La teledetección ofrece grandes posibilidades para la realización de progresos
En el conocimiento de la naturaleza, aunque todavía no se ha logrado todo lo
Que de ella se esperaba debido a que se piensan realizar perfeccionamientos en
El nivel de resolución espacial, espectral y temporal de los datos. Además, es
Necesario un mayor rigor científico en la interpretación de los resultados
Obtenidos, tratando de no extraer conclusiones definitivas de los estudios
Medioambientales realizados mediante técnicas de teledetección. Los modelos
Que se elaboran para interpretar los datos de teledetección deberán tener como
Objetivo eliminar los efectos ocasionados por la variabilidad en las
Condiciones de captación, la distorsión provocada por la atmósfera y la
Influencia de parámetros tales como la posición del sol, pendiente,
Exposición, altitud. La preocupación de los ciudadanos por la escasez
Creciente de los recursos naturales y energéticos, así como las degradaciones
Que ha realizado el ser humano en su medio ambiente a través de sus
Actuaciones, muchas veces irracionales y contra natura, han planteado en el
Mundo entero la imprescindible necesidad de un mejor conocimiento de su
Hábitat natural dentro del cual se desenvuelve. La adecuada planificación de
Las actividades humanas que las circunstancias actuales exigen ha de descansar
En la realización de un inventario más completo y actualizado de las riquezas
Naturales nacionales e internacionales, ya sean agrícolas, forestales,
Hidrológicas, mineras, etc. De igual forma, la vigilancia sobre el medio
Ambiente debe ser mayor y esta actitud producirá una reducción en los impactos
Sufridos por el medio hasta la fecha. Los datos procedentes del servicio
Conocido como teledetección son una gran fuente de información y desempeñan un
Importante papel en la consecución de los dos objetivos anteriormente
Apuntados. Centrándonos más específicamente en el caso español, una de las
Acciones más importantes debe enfocarse a la calidad de las aguas y la
Detección de incendios, dos problemas de todos. El agua es una de las grandes
Riquezas de la Península Ibérica, indispensable para la vida y la ontogenia
Del ser humano. Si su calidad se deteriora, todos sufrimos las consecuencias:
Hombres, animales y plantas. Preservar y mejorar la calidad del agua de
Nuestros ríos es cuidar el medio ambiente para todos y para todo. Los ríos
Españoles tienen una longitud total de 172.000 kilómetros, más de cuatro veces
La vuelta al mundo. Vigilar su situación, impedir cualquier vertido
Contaminante, requiere un sistema moderno de análisis, que utilice las
Tecnologías de comunicación más avanzadas. Es preocupante que hoy un tercio de
La longitud de nuestros ríos necesite una atención y saneamiento inmediatos,
Según la información suministrada por el Centro de Publicaciones del
Ministerio de Medio Ambiente. Para que todos dispongamos de agua en la
Cantidad precisa, en el momento y lugar en que sea necesaria, hace falta una
Actuación planificada, global, de regulación de recursos. Pero junto a ella es
Indispensable también conservar la calidad del agua. Por una parte, depurando
El agua utilizada y, a la vez, vigilando su calidad, impidiendo su deterioro.
Una tarea que hay que realizar de forma continua las 24 horas de cada día.
Otro asunto en el que existe una especial preocupación es el de los vertidos
Urbanos. En poco más de diez años, las grandes ciudades españolas, en su
Inmensa mayoría, han abordado este problema de forma conjunta con el de la
Depuración de las aguas residuales. Hacia mediados de los años 80, el 60% de
Nuestra población estaba ya conectada a sistemas de depuración. La Directiva
Europea 91/271/CEE planteaba importantes retos: antes del año 2000 debían
Depurar sus aguas todas las poblaciones con más de 10.000 habitantes. Antes
Del año 2005 debían hacerlo las poblaciones con más de 2.000 habitantes. Las
Empresas públicas y privadas españolas no podrán competir ni en Europa ni en
El mercado interior si no asumen los costes de depuración. Por todo ello, el
Plan de Regularización de Autorizaciones de Vertidos y Gestión del Canon,
Previsto en el Plan Hidrológico Nacional, necesita fundamentarse en sistemas
Altamente fiables de control y vigilancia. El uso de fertilizantes y
Plaguicidas en la agricultura provoca graves alteraciones en la calidad del
Agua. En consonancia con lo acordado en la Directiva Europea 91/676/ CEE sobre
La contaminación producida por los nitratos, el Ministerio de Medio Ambiente y
El de Agricultura están desarrollando en nuestro país la necesaria normativa.
