TELEDETECCIÓN (para Agrimensura)

viñeta Creación

    Esta asignatura de reciente creación en el año 1999, surge con la instrumentación del Plan de Estudios 1996 vigente que incorpora a la currícula obligatoria la aprobación de 4 (cuatro) asignaturas de carácter electivo en el último semestre de la carrera y enmarcados con sus correlatividades anteriores correspondientes. Posee como antecedente el dictado de la asignatura Interpretación de Imágenes del Plan de Estudios 1975 de la Carrera de Ingeniería Geógrafa, cuyo cursado fue obligatorio durante toda la vigencia del mencionado plan, con objetivos y contenidos similares a los de Teledetección. 

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Objetivos de la Cátedra

    Brindar el conocimiento de los fundamentos de las técnicas de interpretación visual, de procesamiento digital y de integración de las imágenes teledeteccionadas en sistemas geoinformáticos, para que sus adecuados manejo y operación sirvan a las actividades profesionales del Ingeniero Agrimensor.

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Programa analítico de la asignatura

Plan de estudios: 1996
Carrera: Agrimensura
Departamentos: - Ciencias Geológicas: Geología / Escuela de Agrimensura

Presupuesto horario semanal promedio:
Teoría: 2
Práctica: 2
Laboratorio: -
Total asignado: 4
Dedicación del alumno fuera de clase: 4
Presupuesto total: 8
Semanas útiles: 16
Horas totales asignadas: 64
Horas totales presupuestas: 128

Ubicación en la Carrera y características generales:
    Pertenece al IX semestre de la carrera. Se trata de una asignatura que brinda el conocimiento necesario para la adecuada utilización de las técnicas operatorias destinadas al manejo de distintos tipos de imágenes teledeteccionadas , tanto desde el punto de vista analógico como digital, extracción de datos de las mismas, su interpretación y cartografiado, como apoyatura de las competencias del Ingeniero Agrimensor.

Materias relacionadas:

Previas:

(G-2.16.2) Informática II y (G-3.26.2) Fotointerpretación.

Simultánea recomendada:   

Elementos de Programación para Geociencias (electiva).

Posteriores:

Asignatura electiva terminal.

Contenido temático:
UNIDAD 1
- INTRODUCCIÓN.
1.1 - Conceptos y objetivos de la teledetección.
1.2 - Aspectos históricos en la evolución de los sensores remotos como instrumentos recolectores de datos. Situación actual.
1.3 - Las ventajas y las limitaciones de la teledetección.
1.4 - Reseña sobre las aplicaciones de la teledetección en las geociencias y en la cartografía.

UNIDAD 2 - BASES FÍSICAS DE LA TELEDETECCIÓN.
2.1 - Elementos de un sistema de percepción remota.
2.2 - Fuentes de energía. Principios y leyes de la radiación electromagnética.
2.3 - El espectro electromagnético y los sensores remotos.
2.4 - Interacción de la atmósfera con la energía solar. Absorción, dispersión y emisión atmosféricas.
2.5 - Interacción de la energía con los componentes de la superficie terrestre.
2.6 - Las curvas de reflectancia o firmas espectrales. Reflectancia espectral del agua, suelos y rocas y vegetación. Características principales en los espectros visible e infrarrojo reflejado.
2.7 - El dominio del infrarrojo térmico. Características de la radiación energética en este dominio. Comportamiento espectral de la vegetación, agua, suelos y rocas en el infrarrojo térmico.
2.8 - La región de las micro-ondas. Características de distintos elementos en la región de las micro-ondas.

