m, dos computadoras y software.
Antena: Se compone por un reflector parabólico de 3 (tres) metros, un
alimentador con polarización LHC y un amplificador LNB de señal con niveles
de baja potencia. Este tipo de antena permite la recepción de imágenes de
GOES en banda C.
Dos computadoras: ambas con la plataforma de Windows XP, una para
recepción de datos y la otra para procesar imágenes recibidas. la computadora
de recepción de datos con un software de Control.
6.1.3- Características del Satélite GOES
Altura desde la superficie de la tierra de 36.000 Km. aprox.
Gira en torno a un eje casi paralelo al eje N-S terrestre.
Velocidad de giro de 100 RPM (Revoluciones por minuto).
Opera en dos modos uno de alta resolución HRI (High Resolution Image) y
otro de baja resolución WEFAX (Weather Facsimile).
Transmite sus datos en dos frecuencias, una para cada modo.
Trabaja en banda visible, una en IR y una de vapor de agua.
Posee un radiómetro (sensor) que barre línea por línea la superficie de la
tierra a medida que el satélite gira o rota sobre su eje.
Posee una resolución de 1 Km. para el espectro visible y de 4 Km. para IR. Los
sondeos que utilizan microondas tienen una resolución de 8 Km.
6.1.4- Utilidad de las imágenes GOES
Los GOES al tener imágenes de los canales APT y WEFAX de menor resolución y
de datos que carecen de precisas calibraciones, solo son útiles a los fines
observacionales y para la meteorología sinóptica. Analisis de nubes, formas,
frentes, estimaciones globales, etc.
La tabla 2. Muestra la resolución espacial y espectral de los satélites GOES:
Canales
Espectro
Tamaño Pixel
Rango Espectral
Electromagnético
Canal 1
Visible
1.1 Km.
0.65 µm
Canal 2
Infrarrojo medio
4.0 Km.
0.90 µm
Canal 3
Infrarrojo medio
8.0 Km.
6.75 µm
Canal 4
Infrarrojo térmico
4.0 Km.
10.70 µm
Canal 5
Infrarrojo térmico
4.0 Km.
12.00 µm
Tabla 2. Resolución espacial y espectral de satélite GOES
6.1.5- Características técnicas de la Antena Parabólica
En la tabla 3. Se muestran las características técnicas de la antena parabólica
propuesta para del diseño del sistema satelital:
Mecánicas
Diámetro
2200mm
Distancia Focal
800mm
Material del Disco
Aluminio
Tratamiento de la Superficie
Epoxi-polyes
Ancho del Haz
<0.79º
Resistencia al Viento
160km/h
Espesura
reflector
Eléctricas
de
la
chapa
del 3mm
Peso Total
42.8kg
Ganancia a 12.5GHz
47Db
F / D Ratio
0.36
Tabla 3. Características técnicas de la antena parabólica
6.1.6- Características técnicas del Amplificador de bajo ruido (LNB)
Un LNB (también llamado un LNC-Low Noise Converter), se utiliza para las
comunicaciones (radiodifusión) y la recepción del satélite. El LNB es normalmente
adherido ya sea en el interior o en la antena de satélite. El objetivo de la LNB es
utilizar un súper heterodino efecto (este es un receptor que produce ondas de
frecuencia diferente de las ondas recibidas, para obtener por batimiento una
frecuencia inferior fija, que es la que se utiliza para recibir las señales). De igual
manera, amplía y convierte un gran bloque (bandas) de las frecuencias.
Esto ayuda a compensar la pérdida de señal asociados con el cable coaxial típico
en frecuencias relativamente altas.
En la tabla 4. Se pueden observar las características técnicas del LNB de la
antena parabólica para la recepción de imágenes.
Input
3.4 4.2 Ghz
Output
950-1750 Mhz,
Gain
60 db min
Stability
+/- 250khz
Oscilador
local 5,15 Ghz
(lo)
Frecuencia
Figura
de
3.6-4.2 Ghz
ruido 15 a 100 kelvins (kelvin puntuaciones utiliza en oposición a
(nf)
calificación db)
Polarización
lineal a la izquierda
Tabla 4. Características técnicas del LNB.
El LNB que se debe instalar para la Banda C debe utilizar una polarización
circular a la izquierda (Polarización Electromagnética), esta permite recibir con el
menor fading (distorsión) de las polarizaciones cambiantes.
