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lección 7resolución
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sumariosumario
Introducción.Tipos de resolución.
Resolución espacial.Resolución espectral.Resolución radiométrica.Resolución temporal.
Relación entre las distintas resoluciones.
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introducciintroduccióónn
Resolución de un sistema:NOAA: valor mínimo determinado para alguna de las variables que definen a una imagen digital.Capacidad para discriminar información de detalle en un objeto.En instrumentos ópticos tradicionales:
poder de separación espacial del sistema de lentes.
Con sensores orbitales, aparecen nuevas variables además de las planimétricas.
Altimetría.Espectralidad.Temporalidad.
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requerimientosrequerimientos
Montaje del explorador ‘Mars Climate’
Estudiar pequeñas extensiones en detalle o grandes zonas geográficas.Identificar las superficies y los fenómenos por su signatura espectral.Percibir ligerísimos cambios de tonalidad.Necesitar información con mucha frecuencia.
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resoluciresolucióón del sisteman del sistema
Tipos de resolución:Resolución espacial.Resolución espectral.Resolución radiométrica.Resolución temporal.
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resoluciresolucióón espacialn espacial
Resolución espacial:Capacidad del sistema para distinguir objetos en la imagen.Esta acepción coincide con su formulación tradicional, tal como se aplica a otros sistemas analógicos.Viene determinada por el tamaño de la celda sobre el terreno (GIFOV).
depende del campo de visión instantáneo.depende de la altura de la plataforma.
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IFOV
campo de visicampo de visióón instantn instantááneoneo
Campo de visión instantáneo en tierra (Ground Instantaneus Fieldof View, GIFOV):
porción de terreno que sustiende un ángulo sólido igual al IFOV del instrumento.
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la resolucila resolucióón espacialn espacial
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la resolucila resolucióón espacialn espacial
Imagen IKONOS
Tamaño de celdaen terreno.Corresponde al tamaño del menor objeto identificable.
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imimáágenes IKONOSgenes IKONOS
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imimáágenes genes QuickBirdQuickBird
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imimáágenes genes QuickBirdQuickBird
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ImImáágenes genes QuickBirdQuickBird
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resoluciresolucióón espacial: interpolacin espacial: interpolacióónn
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resoluciresolucióón espacial: interpolacin espacial: interpolacióónn
20
80
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200
LEYENDA
50 20
80 6160
2050
115
53
140 150
80 90
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resoluciresolucióón espectraln espectral
Resolución espectral:Capacidad del sensor para discriminar la radianciadetectada en distintas longitudes de onda del espectro electromagnético.Banda:
Intervalo de longitudes de onda explorados por el detector en cada canal.
La resolución espectral viene determinada por:Número de canales.Anchura de banda de cada canal.
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resoluciresolucióón espectraln espectral
Número de canales.Ancho de banda.
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situacisituacióón de los canales de algunos sistemasn de los canales de algunos sistemas
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resoluciresolucióón espectral: interpolacin espectral: interpolacióónn
0
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0,4 0,5 0,6 0,7 λ
Refle
cta
ncia
(%)
0
20
0,4 0,5 0,6 0,7 λ
Refle
cta
ncia
(%)
una banda tres bandas
vegetación vigorosa vegetación clorótica
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Imagen Hiperespectral Clasificación Hiperespectral
resoluciresolucióón espectral: n espectral: identificaciidentificacióónn
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resoluciresolucióón n radiomradioméétricatrica
Resolución radiométrica:capacidad del sensor para discriminar niveles de intensidad de radiancia espectral.
En los sistemas analógicos (fotografía), la resolución radiométrica viene determinada por el número de niveles de gris.En los sistemas óptico-electrónicos, a cada celda se le asigna un nivel digital (ND) proporcional a la cantidad de energía recibida.
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ResoluciResolucióón n radiomradioméétricatrica
Imagen de 2 bits Imagen de 8 bits
( )
( )
( )
( )( )20471020482
10231010242
255102562
6310642
321042
11
10
8
6
2
L
L
MM
L
MM
L
MM
−=−=
−=
−=
−−−=
Rango de niveles digitales registrados.
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resoluciresolucióón temporaln temporal
Resolución temporal:capacidad del sistema para discriminar los cambios temporales sufridos por la superficie en estudio.Hace referencia a la periodicidad con que el sensor puede adquirir una nueva imagen del mismo punto de la superficie terrestre (revisita).La periodicidad de paso por la vertical de un lugar de latitud determinada, solamente depende de dos factores:
la altura de la órbita.campo de visión del instrumento.
