Percepcion Remota

INTRODUCCIÓN

La exploración del planeta Tierra ha sido una de las principales inquietudes del hombre desde la época prehistórica. Su atención se ha visto atraída por una poderosa necesidad de saber qué se encuentra más allá de sus dominios. Al principio exploró el medio ambiente únicamente con sus sentidos, utilizando en primera instancia aquéllos que no requerían de un contacto físico con el objeto estudiado (vista y oído), para posteriormente continuar con un análisis directo por medio del tacto principalmente. Todo ello con la finalidad de tratar de dominar el medio que le rodea.

Aun en esta reseña esquemática de las actividades primitivas de exploración del hombre pueden distinguirse los elementos básicos que hoy componen la moderna ciencia de la percepción remota: la fuente de iluminación, el paisaje, la escena, el sensor remoto, la plataforma, el sistema de procesamiento y el apoyo de campo.

La percepción remota es un método de observación de un sistema físico; la importancia de ésta en la actualidad es que es una herramienta útil en la investigación experimental. Se define como la obtención de información acerca de una superficie o escena, utilizando la luz visible e invisible, por medio del análisis de datos obtenidos a distancia por un sensor remoto.

Se compone de varios elementos básicos:

Fuente de iluminación: emite luz. Ésta puede ser pasiva, aquella sobre la cual no se puede tener control, como el sol o alguna estrella; o también puede ser activa, aquella que se puede controlar, como la luz ultravioleta, rayos x, gamma, etc.

El paisaje: Son los objetos presentes en el territorio a estudiar como ríos, rocas, vegetación, etc. Este elemento es la parte más compleja de la observación, debido a que es la parte más importante de la observación, además de que se relaciona con muchos factores.

La escena: Es la sección del territorio que más le interesa al observador.

El sensor remoto: Con el que se captura la luz proveniente de la escena.

La plataforma: Es el lugar donde se encuentra ubicado el sensor remoto. Si se desea cubrir una gran parte del terreno se utiliza la plataforma espacial, se encuentran girando a varios cientos de kilómetros sobre la superficie terrestre.

El sistema de procesamiento: Dispositivo para procesar los datos proporcionados por el sensor, para poder tomar decisiones. Actualmente debido al avance tecnológico, se pueden obtener imágenes de gran calidad, es decir no presenta variación de tonos de color, ni discontinuidades, ni líneas, ni fronteras. Aunque el uso de este tipo de dispositivos depende de lo detallado que se quieran obtener las imágenes.

Apoyo de campo: Inspección directa de los objetos, con el fin de evaluar los datos previamente obtenidos. Aunque es importante aclarar que no a todos los objetos se les realiza el estudio, pues seria muy costoso y tardaría mucho tiempo. Es suficiente con unos cuantos objetos al azar.

SISTEMA DE CAPTURA DE IMÁGENES

Los sensores remotos artificiales, es decir los construidos por el hombre, pueden captar la luz que el ojo humano no alcanza a percibir, ampliando así la capacidad de captura de datos.

Este tipo de sistemas detecta la escena, la registra y posteriormente se obtiene la imagen. Permitiendo digitalizar la escena de una manera muy rápida además de la separación de un gran número de tonos. Este proceso es de la siguiente manera, para iniciar se debe tener la imagen pero solo en tonos color gris, después se impone una reja cuadrada o de círculos sobres la imagen, en cada cuadrado se efectúa en promedio de tono gris con respecto al área que ocupa sobre el objeto a observación. Posteriormente se construye una tabla de tonos del color, el tono más claro será cero y el más oscuro 7, para los valores intermedios se establece una escala, de preferencia del 0 al 15, la escala utilizada tiene que ser múltiplo de dos. Obteniéndose una representación numérica (al sustituirse el color por el numero) de la imagen. El proceso inverso se llama reconstrucción, con él se obtiene la imagen visual a partir de la representación numérica.

La representación visual de la imagen digital es adecuada no solo para realizar una inspección sobre la imagen, sino también para la creación de mapas o de registros permanentes.

Para registrar simultáneamente los diferentes aspectos de una escena se requieren no nada más diferentes filtros sino también varios sensores al menos uno para cada color.

ELEMENTOS PARA EL ANÁLISIS DE UNA IMAGEN DIGITAL

Una imagen digital es la representación lógica de una escena. Como la percepción remota utiliza principalmente la energía "luminosa", se empleará este término con frecuencia. Por tanto, podemos decir que para un mismo campo instantáneo de vista (CIV), el barredor multiespectral mide el cambio de color a color (o de energía), o bien la variación espectral de la energía luminosa. Entendemos aquí por variación espectral al cambio de energía de la radiación luminosa, penetrante o acústica. A partir de esto es fácil comprender que de un CIV a otro la energía luminosa será, en general, diferente y que, por tanto, la imagen digital es la medida del cambio de dicha energía plasmada en el valor de un pixel a otro, lo que quiere decir finalmente que el conjunto de valores de los pixels de una imagen digital forman el cambio o variación espacial de la energía proveniente de los CIV de la escena. Al desplazar un punto de un lugar a otro sobre una imagen digital, se encontrarán diferentes valores de los pixels, y esta variación espacial de la energía luminosa traerá como consecuencia una variación espectral, ya que para cada pixel se tiene un juego de valores que son la variación espectral del CIV correspondiente en la escena.

Es muy importante tener presente que en la representación numérica de una imagen digital sólo podemos hablar de patrones lógicos, no así en la representación visual de la misma imagen, donde éstos tienen una equivalencia física. La sucesión de números representa la variación espectral del CIV correspondiente a este pixel en la imagen digital; a esta sucesión de valores sobre los diferentes planos que componen la imagen digital multiespectral se le llama patrón espectral; dicho de otra manera un pixel representa un patrón espectral. Por lo tanto, un patrón de este tipo está formado por la sucesión de valores que presenta un CIV determinado cuando es visto bajo diferentes filtros y, como habíamos dicho anteriormente, esta sucesión es única para cada objeto de la naturaleza, de tal forma que dicho objeto tiene un patrón espectral único. De ahí que se haya

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