6.1.7- Características Técnicas del LNB
Es importante que se coloque al LNB una baquelita con 45ºde rotación, éste
dieléctrico facilita el afinamiento a la señal. La baquelita es un fenoplástico con
aplicaciones de interés. Este producto puede moldearse a medida que se forma y
resulta duro al solidificar. No conduce la electricidad, es resistente al agua y los
solventes, pero fácilmente mecanizable.
6.1.8- Características técnicas de la computadora a ser utilizada en la
recepción de los datos
La tabla 5. Muestra las características técnicas de la PC al ser utilizada en la
propuesta de diseño:
Componentes
System operative
Características Técnicas
Windows XP Professional Service Pack
2
1,87
Procesador
gigahertz
Intel
Core
2
Duo
64 kilobyte primary memory cache
2048 kilobyte secondary memory cache
249,93 Gigabytes Usable Hard Drive
Capacity
239,43 Gigabytes Hard Drive Free
Space
TSSTcorp DVD-ROM TS-H353B [CDROM drive]
Drives
Unidad de disquete [Floppy drive]
KINGSTON
DataTraveler
2.0
USB
Device [Hard drive] (1,99 GB) -- drive 1
ST3250820AS [Hard drive] (250,00 GB)
-- drive 0
2046 Megabytes Installed
Memory
2046 Megabytes Installed Memory
Memory Modules
NTFS on drive 0, 249,93 BB,
Local Drive Volumes
239,43 GB free
SoundMAX Integrated Digital HD Audio
Driver
Multimedia
Tabla 5. Características técnicas de la PC para la recepción de datos.
Otros componentes necesarios en el sistema de recepción satelital: UPS,
Regulador de Voltaje, Tarjeta de Video DVB, receptor satelital para GOES.
6.1.9- Software para la recepción de imágenes.
Se plantea que el software para la recepción de imágenes sea Ramsdis (Regional
and
Mesoscale
Meteorology
Team
Advanced
Meteorological
Satellite
Demonstration and Interpretation System), debido a que es un sistema de manejo
de imágenes satelitales, que permite la visualización de éstas en el ordenador
para su posterior interpretación.
Es necesario aclarar que si se desea recepcionar imágenes WEFAX y APT de
contenido climático y ambiental es importante tomar en cuenta las siguientes
consideraciones:
En el diseño de una estación terrena para la recepción de imágenes
meteorológicas utilizando el enlace de un satélite GOES (Goes-E en 75° Oste, que
visualiza las tres Américas) se debe considerar que dicho satélite perteneciente a
la órbita geoestacionaria utiliza el modo de alta resolución HRI (High Resolution
Image) e incluye una técnica de estabilización por tres ejes, además contiene
instrumentos independientes para imágenes y sondeos. También proporciona
datos en cinco bandas espectrales, una en el visible (VIS) y cuatro en IR. Posee
una resolución de 1 Km. Una para VIS y de 4 Km para IR. Los sondeos que utiliza
son por microondas y tiene una resolución de 8 Km. El modo del sensor HRI (High
Resolution Image) utilizado por los GOES posee una resolución de 1,1 KM y opera
en la banda de 1600 MHz.
A diferencia de la recepción de imágenes de alta resolución el diseño del sistema
de recepción de imágenes meteorológicas utilizando el satélite GOES se
necesitan los siguientes componentes:
Un preamplificador Gaas-Fet de 18-20 dB.
Cable coaxial de 75 Ohms.
Una antena parabólica de 3 metros con iluminador y todos sus
componentes.
Un receptor de 1,6 GHz para geoestacionarios.
Un convertidor Down (1,6 Ghz.-137 MHz).
Un receptor de banda ancha de 137 MHz, un demodulador-digitalizador.
Una PC y un programa adecuado (software como Ramsdis).
La imagen 2. Muestra la ubicación de los componentes del sistema de recepción
de imágenes satelitales utilizando satélites de órbita geoestacionaria:
Imagen 2. Componentes para un sistema de recepción de imágenes utilizando
satélites de órbita geoestacionaria.
6.3-
Solución 2. Diseño del centro de recepción de imágenes usando
satélites NOAA.
Esta solución se plantea como una segunda opción si el primer diseño (Solución
1) no es considerado como el más adecuado para ser implementado por la UCA.
