INTRODUCCIÓN al Caso “Captura de Datos Espaciales”

Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

INTRODUCCIÓN al Caso “Captura de Datos

Espaciales”

Basado en un trabajo de Joep Crompvoets (+ Boudewijn van Leeuwen, ITC)


Resumen

Técnicas Topográficas Estación Total GPS

Fotogrametría Teledetección

Principios de la Teledetección Baja/Media/Alta Resolución

Introducción al Caso: “Infraestructuras de Datos Espaciales”


Resumen

Revisión de los métodos de captura de Datos

Topografía Encuestas y estadísticas Fotogrametría Teledetección Digitalización de mapas Datos censales


Técnicas Topográficas

Estación Total


Fotografía aérea -> Determinación de coordenadas de objetos

Posición + elevaciónProyección central frente a ortogonal

Imagen óptica frente a simbólica

Imagen óptica en Proyección Central Imagen simbólica. Proyección Ortogonal

Fotogrametría (Airborne Remote Sensing)


Ejemplos de imágenes fotográficas


Sensores y plataformas utilizados para crear datos con imágenes de la Tierra.

Introducción a la Teledetección


Mundo real

SensorDatos de imagen Base de datos espacial

Observación y Medida

Elementos básicos de la Teledetección


Análisis

Aplicación

Sensor

Objeto

Fuente energía

ComSat

Estación de proceso

Proceso de la Teledetección


Sensores desde 1 m a 36.000 km de altura

Las plataformas son:• Terrestres • Aerotransportadas (Fotogrametría)• Espaciales (Teledetección)

Plataformas (por altura)


• Polar• Geostacionaria• Heliosincronizada

Tipos de Orbitas


Resoluciones

• Resolución espacial

• Resolución espectral

• Resolución radiométrica

• Resolución Temporal (tiempo de revisita) 1/


Comparación de resoluciones espaciales


Resolución espectral


Resolución frente al tiempo de revisita


Cuantificación / Resolución radiométrica

2 (number of bits) = number of grey levels bits GL’s range (b-w)

1 2 0-1

2 4 0-3

3 8 0-7

4 16 0-15

5 32 0-31

6 64 0-63

7 128 0-127

8 256 0-255

9 512 0-511

10 1024 0-1023


Sensores Activos / Pasivos

• Los pasivos pueden percibir

– Luz reflejada

– Emisiones térmicas (TIR)

• Pueden operar de noche y

penetrar a través de las

nubes


Escaners Multi Espectrales

Un escaner multiespectral es un instrumento único que detecta varias bandas estrechas de energía electromagnética a la vez.


Escaners Multi Espectrales (MSS)


Diferencias de alturas entre avión y suelo por laser scanner

Posición y altura Del avión por medio de dGPS/INS

Altimetría Laser (active sensor)


Mapa en relieve de Holanda

1 pt/ha, 20-50 years old


Imagen radar


Ejemplos de satélites de baja resolución

Platform Orbit Sensor Resoluc. # Bands Revisit

Meteosat GEO VISSR 2.5 km 3 30 min

NOAA Polar AVHRR 1 km 5 Daily

Resurs-O1 S-sync MSU-SK1 200 m 4 3-5 days

SeaStar S-sync SeaWiFS 1.1 km 8 Daily


Baja resolución desde el espacio

Meteosat-7 Geoestacionario1 November 20002.5 km resolution


Ej. satélites con resolución media

Platform Sensor Resolution # BandsRevisit

Landsat 4 & 5 TM 30 m 7 16 days

IRS 1C & 1D LISS-3 24 m 4 24 days

Landsat 7 ETM+ 15 m (PAN) 8 16 days

Spot 1-3 HRV 10 m (PAN) 3 4-6 days

Spot 4 HRVIR 10 m (PAN) 4 4-6 days

Spot 5 HRG 2.5 m (PAN) 5 1-4 days

Terra (EOS AM-1) ASTER 15 m (VNIR) 14 5 days


Resolución media

IRS: 5,8 m de resolución (en color 24 m de resolución) Aeropuerto de Heathrow, Londres


Landsat TM (30m) G(4)+R(5)+SWIR(7)


Resolución Media: SPOT & Landsat

SPOT XS, 20m resolutionLandsat TM, 30m resolution


SPOT 3D

Honolulu, Hawai

32

1

1 2

3

2

44 55

6

6


Ej. Satélites de Alta Resolución

Plataforma Sensor Resol # bandasRevisión

Cosmos KVR-1000 2 m 1 banda N/A

EROS A1 CCD 1 m 1 banda 3 días

Ikonos OSA 1 m 4 bandas 1-3 días

QuickBird QBP 61 cm 4 bandas 1-3 días

OrbView-3* PAN 1 m 4 bandas 3 días


Alta resolución desde el espacio

IKONOSPanchromática1m resoluciónLondres (derecha),Washington DC (debajo)


Alta resolución desde el espacio


Futuros desarrollos

Hacia altas resoluciones:

• Alta resolución espacial < 1 m

• Alta resolución espectral > 100 bandas

• Alta resolución temporal revisión < 3 días


Digitalización de mapasSegunda fuente de adquisición

Tableta digitalizadoraEscáner


Introducción al Caso “Captura de datos”

Tarea

Evaluar los potenciales métodos y las técnicas para adquirir los datasets necesarios para la IDE de Madrid.

Decidir, cual es el método/técnica más apropiado para disponer de cada uno de estos datasets elegidos

Razonar la decisión !!


Lista de Datos Fundamentales para la IDE de Madrid (decididos la última semana, en el Caso 2)

Lista de métodos y técnicas de adquisición de datos

Teodolito TheodoliteEstación TotalOtras técnicas topográficas (cinta, nivelación), (D)GPSLaser escanerTeledetección de Baja/Media/Alta Resolución. (Aerotransportado/Satélite)Digitalizar viejos mapas

Introducción al Caso “Captura de datos”


Argumentación de las técnicas y métodos más apropiados

basada en los criterios de selección

Se necesitan las características de los datos necesarios

Tiempo

Costos€€Aplicaciones

Tecnología

Disponibilidad

Tamaño

Accesibilidad

Recursos Humanos


Tarea: Resultado final (+ Argumentación)

Datasets Fundamentales

Dataset A

Dataset E

Dataset D

Dataset B

Dataset C

Dataset F

Adquisición potencialMétodos/Técnicas

….….

….

….

….

….

….

….

….

….

….….

….

….

….

….

….

….

….

El más apropiado (+ argumentación)


Buena suerte con la resolución

del Caso

INTRODUCCIÓN al Caso “Captura de Datos Espaciales”

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