Gracias a los trabajos realizados a través del sistema SAICA (Sistema
Automático de Información de Calidad de las Aguas), que se hace posible vía
Hispasat desde 1994, la “reutilización” de las aguas residuales se ha
Convertido en una actuación básica en la calidad de las aguas. Existen ya
Importantes programas pilotos en las Islas Canarias y en Madrid. Esta nueva
Aplicación de las aguas permite liberar recursos cada vez mayores para
Abastecimientos y otros usos, asegurando las necesidades en agricultura, en el
Riego de parques y jardines y en la recarga de acuíferos. La estrecha relación
Que la Universidad Complutense de Madrid tiene con la sociedad Hispasat, S.A.
Ha permitido que dispongamos de una información muy detallada de lo que
Constituye el núcleo central de este trabajo sobre medio ambiente: El Sistema
Automático de Información de Calidad de las Aguas (SAICA). Adelantamos aquí
Algunos de los objetivos más importantes de este programa nacional: 1.
Detectar y controlar la contaminación de los ríos y acuíferos, con carácter
Preventivo. 2. Cumplir y hacer cumplir las Directivas de la Unión Europea
Sobre la calidad de las aguas. 3. Control exhaustivo de los niveles de calidad
Por tramos de río en función de los requisitos establecidos para cada uso
(abastecimiento, regadío, vida piscícola, etc.) y llegar a los objetivos
Finales de calidad de los Planes Hidrológicos de cuenca. 4. Protección de
Vertidos indeseados las 24 horas del día respecto a determinados empleos
Específicos, sobre todo los abastecimientos a núcleos de población. 5.
Aplicación de forma eficiente de la normativa española, en particular de la
Ley de Aguas, sancionando de forma ágil a los responsables empresariales y
Particulares de vertidos contaminantes para la salud. 6. Nuevas tecnologías y
Procedimientos modernos de gestión, que permitan, con poco personal de
Vigilancia, realizar una amplia cobertura de control de nuestra red
Hidrográfica de forma continua. El SAICA constituye, dentro de su género, uno
De los sistemas más avanzados y pioneros de Europa, en concepción y
Tecnología. Es a la vez un sistema extremadamente económico, permitiendo la
Cobertura de todas nuestras cuencas hidrográficas con un presupuesto de 10.000
Millones de pesetas, para el que cuenta con apoyo de fondos de la Unión
Europea. Ha recibido el plácet de la Comisión Europea. Este programa es un
Sistema de ámbito nacional, que recibe y procesa durante las 24 horas del día
La información procedente de las redes integrales de control de calidad de las
Cuencas hidrográficas. Permite el control continuo y sistemático de la
Cantidad y calidad de las aguas de los ríos, según el uso a que estén
Destinados: abastecimiento, regadío, baños, etc. El sistema SAICA permite
Tener una información real e inmediata de lo que sucede en nuestros ríos y
Acuíferos. Por ello se pueden desgranar, entre otras, las siguientes
Funciones: 1ª. Alerta automática de protección, principalmente para
Abastecimientos. 2ª. Diagnósticos continuos de calidad por tramos de río,
Según los usos de cada segmento de terreno. 3ª. Datos estadísticos, informes
Temáticos, realizando el seguimiento de los diferentes tipos y niveles de
Contaminación. 4ª. Estrategias de control, vigilancia y sanción de vertidos
Contaminantes. 5ª. Simplificación de procedimientos, informatización, mayor
Agilidad en las autorizaciones de vertido y expedientes sancionadores. 6ª.