El diseño está basado en el uso del satélite NOAA, que se caracterizan por volar
a una altitud de 850 kilómetros, en una órbita inclinada con 99 grados comparados
al plano ecuatorial. Cada órbita completa alrededor de la tierra toma 102 minutos y
alcanza 14 órbitas por día. Estas órbitas son sol-síncronas, es decir los cruces del
satélite a cierto punto siempre en la misma hora del día.
Además se usa una antena omnidireccional para establecer el enlace entre el
satélite y la estación terrena. Esta antena es la más usada para este tipo de
sistema debido a que es de menor costo económico y por esta razón se eligió para
este diseño. Es necesario aclarar que también se puede usar una antena
parabólica de 3m al igual que en los satélites GOES.
Al igual que el diseño 1, también se necesita un receptor satelital que permita la
decodificación de los datos enviados por el satélite para que puedan ser
decepcionados por la PC receptora en donde debe estar instalado el software para
el procesamiento de las imágenes.
La siguiente imagen muestra el diseño (la solución 2.), basado en el uso del
satélite NOAA de órbita polar. (Ver imagen 3.)
Imagen 3. Diseño de un sistema para satélites de órbita polar.
Cabe señalar que la principal y más notable diferencia entre el diseño del sistema
de recepción del GOES y del NOAA radica en el tipo de antena que utiliza cada
uno para la recepción de las imágenes y que además los satélites GOES utilizan
un convertidor en la recepción de imágenes WEFAX y APT para pasar la señal de
GHz a MHz, debido a que estos trabajan en el orden de los GHz. Es por ello que
si se opta por este segundo diseño se pueden usar los mismos equipos para la
recepción de las imágenes y en vez de una antena parabólica se usaría una
antena omnidireccional estática para imágenes APT y para
imágenes
cuantitativas HRPT.
Es necesario contar con una antena parabólica no menor de tres metros de
diámetro. La antena ideal por su simplificación, rendimiento y bajo costo es una
antena de dipolos plegados, con polarización circular, evitando así tener que estar
pendiente del recorrido del satélite. La imagen 4. Muestra un ejemplo de este tipo
de antena:
Imagen 4. Antena omnidireccional para la recepción de satélites polares.
Para un sistema de recepción de imágenes satelitales usando satélites NOAA se
necesita la contratación del enlace a un satélite NOAA, para ello se debe tener en
cuenta que éste tipo de satélite es de órbita polar y que a diferencia de los
Geoestacionarios no graban las imágenes captadas sino que emiten cada línea a
medida que barren la superficie de la Tierra en su recorrido, se pueden obtener
entonces imágenes compuestas de la tierra casi en tiempo real.
Además se debe tomar en cuenta que el tipo de sensor ubicado en los NOAA se
llama AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer), radiómetro avanzado
de muy alta resolución, dicho sensor trabaja en la banda 137 MHz. Los NOAA,
también emiten en dos canales VIS e IR, con resoluciones de 5Km, y 255 tonos de
grises. Otro modo de transmisión de imágenes utilizados por los NOAA es el
HRPT (High Resolution Picture Transmition), Trabaja en la banda de 1600 MHz,
tiene cinco bandas espectrales, dos para visible, tres para infrarrojo y resoluciones
entre 1 y 5 Km.
Los elementos necesarios para una estación de recepción de imágenes APT y
WEFAX en un sistema utilizando satélites de órbita polar son:
Una Antena omnidireccional cuadrifilar de 20 Db.
Un amplificador de antena (Gaas-Fet) de 18-20 dB.
Cable coaxial de 75 Ohms, Conmutador.
Un receptor de banda ancha, muy bajo ruido, para 137 Mhz.
Demodulador-digitalizador para PC.
Programa de obtención de imágenes para PC.
La imagen 5. muestra los componentes necesarios para la instalación de un
sistema de recepción de imágenes satelitales utilizando satélites de órbita polar:
Imagen 5. Componentes para un sistema de recepción de imágenes utilizando
satélites de órbita polar.
Finalmente, analizados los resultados y planteadas las dos soluciones como
respuesta a la investigación de las necesidades existentes tanto en la Carrera de
Ingeniería en Calidad Ambiental como para la Estación Solar, queda claro que la
implementación del sistema de recepción de imágenes satelitales climáticas y
ambientales serán de gran beneficio, no solo para fines académicos; sino para
investigaciones de medio ambiente y clima. Mediante este estudio se comprendió
que el impacto que ocasionaría la implementación de este sistema seria sociotecnológico.