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fundamento ffundamento fíísico: las leyes de sico: las leyes de KeplerKepler
Kepler enunció sus tres leyes, con las que se rige el sistema solar, a partir de las cuales Newton desarrolló la ley de la gravitación universal.1. Todos los planetas describen órbitas elípticas
directas, uno de cuyos focos es el Sol.2. Las velocidad areolar de un planeta es constante.3. El cuadrado del período de un planeta es
proporcional al cubo del semieje mayor de su órbita:
T ka2 3=
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equilibrio de la equilibrio de la óórbitarbita
La estabilidad de la órbita del satélite requiere que la suma de los dos vectore fuerza actuantes sobre el satélite sea nula:
fuerza gravitatoria ejercida por la Tierra.fuerza centrífuga originada por el movimiento circular.
K es la constante de la gravitación universal.M es la masa de la Tierra.m es la masa la del satélite.v y ϖ son las velocidades lineal y angular del satélite.r el radio de la órbita.
⎪⎪⎭
⎪⎪⎬
⎫
ω==
=
rmrvmf
rMmKF
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equilibrio de la equilibrio de la óórbitarbita
Igualando:
es decir:
Y como:
resulta:
rmr
MmK 22 ω=
KMr =ω23
Tπ
=ω2
22
3
4TKMr
π= T ka2 3=
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Órbita geoestacionaria Órbita polar
tipos de tipos de óórbitasrbitas
Geoestacionaria.Polar.
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resoluciresolucióón temporaln temporal
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trazastrazas
Adquisición por franjas...
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trazastrazas
...hasta completar el globo.
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Secuencia de imágenes Meteosat
ResoluciResolucióón temporaln temporal
Frecuencia de repetición.
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algunas definicionesalgunas definiciones
Pericentro es el punto de la órbita del satélite más próximo al astro.En el caso de satélites artificiales se habla de perigeo. Apogeo es el punto de la órbita del satélite más alejado de la Tierra.
Traza es la proyección central de la órbita del satélite sobre la superficie terrestre.
Si la órbita es ecuatorial, la traza coincide con el Ecuador.Si es polar, no puede coincidir con un meridiano debido a la rotación terrestre.traza descendente la mitad de la traza de una órbita no ecuatorial cuyas latitudes son descendentes en el hemisferio norte y crecientes en el sur.traza ascendente de un satélite es la que se progresa desde el hemisferio sur hacia el hemisferio norte.
Nodos ascendente y descendente son, respectivamente, las intersecciones de las ramas ascendente y descendente de la órbita con el plano ecuatorial.
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parparáámetros orbitalesmetros orbitales
Ascensión recta del nodo ascendente Ω: ángulo medido en el plano ecuatorial entre el equinoccio vernal y el punto en el que el satélite cruza el plano ecuatorial, de Sur a Norte.Argumento del perigeo ω: ángulo medido en el plano orbital entre el nodo ascendente y el perigeo de la órbita, medido en la dirección del movimiento.Inclinación de la órbita i: ángulo entre los plano orbital y ecuatorial. Es el menor de los ángulos formados por el eje de rotación terrestre y el vector momento cinético del satélite. Las órbitas se clasifican en:
ecuatorial directa i = 0ºdirecta 0 < i < 90ºpolar i = 90ºretrógada 90º < i < 180ºecuatorial retrógrada i = 180º
Excentricidad e: define la forma de la órbita, siendo: donde b es semieje menor de la elipse.Instante de paso por el perigeo τ.
ea b
a2
2 2
2=−
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parparáámetros orbitalesmetros orbitales
PN
h
S
S'
y
x
zórbita
nodoascendente
nododescendente
Ω
O
i
ω
γ
P (t = )τ
Ecuador
ν
traza
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relacirelacióón entre las distintas resolucionesn entre las distintas resoluciones
Existe un cierto antagonismo entre algunos tipos de resolución.Es difícil o costoso armonizar los cuatro tipos de resolución.Debe elegirse el sensor de acuerdo a las características propias del proyecto de teledetección.
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el futuroel futuro
Resolución espacial
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20
30
40
50
60
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1970 1980 1990 2000 2010
GIF
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Landsat-MSS
Landsat-TM
SpotIkonos QuickBird
