Introducción a la teledetección
Introducción
La teledetección espacial es una disciplina cuyo interés es obtener información sobre objetos o fenómenos del sistema terrestre a partir de imágenes adquiridas a distancia, mediante mediciones de energía electromagnética reflejada o emitida por esos objetos o fenómenos de interés, desde plataformas espaciales. Aporta una serie de técnicas para la localización y recogida de datos de objetos y fenómenos a distancia, sin necesidad de tener contacto físico con ellos. Esta tecnología constituye un ámbito de desarrollo permanente y ha impactado fuertemente en el avance de las actuales técnicas de fotogrametría digital y en la producción de cartografía temática.
Sin embargo, a pesar de su potencialidad y su cada vez mayor accesibilidad, la enorme cantidad de información que contiene una imagen de teledetección requiere un conocimiento de su origen y una serie de herramientas y procesos para transformarla en información útil, susceptible de análisis, comprensible y aplicable a una problemática específica.
En este marco, esta asignatura, a través de una metodología teórico-práctica, tratará de que las y los estudiantes tengan una comprensión y un manejo básico de los preceptos teóricos y aplicados de la teledetección. La parte teórica está organizada en tres unidades: 1) los principios básicos, 2) las herramientas y 3) los sensores y plataformas. Se abordarán en cada clase los conocimientos básicos para comprender los fundamentos físicos de la teledetección, su herramienta principal de trabajo, la imagen, y los sistemas de captación de imágenes, los sensores y las plataformas. Asimismo, se relacionará con el estudio de algunas aplicaciones de la teledetección en las ciencias y en la vida cotidiana que servirán para que las y los estudiantes fijen los conceptos presentados. Por otro lado, la parte práctica se organiza en dos unidades: 4) los programas de procesamiento de imágenes digitales y software libre, y 5) aplicaciones básicas sobre medioambiente y espacios urbanos. Se focalizará en el tratamiento, interpretación y análisis fotográfico, y obtención de información útil para la toma de decisiones sobre el territorio.
Por su carácter, esta asignatura intersecciona, de forma general, con las ciencias y disciplinas que tienen como parte de su objeto de estudio el territorio (geografía, física, ciencias medioambientales, geología, oceanografía, etc.) y, de forma específica, con sus potentes herramientas metodológicas, la cartografía o los sistemas de información geográfica (SIG).
Problemática del campo
Las observaciones de la superficie terrestre se han convertido en algo imprescindible a la hora de detectar cambios, ubicar accidentes geográficos con precisión, cuantificar crecimientos urbanos, avances de fronteras agrarias, etc. Sin plataformas satelitales y detección remota, las observaciones quedarían limitadas a las que pueden obtenerse desde la tierra, un barco o un avión. Esto ha quedado obsoleto, en las sociedades complejas y globalizadas en las que vivimos, y ya no puede dar respuestas y soluciones a las problemáticas que se presentan (incluso mirando hacia el futuro). A pesar de que la teledetección remota es costosa en términos de producción o adquisición de tecnología, la relación costo-beneficio en comparación con la dificultad y el costo de la logística sobre el terreno en regiones remotas (especialmente en concepto de resolución, repetición y tamaño del área que se desea observar) se inclina muy favorablemente hacia ella.
La teledetección satelital brinda una serie de ventajas reales sobre los sistemas de observación terrestres y aéreos que hacen de este campo uno de los más competitivos del mercado por su interés y utilidad en la toma de decisiones espaciales y soluciones para una gran variedad de problemáticas. Por ejemplo, pueden realizarse observaciones a escala regional sobre áreas muy extensas, repetibles y regulares, y se pueden realizar mediciones durante todo el año. Con algunos tipos de instrumentos se pueden efectuar observaciones incluso cuando el cielo está cubierto o hay ausencia de luz solar (teledetección activa). Todos los datos recopilados son cuantificables, interpretables y analizables. Las observaciones no son invasivas y generan un impacto mínimo sobre el medioambiente.
No obstante, a pesar de las notables ventajas del campo de la teledetección, los métodos satelitales tienen algunas desventajas que es necesario señalar y que son el punto de mira de las investigaciones actuales. En primer lugar, si se tienen en cuenta los costos totales de una misión satelital, esta sigue siendo muy costosa. A su vez, muchos de los instrumentos satelitales necesitan luz solar (teledetección pasiva), lo que implica que sean necesarias la ausencia de nubes y la presencia de luz solar para observar la superficie terrestre. El intervalo entre la repetición de observaciones a menudo es fijo, lo cual conlleva a una menor flexibilidad en la recolección de datos. Además, los datos recopilados a través de instrumentos satelitales no suelen ser mediciones directas del parámetro requerido, sino que se basan en algoritmos diseñados para aproximarse a la medición. De este modo, es necesario un conocimiento experto para validar los datos obtenidos a través de instrumentos satelitales en terreno y, posteriormente, en los centros y puestos de tratamiento y análisis de la información satelital. Finalmente, la política de datos y el costo de licencias para trabajar los datos suelen ser muy elevados y restrictivos.