7.
CONCLUSIONES
En base a lo investigado se concluye lo siguiente:
Se recopiló información de distintas fuentes tales como: libros, páginas
web, documentos PDF etc. para poder identificar los componentes
necesarios para el diseño que se propone.
Se realizó el análisis de la información obtenida mediante entrevistas
dirigidas a la carrera de Ingeniería en Calidad Ambiental y la Estación Solar,
en donde se dedujo que el sistema satelital sería de gran beneficio como
herramienta complementaria que agilice los estudios que se realizan en
estas dos áreas, y el impacto que ocasionaría su implementación en la
universidad Centroamericana sería socio-tecnológico.
Se analizaron las diferentes implementaciones
de un sistema de
recepción de imágenes climáticas y ambientales, en donde queda claro que
la propuesta de diseño idónea para la UCA sería el sistema que utiliza
satélites GOES para la captura de las imágenes.
8.
RECOMENDACIONES
Para la implementación de la propuesta de diseño se recomienda lo siguiente:
1- Establecer convenios de asesoramiento técnico con los proveedores del
enlace satelital y proveedores de equipos, para la capacitación del uso de
los equipos e instalación de la estación terrena.
2- Capacitar a los usuarios del sistema satelital sobre el uso, la importancia y
el funcionamiento de esta tecnología, para lograr la aceptación de éste.
3- La antena receptora debe ser ubicada en el costado norte del edificio R.
Además se debe tomar en cuenta la calibración adecuada referente a la
posición en órbita del satélite transmisor, con el fin de evitar pérdida de
información.
4- Los equipos para la implementación de la propuesta de diseño se deben
adquirir mediante un proceso de licitación pública debido a que Nicaragua
no cuentan con proveedores fijos de estos productos. Permitiendo así que
los equipos se adquieran en un solo paquete y de esta manera negociar el
proceso de instalación de los equipos.
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ANEXOS
ANEXOS
DE
ENTREVISTAS
FORMATO DE ENTREVISTA 1.
Propuesta de Diseño de un Sistema de recepción de Imágenes Satelitales
Climáticas y Ambientales.
Objetivo de la entrevista:
Conocer el punto de vista del Departamento de ICA, referente a la posible
Implementación de un Sistema de Recepción de Imágenes Satelitales de tipo
Climático y ambiental dentro del campus de la UCA.
Nombre: __________________________________________________________
Puesto: ___________________________________________________________
Nombre de la Institución en la que labora:
_________________________________________________________________
Departamento: _____________________________________________________
1- ¿Posee algún conocimiento sobre Sistema Satelital?
SI_____
NO_____
2- ¿Conoce el concepto de Imagen Satelital?
3- ¿Qué tipo de Imagen Satelital conoce?
4- ¿Cómo cree que beneficiarían el uso de estas Imágenes al departamento en el
que usted labora?
5- ¿Cree que la implementación de este sistema, causaría un impacto al medio
ambiente? Argumente su respuesta.
6- Según su opinión. ¿Cuál sería el lugar más conveniente para ubicar el centro de
recepción de las imágenes antes mencionadas?
7- ¿Estaría de acuerdo con la implementación de este tipo de sistema como
innovación tecnológica dentro del campus de la UCA?
FORMATO DE ENTREVISTA 2.
Propuesta de Diseño de un Sistema de recepción de Imágenes Satelitales
Climáticas y Ambientales.
Objetivo de la entrevista:
Conocer el punto de vista del Director de la estación solar, referente a la posible
Implementación de un Sistema de Recepción de Imágenes Satelitales de tipo
Climático y ambiental dentro del campus de la UCA.
Nombre: __________________________________________________________
Puesto: ___________________________________________________________
Nombre de la Institución en la que labora:
__________________________________________________________________
Departamento: _____________________________________________________
1- ¿Está usted familiarizado con el término “Sistema Satelital”?
SI____
NO____
2- ¿Qué es para usted un Sistema Satelital?
3- ¿Conoce usted el funcionamiento de un sistema satelital?
4- ¿Cómo se lleva a cabo el proceso de recepción de las imágenes satelitales?
5- ¿Qué tipos de imágenes satelitales conoce?
6- Según su opinión. ¿Por qué son importantes las imágenes satelitales?
7-¿Conoce alguna compañía que brinde servicio de transmisión de imágenes
satelitales?