UNIDAD 3 - SISTEMAS ESPACIALES DE TELEDETECCIÓN.
3.1 - Descripción de los sensores pasivos y activos más utilizados. Resoluciones de cada sensor: espacial, espectral, radiométrica y temporal; características y relaciones.
3.2 - Características de los diferentes tipos de sensor y de los productos que ellos generan. Sistemas fotográficos. Sistemas multiespectrales. Sistemas de barrido (scanners). Sistemas de empuje (C.C.D.). Sistemas con tubos de vidicon. Radiómetros de microondas. Sistemas de radar.
3.3 - Plataformas satelitales y sensores transportados.
3.3.1 - Satélites tripulados. Experiencias realizadas a través de distintas misiones e intrumentos utilizados.
3.3.2 - El programa Landsat. Características orbitales. Sensores MSS, RBV y TM. Aspectos espectrales, resoluciones y escalas normales de presentación de las imágenes.
3.3.3 - El programa Spot. Características orbitales. Sensor HRV. Aspectos espectrales, resoluciones, escalas y tipos de presentación normales de las imágenes. Imágenes estereoscópicas.
3.3.4 - El programa argentino SAC-C.
3.3.5 - El programa ERS-1. Características orbitales. Características del radar utilizado. Aspectos espectrales, resoluciones y escalas normales de presentación.
3.3.6 -El programa Radarsat. Características orbitales. Características del radar utilizado. Aspectos espectrales, resoluciones y escalas normales de presentación.
3.3.7 - El programa NOAA (satélites Tiros). Características orbitales. Sensor AVHRR. Aspectos espectrales, resoluciones y escalas normales de presentación.
3.3.8 - Otros programas de observación terrestre. Características de los satélites y sus sensores: IRS (indio), MOMS (europeo), Meteosat, Nimbus y DMSP (estadounidenses) y MOS (japonés).

UNIDAD 4 - ANÁLISIS VISUAL DE LAS IMÁGENES.
4.1 - Datos registrados en los productos analógicos. Referencias geográficas y características geométricas y espectrales. Composiciones en color; las bases de la teoría del color.
4.2 - Criterios para la interpretación visual de las imágenes. Analogía con los métodos de la fotointerpretación tradicional.
4.3 - Aptitud de las resoluciones y escalas para cumplir con el objetivo del trabajo involucrado. Los niveles de percepción en la interpretación visual.

UNIDAD 5 - TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES: BASES Y RESTAURACIÓN.
5.1 - Las imágenes digitales: generación y características; comparación y relación con otros tipos de modelos. Soportes físicos de las imágenes digitales. Organización y estructura de los archivos primarios; distintos tipos. Archivos gráficos de utilización corriente.
5.2 - El sistema de tratamiento digital de imágenes; descripción de sus componentes. Hardware básico y especializado. Software de base y específico. Otros utilitarios usados habitualmente.
5.3 - Visualización de las imágenes. Obtención de estadísticos e histogramas de las imágenes.
5.4 - Preprocesamiento. Tratamiento de las imágenes para efectuar correcciones de carácter geométrico y radiométrico.

UNIDAD 6 - TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES: REALCES Y MEJORAS.
6.1 - Ajuste del brillo y del contraste. Tablas de referencia del color (CLUT). Composiciones en color. Intercambio de colores en la CLUT; ciclado de colores. Balance de color.
6.2 - Estiramiento o expansión del contraste ('stretching'). Compresión de contraste. Estiramiento lineal. Estiramientos lineales modificados. Estiramiento por ecualización de histograma o 'uniforme'. El estiramiento funcional o de especificación de histograma. Separación en clases de densidad.
6.3 - Filtrados. Naturaleza de los filtros digitales y sus propósitos. Filtros de paso bajo, de paso alto, de gradiente, laplaciano y direccionales. Efectos: afilado, borroneado, detección de bordes y modelado seudoplástico.
6.4 - Pasaje del dominio espacial al frecuencial y viceversa. Filtrados en el plano de frecuencias.
6.5 - Componentes principales. Análisis canónico.