Informes a la Unión Europea para el cumplimiento de las diferentes directivas
Sobre la calidad de las aguas. A modo de apunte general en esta introducción,
Que posteriormente desarrollaremos con más amplitud y detalle, precisar que en
Cada cuenca hidrográfica, el SAICA cuenta con una red de información de
Calidad de las aguas. En total, el sistema se compone de: — 1.000 Estaciones
De Muestreo Periódico (EMP). — 200 Estaciones de Muestreo Ocasional (EMO). —
115 Estaciones Automáticas de Alerta (EAA). — 9 Centros Periféricos de Proceso
(CPP), uno en cada cuenca hidrográfica. — Una Unidad Central en el Ministerio
De Obras Públicas y Transportes. — El enlace entre todo el sistema se realiza
Usando el sistema Hispasat. Las “estaciones automáticas de alerta” realizan
Mediciones de forma continua de los diferentes parámetros elegidos sobre la
Calidad de las aguas. Realizan la alerta cuando detectan que determinados
Parámetros de calidad superan los valores exigidos por la normativa vigente.
Disparada una alarma, el sistema pone en marcha automáticamente mecanismos de
Interrupción de tomas de suministro de agua a poblaciones, a la vez que lleva
A cabo los análisis que permiten identificar el vertido causante de la alarma
Y su posible origen, facilitando así las medidas sancionadoras. Las estaciones
De control, instaladas en los puntos más conflictivos de los ríos, transmiten
A los centros de proceso de cada cuenca y a la unidad central del Ministerio
De Medio Ambiente la información sobre la calidad de las aguas a través del
Satélite español Hispasat, mediante el sistema VSAT. En los centros de control
Se investigan las causas, se analizan las posibles consecuencias de cada
Contaminación y se advierte a la inspección. Entran así en funcionamiento los
Mecanismos de policía de agua previstos en nuestras leyes. En estos momentos,
El funcionamiento normal del sistema SAICA pasa por ser la mejor opción para
Mantener y mejorar la calidad de las aguas de nuestros ríos y acuíferos. Este
Sistema tiene en cuenta las responsabilidades en materia de saneamiento y
Depuración de las administraciones locales y autonómicas. Hace posible la
Coordinación con la Administración Central del Estado que es a quien
Corresponde el control, vigilancia y conservación del dominio público
Hidráulico, garantizando así la calidad de las aguas continentales. Este
Sistema contribuye de forma importante a la realización del Plan Hidrológico
Nacional, convirtiendo a España en uno de los países europeos con más y
Mejores recursos hidrológicos, a pesar de los pasados años de sequía pertinaz.
En suma, una buena herencia para las próximas generaciones si saben
Aprovecharlo con racionalidad y coherencia. Aparte del sistema SAICA,
Ampliaremos información con apartados sobre el avance más reciente de
La “teledetección”, una tecnología abanderada en el estudio de los impactos
Medioambientales. Nos centraremos en algunos de los antecedentes,
Características de los datos estadísticos de teledetección, satélites de
Recursos naturales anteriores a Hispasat, para luego exponer con más
Profundidad nuestra explicación sobre el SAICA. La función de la teledetección
En el estudio del medio ambiente La teledetección de recursos naturales se
Basa en un sistema de adquisición de datos a distancia sobre la biosfera, que
Está basado en las propiedades de la radiación electromagnética y en su
Interacción con los materiales de la superficie terrestre. Todos los elementos
De la naturaleza tienen una respuesta espectral propia que se
Denomina “signatura espectral”. La teledetección estudia las variaciones
Espectrales, espaciales y temporales de las ondas electromagnéticas y pone de
Manifiesto las correlaciones existentes entre éstas y las características de
Los diferentes materiales terrestres. Su objetivo esencial se centra en la
Identificación de los materiales de la superficie terrestre y los fenómenos
Que en ella se operan a través de su signatura espectral. La información se
Recoge desde plataformas de observación que pueden ser aéreas o espaciales,
Pues los datos adquiridos a partir de sistemas situados en la Tierra
Constituyen un estadio preparatorio de la teledetección propiamente dicha y se
Consideran como campañas de verdad terreno. Las plataformas de observación
Portan los captores, es decir, aquellos instrumentos que son susceptibles de
Recibir y medir la intensidad de la radiación que procede del suelo en una
Cierta gama de longitudes de onda y transformarla en una señal que permita
Localizar, registrar y digitalizar la información en forma de fotografías o
Imágenes numéricas grabadas en cinta magnética compatibles con un ordenador
(CCT). Los captores pueden ser cámaras fotográficas, radiómetros de barrido
Multiespectral (MSS), rádares y láseres. Estos aparatos generan imágenes
Analizando la radiación emitida o reflejada por las formas y objetos de la
Superficie terrestre en las longitudes de onda en las cuales son sensibles
(ultravioleta, visible, infrarrojo próximo, infrarrojo técnico,
Hiperfrecuencias) con el fin de reconocer la variada gama de formas y objetos.
