introducción
percepción remota o teledetección
fotografía aérea

introducción

El concepto de imagen abarca imágenes de satélite, fotografías aéreas, otros datos procedentes de la observación remota y datos escaneados. Las imágenes son por sí mismas datos de tipo raster. Cada celda, o pixel, tiene un valor que depende del modo en que fue capturada la imagen y lo que representa. Por ejemplo, si la imagen es una imagen de satélite, cada pixel representa el valor de la energía reflejada por una parte de la superficie terrestre.

La información que se puede obtener a partir de fotografías aéreas puede ser por ejemplo:
Tipos de vegetación
Tipos de suelo
Límites de lagos y láminas de agua
Límites de parcelas
Formaciones geológicas

La percepción remota abarca toda la información recogida por los sensores que se encuentran separados físicamente de los objetos a analizar. En el contexto de esta teoría, la percepción remota tiene que ver con la información que procede de la superficie de la Tierra, para generar dicha información se utiliza una plataforma elevada, que genera datos como las imágenes de satélites o la fotografía aérea.

Figura 1 Imagen de satélite

Los instrumentos de percepción remota tienen en cuenta la detección de la energía emitida desde, o reflejada por, el objeto en cuestión. La teledetección permite medir y monitorizar la variación electromagnética de la superficie, y así estos datos proporcionan un modo único de ver el paisaje. Los satélites son la única fuente de datos que permite observar el planeta por completo y monitorizar el cambio de la naturaleza en su superficie a lo largo del tiempo, de una forma consistente, integrada, sinóptica y numérica.

Los satélites de percepción remota poseen la capacidad de proporcionar coberturas de datos espaciales y temporales completas, de coste efectivo, y repetitivas, lo que quiere decir que se pueden analizar a la vez de forma conjunta varios fenómenos, y tales tareas, como la valoración y la observación del estado del suelo, pueden llevarse a cabo sobre regiones muy amplias.

Del mismo modo, la teledetección se puede utilizar en sí misma como una fuente de datos importante en el desarrollo y mejora de los modelos, y puede utilizarse para validar modelos.

Cuando se utiliza la teledetección, la relación entre la respuesta espectral y las entidades presentes en el suelo es complicada por el hecho de que las celdas de la imagen (pixeles), que pueden variar en el rango de 10 m a 1 Km de tamaño dependiendo de la fuente de datos utilizada, son heterogéneas y pueden contener una mezcla de fenómenos o clases distintas (ver Figura 2 inferior). Las respuestas espectrales individuales de las entidades dentro de una celda se promedian entre sí para dar el valor final de la celda. Por lo tanto, los métodos de teledetección solo son eficaces cuando el fenómeno, o las clases de fenómeno, cubren áreas mayores que el tamaño del pixel.

Figura 2 Los errores de clasificación tienen lugar cuando el tamaño de la celda es mayor que las entidades que se van a mapear (según Burrough, 1986 Figura 6.3 p.112)

Por todo esto, los datos espectrales han de ser realzados, filtrados e incluso corregidos geométricamente mediante técnicas de pocesado de imágenes antes de su integración en el SIG. Un problema importante es la corrección de la imagen de satélite con la rejilla utilizada por el SIG.

La corrección geométrica es el proceso por el cual las coordenadas de la imagen se transforman en coordenadas del mundo real. Por lo general implica una rotación y un escalado de los pixeles, así como una reclasificación de los valores asignados a cada celda. Esto se consigue mediante el empleo de técnicas de reclasificación que implican la definición de nuevas posiciones a los pixeles del mapa SIG, y su relleno con datos obtenidos mediante algoritmos de interpolación como el del vecino más próximo, la interpolación bilineal o la convolución cúbica (para ver más información sobre la reclasificación espacial, consulta el módulo de Análisis Espacial Raster).

fotografías aéreas, fotointerpretación y fotogrametría digital

La interpretación de fotografías aéreas ha sido la forma de percepción remota más utilizada para datar aplicaciones medioambientales, mediante técnicas bien establecidas. Este amplio uso se debe a la propia capacidad de las fotografías aéreas, y al hecho de que son capaces de proporcionar datos de una alta resolución espacial, por debajo de un metro de resolución, no disponibles históricamente con otros sensores.

Los análisis cualitativos se basan en la interpretación de imágenes siendo un proceso básicamente descriptivo. La fotointerpretación implica que un analista vea la imagen y extraiga información, no es una técnica adecuada para reconocer patrones y asociaciones espaciales debido a la intervención de la mente humana. El éxito de esta técnica depende en gran medida de la efectividad en el análisis de los elementos espaciales, espectrales y temporales presentes en la imagen. Las imágenes, tanto fotografías aéreas como imágenes de satélite, poseen un valor descriptivo muy importante debido a la capacidad del intérprete humano para interpolar y encontrar patrones.

En ambos casos, fotografías aéreas y datos procedentes de sensores remotos, la escala de la imagen determinará en gran medida la potencialidad de la interpretación.

La fotointerpretación, tanto de fotografías aéreas como de datos de satélites, es propensa a los problemas derivados de su carácter no repetitivo y de no ofrecer uniformidad en los análisis. Es muy subjetiva y depende de la experiencia del intérprete y del conocimiento previo de la zona de estudio y de los procesos o fenómenos implicados.

La combinación de la fotografía aérea y la fotointerpretación proporciona información sobre áreas grandes sin necesidad de inspeccionar el suelo

Carreteras, lagos y láminas de agua, edificaciones, cultivos y bosques se distinguen claramente en las fotografías aéreas

Otras características como la vegetación, los suelos y las formaciones geológicas son más difíciles de interpretar, aunque los intérpretes especializados y experimentados son capaces de extraer grandes cantidades de información útil de las fotografías aéreas

Al utilizar la fotointerpretación aérea, el inérprete clasifica la fotografía aérea, y los datos se almacenan entonces en una base de datos o son utilizados para actualizar información previamente obtenida

Figura 3 Creación de clases en la fotointerpretación de una imagen aérea (Campbell, 1983)

La fotogrametría digital utiliza pares de imágenes digitales que se solapan y los operarios utilizan unas gafas especiales 3D para digitalizar las coordenadas (x,y,z) de las entidades.

Figura 4 Trayectoria de vuelo de la fotografía aérea inferior, donde toda la zona queda cubierta con las fotografías aéreas, normalmente con un solapamiento del 60% a lo largo de cada pasada del vuelo y del 20% de solapamiento entre pasadas diferentes. La parte inferior de la imagen muestra la idea que subyace al uso de un par estereoscópico en el caso del estereo-ploteado o de la interpretación de la imagen.