A pesar de todo, las ventajas siguen superando las limitaciones. La teledetección satelital es un campo en desarrollo en una industria que mueve trillones de dólares al año. Cada vez más se optimizan las especificaciones de los instrumentos satelitales, brindando datos con mayor resolución espacial de áreas más extensas. Por todo ello, parece claro que la teledetección satelital brinda técnicas efectivas para observar la superficie terrestre y sus problemáticas, así como una búsqueda de soluciones a diferentes escalas territoriales. Y esto es solo el principio…
Reflexiones sobre el aprendizaje de la asignatura en el entorno virtual
Parece que nadie podría dudar de que la educación deba mantenerse al día e incorporar los avances tecnológicos que se le posibilitan, ya que esta tecnología incluso forma parte de nuestra vida cotidiana. La educación no puede estar alejada del contexto social y del entorno de sus estudiantes, y debe buscar mejorar sus recursos, estrategias didácticas y materiales de apoyo de forma que resulten atractivos y amenos para ellos. Así, la necesidad de incorporar las nuevas tecnologías (TIC) en la educación se hace cada vez más evidente y se posiciona como una herramienta imprescindible.
En este contexto, el entorno virtual como espacio educativo se erige como una herramienta privilegiada para poner todos esos elementos en juego: contenidos interesantes, dinamismo, flexibilidad, elementos multimedia, comunicación directa con el o la profesora, foros de discusión, etc. Internet permite la concentración de muchos recursos de diferentes fuentes y mucha información disponible desde cualquier lugar en cualquier momento. Además, los materiales multimedia interactivos permiten a las y los estudiantes (guiados por un profesorado cualificado) desarrollar capacidades de búsqueda, análisis e interpretación de la información que no es posible desarrollar, actualmente, en las aulas tradicionales.
Esta asignatura, además de compartir las herramientas educativas que posibilita el entorno virtual, articula otras específicas como la necesidad de trabajar con la computadora para acceder, obtener e interpretar la información de teledetección con la intencionalidad de visualizarla más allá de lo que permite el ojo humano. Asimismo, su enfoque práctico a través de aplicaciones informáticas hace que el entorno virtual se erija como un sistema de formación idóneo donde teoría y práctica se conjugan en un mismo espacio en un amplio abanico de posibilidades.
No obstante, a pesar de las ventajas que se observan en la educación en el marco de un entorno virtual, es necesario reflexionar sobre algunas de sus problemáticas más significativas. En primer lugar, el potencial del entorno multimedia en la educación se ha convertido en una idea donde “todo cabe”; sin embargo, actualmente no es un sistema aplicable a cualquier situación educativa. Las plataformas de educación virtual se han convertido en un medio de moda, con los problemas que ello supone (falta de reflexión sobre el fenómeno, aplicaciones inadecuadas, falta de preparación del profesorado y el estudiantado para el correcto funcionamiento del binomio comunicación-aprendizaje, etc.). De igual modo, el costo de su implantación no se encuentra al alcance de todo el sistema escolar, especialmente en la educación temprana. Así, la fascinación general por lo virtual puede ocultar problemas profundos que las innovaciones tecnológicas están ocasionando al introducirse en el sistema educativo.
Es necesario reflexionar sobre el rol, la responsabilidad y el alcance real de aprendizaje que el entorno virtual posibilita, teniendo siempre en cuenta la interacción profesorado-estudiante como el eje central de la producción e intercambio de conocimiento. Este conocimiento será asistido, en el entorno virtual, a través de una potente herramienta como es internet, que va a ofrecer una amplia variedad de recursos para ampliar y afianzar ese conocimiento. Sin embargo, es necesario recordar que el entorno virtual es un medio para el aprendizaje, pero no el fin (como finalidad) del aprendizaje en sí mismo.
Objetivos del curso
Con este curso se pretende que las y los estudiantes adquieran conocimientos teóricos sobre la teledetección y las principales técnicas de procesamiento digital de imágenes. Está dirigido fundamentalmente a aquellas personas que se aproximan por primera vez a este campo, aunque también puede ser útil a aquellas otras que, teniendo experiencia previa, no han recibido una base formativa y conceptual apropiada.
Los objetivos metodológicos son los siguientes:
- Aproximarse a los principios físicos que rigen la composición de imágenes satélite y sus bandas multiespectrales.
- Conocer las principales plataformas de descarga, las fuentes satélite disponibles y los formatos de archivos disponibles.
- Realizar correcciones y ediciones básicas de imágenes satélite.
- Elaborar indicadores temáticos basados en las bandas multiespectrales.
- Aproximarse al manejo de imágenes digitales a través de programas de software libre (ImageJ y QGis).
Mapa conceptual / Diagrama de contenidos