Satélites de recursos naturales Landsat Con objeto de hacer un breve recorrido
Histórico sobre los satélites con servicios destinados al cuidado del medio
Ambiente, empezamos este apartado por el sistema que se encuentra como uno de
Los pioneros: el Landsat, primer satélite de recursos naturales lanzado por la
NASA en julio del ya lejano 1972. Con posterioridad a este lanzamiento, fueron
Puestos en órbita los satélites Landsat 2 y Landsat 3 en enero de 1975 y marzo
De 1978 respectivamente, con la finalidad de asegurar la recogida de datos
Para ulteriores estudios. Los satélites Landsat están situados en una órbita
Casi polar y sincrónica con el Sol, a 920 kilómetros de altura sobre la
Superficie de la Tierra. Tardan en efectuar una órbita completa 103 minutos,
Barren la superficie terrestre cada 18 días y obtienen información simultánea
De zonas de la Tierra de 185 por 185 Km (aproximadamente 34.000 Km). Los
Satélites Landsat están provistos de sensores remotos de varios tipos. El
Primero es el RBU (Return Beam Vidicon), que consiste esencialmente en un
Sistema de cámaras de televisión. El segundo sensor es un equipo de barrido
Multiespectral o MSS (Multiespectral Scanner), que registra la energía
Reflejada por la superficie terrestre en las regiones verde, roja e infrarroja
Del espectro electromagnético. La unidad elemental de información tiene una
Resolución espacial de 79 metros. Las señales analógicas registradas por los
Sensores se convierten a un formato digital y se transmiten a la Tierra. Los
Datos del Landsat se comercializan, bien en forma de productos fotográficos,
Bien en forma de imágenes digitales grabadas en cintas magnéticas compatibles
Con ordenador. Características de los datos de teledetección El conjunto de
Los datos adquiridos mediante procedimientos de teledetección de aviones o
Naves espaciales comprenden siempre tres tipos de información (Goillot, 1976):
1ª. Una información espacial que representa la organización en el espacio
Físico de los elementos que constituyen la imagen. 2ª. Una información
Espectral que caracteriza y puede conducir al conocimiento de la naturaleza de
La superficie terrestre. 3ª. Una información temporal que permite la detección
De los cambios operados en la superficie de la Tierra con el transcurso del
Tiempo. Además, los sensores remotos, especialmente los radiómetros de barrido
Multiespectral de la serie de satélites Landsat, realizan una percepción muy
Particular del medio ambiente y del paisaje que se caracteriza por la
Existencia de una homogeneización de la imagen que es función del nivel de
Resolución de los sensores o captores. La información elemental o píxel
(contracción de picture element) tenía, a principios de la década de los 80,
En el satélite Landsat unas dimensiones sobre el terreno de 56 m por 79 m. Estas
Unidades informativas se disponen en la superficie terrestre a modo de malla
Geométrica con una cierta inclinación respecto a meridianos y paralelos,
Pareciéndose en cierto modo a la malla UTM o Lambert. La malla del Landsat no
Tiene ninguna relación con los límites geográficos de los objetos situados en
La superficie terrestre. En estas condiciones, lo más normal es que un píxel
Tenga una naturaleza heterogénea, pudiendo englobar en el caso de una zona
Urbana una manzana de casas, un jardín y una autopista. Las diferencias