UNIDAD 7 - TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES: EXTRACCIÓN DE INFORMACIÓN.
7.1 - Relaciones de bandas. El índice de vegetación. La transformación 'tasseled cap' (TTC).
7.2 - Clasificación digital en imágenes multibanda.
7.2.1 - Fundamentos de la clasificación digital en base a patrones multiespectrales. Fase de entrenamiento. Clasificación supervisada y no supervisada. Métodos mixtos. Análisis de las estadísticas de entrenamiento.
7.2.2 - Base de la clasificación no supervisada: análisis de agrupamientos o 'clustering'.
7.2.3 - Asignación de categorías. Clasificador de mínima distancia. Clasificador de paralelepípedos. Clasificador de máxima probablidad. Clasificadores en árbol. Clasificador basado en redes neuronales.
7.2.4 - Clasificadores a nivel sub-pixel. Análisis lineal de mezclas espectrales. Clasificador basado en conjuntos difusos o borrosos.
7.3 - El reconocimiento automatizado de patrones espaciales; discusión acerca del estado de desarrollo de las diferentes técnicas. Los patrones en las transformadas de Fourier. Clasificadores basados en texturas, contexto y formas.
7.4 - Técnicas de análisis multitemporal. Requisitos previos. Técnicas para la detección de cambios. Series multitemporales.

UNIDAD 8 - TRATAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES: OTROS PROCESAMIENTOS
8.1 - Estereopares sintéticos y reales.
8.2 - Imágenes seudocolor normal simuladas.
8.3 - Mosaicos digitales.
8.4 - Cambio de sistema de proyección.
8.5 - Composición con otras capas temáticas.

Trabajos prácticos:

1

Realización de interpretación visual en imágenes obtenidas con distintos tipos de sensores remotos, tomando en cuenta las características propias de cada una de ellas. Comprensión del significado de la información auxiliar que se presenta en las diferentes imágenes.

2

Ejercitación de reconocimiento de respuestas simples y multiespectrales de elementos conocidos y desconocidos presentes en las imágenes.

3

Confección de cartografía de clasificación de cobertura y uso del terreno al nivel I utilizando imágenes de baja resolución obtenidas con sensores remotos.

4

Exhibición de imágenes y subimágenes digitales monocromáticas y cromáticas en pantalla del monitor de video. Extracción de subescenas a partir de los soportes originales de las imágenes. Cambio de formato de archivo gráfico. Anotación y otros agregados en las imágenes. Digitalización de imágenes analógicas por rastreo; obtención de conclusiones acerca de la calidad y características de las imágenes transformadas.

5

Realización de distintos tipos de realce de contraste por estiramiento de rangos; exhibición y comparación visual de los resultados. Obtención de estadísticos e histogramas de las imágenes digitales originales y procesadas; formulación de conclusiones. Corrección de fallo de detector en imágenes obtenidas con barredor oscilante. Aplicación de filtros digitales a imágenes monobanda.

6

 Geocorregistración de imágenes digitales. Procesamiento de una imagen monobanda para la obtención de un modelo de clases de densidad. Realización de transformaciones para el realce visual cromático de imágenes monobanda. Composición de imágenes multibanda para obtener distintos productos cromáticos; composición color típica, seudo color normal y otras.

7

Obtención de modelos utilizando funciones de los valores digitales de los pixels en diferentes bandas. Obtención de modelos con índices de vegetación. Realización de la transformación 'tasseled cap'. Transformación de imágenes multibanda por medio de análisis de componentes principales.

8

Clasificación supervisada y no supervisada de imágenes multiespectrales.

 Guía de trabajos prácticos publicadas:
    Guía para la confección de Trabajos Prácticos en Teledetección. Ings. Gfos. Juan Manuel G. Racca y Héctor Carlos Peña, 1999. Publicación interna del Departamento de Ciencias Geológicas "Dra. Pierina Pasotti". Contiene la guía de cada trabajo práctico a ser desarrollado.

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Horario de dictado

HORAS LUNES MARTES MIERCOLES JUEVES VIERNES SABADO
07:30
08:30
           
08:35
09:35
           
09:40
10:40
           
10:45
11:45
           
11:50
12:50
           
12:55
13:55
           
14:00
15:00
           
15:05
16:05
    Optativa
1º cuatri-
mestre
     
16:10
17:10
         
17:15
18:15
         
18:20
19:20
         
19:25
20:25
           
20:30
21:30
           
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Horarios de consulta

Teoría: Lunes 10:00 hs (Ing. Racca)
Práctica: Lunes 11:00 hs (Ing. Peña)
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Cuerpo Docente

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