Data Analysis

El enorme crecimiento en la disponibilidad de datos obtenidos mediante teledetección en las últimas cuatro décadas ha sido favorecido en parte por una disminución de los costes reales de los datos. Sin embargo, está claro que el uso de los datos debe de ofrecer algunas ventajas tangibles para justificar el coste de adquirirlos y analizarlos. Estas ventajas derivan de un número de características de teledetección. Probablemente, la más importante de éstas es que los datos pueden ser recogidos de una gran área de la superficie de la Tierra, o de un gran volumen de la atmósfera, en un corto periodo de tiempo, ya que virtualmente se puede

obtener unos valores “instantáneos” (snapshot). Por ejemplo, los escáneres

transportados por satélites geostacionarios como el METEOSAT pueden tomar una imagen de aproximadamente un cuarto de la superficie terrestre en menos de media hora. Cuando este aspecto se combina el hecho de que los sistemas a bordo de aviones o satélites pueden tomar datos de zonas en las que sería difícil realizar medidas in situ (lento, caro, peligroso, políticamente inconveniente, etc.), el poder potencial de la teledetección se vuelve aparente. Por supuesto, se derivan ventajas adicionales del hecho de que los sistemas de teledetección generan datos digitales calibrados que pueden introducidos directamente en una computadora para su análisis.

La teledetección encuentra un amplio rango de aplicaciones, incluyendo obviamente el área del reconocimiento militar en la cual tuvieron su origen muchas de las técnicas. En la esfera no militar, muchas de las aplicaciones pueden ser catalogadas aproximadamente como “medioambientales”, y podemos distinguir un rango de variables medioambientales que pueden ser medidas. En la atmósfera, éstas incluyen temperatura, precipitación, la distribución y tipo de nubes, velocidades del viento, y las concentraciones de gases como vapor de agua, dióxido de carbono, ozono, etc. Sobre la superficie terrestre, podemos medir el movimiento tectónico, la topografía, la temperatura, el albedo o reflectancia y la humedad del suelo, y determinar la cobertura terrestre con gran detalle, por ejemplo caracterizando el tipo de vegetación y su estado de salud o caracterizando acciones humanas como carreteras y ciudades. Sobre la superficie del océano, podemos medir la temperatura, la topografía (a partir de la cual tanto el campo gravitatorio terrestre como las mareas y corriente oceánicas pueden ser inferidas), velocidad del

Introducción

viento, el espectro de energía de las olas y el color (el cual está a menudo relacionado con la productividad biológica por el plancton). También puede estudiarse la criosfera, la parte de la superficie terrestre cubierta por nieve y hielo, proporcionando datos sobre la distribución, condición y comportamiento dinámico de la nieve, hielo del mar, icebergs, glaciares y placas de hielo.

Ha habido avances considerables en la estimación de las condiciones medioambientales de la superficie terrestre a partir de observaciones de satélites, particularmente a partir de datos obtenidos mediante teledetección en el infrarrojo térmico. Así, la temperatura cercana a al superficie o temperatura del aire y el vapor de agua tienen una importancia crítica para el estudio de hidrología terrestre, procesos biosféricos y en general para otros procesos del sistema Tierra (Quattrochi y Luvall, 2004).

La teledetección en el infarrojo térmico para obtener temperatura de superficie, temperatura del aire y vapor de agua atmosférico ha sido incorporada por Goez et al. (2000) en modelos de producción de eficiencia global (Glo-PEM, Global Production Effic iency Model) para estimar la producción primaria neta (NPP) global. Ellos usaron datos del sensor AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) desde 1982 hasta 1990 para registrar la variabilidad interanual del crecimiento de las plantas y del carbono a escala mundial. Sus resultados mostraron un descenso global en la NPP con un incremento en el hemisferio Norte para regiones de latitudes altas.

La modelización hidrológica puede beneficiarse también de la obtención de las condiciones superficiales y de la baja atmósfera desde satélite. La estimación de los balances de energía y agua para modelo hidrológicos depende tanto de la diferencia en temperatura entre la superficie y algún nivel en la atmósfera y la cantidad de vapor atmosférico. Dubayah et al. (2000) utilizaron estimaciones de la temperatura del aire a partir de datos AVHRR para un modelo de proceso de la superficie terrestre, VIC-2L, para la cuenca del río Mississippi. O’Donell et al. (2000) aplicaron técnicas similares a la cuenca del río Ohio y encontraron una estimación de la escorrentía similar a la obtenida por datos de satélite y la obtenida a partir de medidas de campo. Lakshmi y Susskind (2001) utilizaron la temperatura de la superficie obtenida a partir de TOVS (TIROS Operacional Vertical Sounder)

Estimación de la Temperatura y la Emisividad de la Superficie Terrestre

para ajustar la humedad del suelo en un modelo de proceso de la superficie terrestre.

Esta lista de variables que se pueden medir, aunque no es completa, sí que es lo suficientemente grande para demostrar que hay un número lo suficientemente grande de disciplinas en las cuales los datos de teledetección pueden ser aplicados. Como ejemplo, algunas de las aplicaciones pueden incluir las siguientes disciplinas: agricultura y seguimiento de cultivos, arqueología, batimetría, cartografía, climatología, ingeniería civil, erosión costera, seguimiento y predicción de desastres, silvicultura, geología, glaciología, oceanografía, meteorología, seguimiento de la contaminación, caracterización de suelos, mapas urbanos, seguimiento y localización de recursos acuíferos, etc. No es posible presentar aquí un análisis completo de los costes y beneficios de la teledetección, en parte debido a que al menos hasta tiempo recientes, muchas de la operaciones realizadas a partir de la teledetección con satélites forman parte de programas nacionales o internacionales, por lo que sus costes han sido en cierta manera ocultados. Quizá es suficiente señalar que los datos disponibles mediante teledetección, particularmente desde plataformas espaciales, a menudo no pueden ser obtenidos de ninguna otra manera, por lo que una gran parte de nuestro conocimiento actual sobre el sistema climático global está ampliamente basado en estas observaciones desde satélites. Además, el uso de datos obtenidos mediante teledetección para la predicción y aviso de desastres naturales ha salvado miles de vidas humanas.