Locales se diluirán en la respuesta promedio y este efecto crea una ilusión
Sobre la existencia de zonas de transición y zonas de contacto gradual entre
Distintas unidades de paisaje. Este efecto no se manifiesta cuando existe un
Contraste brusco entre dos usos del suelo contiguos, por ejemplo, un
Movimiento de tierras reciente en el interior de un bosque cerrado. La
Existencia de un contraste brusco puede permitir observar en una imagen
Objetos cuyas dimensiones sean inferiores a las de un píxel. En definitiva,
Los datos adquiridos a través de teledetección se caracterizan por las
Siguientes propiedades (Tricart, 1979): 1ª. Posibilidad de obtener información
Sobre aspectos del medio natural que escapan totalmente a nuestros sentidos
(ondas de radar, infrarrojo de Landsat, etc.). La experiencia “natural” del
Hombre es, por lo tanto, nula en estos dominios espectrales y por esta razón
Se realizan “visualizaciones” que tienen una función y utilidad análogas a las
Fotografías aéreas y que se denominan “imágenes” para evitar la confusión. 2ª.
Estas informaciones que son registradas por los sensores y que miden la
Cantidad de energía reflejada o emitida por los objetos naturales que componen
El paisaje son de tipo numérico y se prestan al tratamiento matemático. Por
Otro lado, su extremada abundancia obliga al empleo de grandes ordenadores y
Métodos de tratamiento de datos muy sofisticados y potentes. 3ª. Los datos
Extraídos de los servicios de teledetección nos revelan ciertos aspectos de
Los ecosistemas difíciles de estudiar, prácticamente desconocidos,
Contribuyendo de una forma eficaz al conocimiento de los mismos y de su
Funcionamiento (detección de enfermedades en las plantas, efectos del stress
Debido a la falta de agua, transpiración, régimen térmico, etc.). 4ª. Por
último, la teledetección permite seguir la evolución de las grandes
Extensiones forestales que persisten en la superficie del globo, tener una
Visión de conjunto sobre los efectos producidos por las grandes catástrofes
(por ejemplo, las sequías aterradoras de las regiones saharianas de áfrica) y
Reconocer ciertos fenómenos de polución a gran escala en la tierra y en el
Mar. Resolución espacial del los satélites de protección medioambiental En la
Década de los años 70, la mayoría de las imágenes de satélites empleados en el
Estudio de los fenómenos terrestres pertenecían a la serie Landsat. Muchos
Científicos han realizado aplicaciones empleando dichas imágenes, sobre todo
En los Estados Unidos, pero también muchos otros se dieron un compás de espera
Debido a la baja resolución espacial de dichas imágenes con respecto a la
Fotografía aérea convencional. La mayoría de los satélites de recursos
Naturales que se han diseñado y construido para ser lanzados al espacio en la
Década de los 80, han proporcionado imágenes con mejoras sustanciales en la
Resolución espacial con respecto a los satélites pioneros. La necesidad de
Disponer de imágenes con mejor definición espacial quedó parcialmente
Satisfecha con el lanzamiento en 1982 del Landsat de y por el satélite SPOT
(Sistema Probatorio de Observación de la Tierra) que fue puesto en órbita en
1984. Además, el lanzador Columbia dispuso de cámaras métricas con
Resoluciones inferiores a los 10 metros. Estos avances en la tecnología de los
Sensores remotos permitieron predecir a Allan (1977) que, hacia mediados de
Los años 80, la mapificación de las grandes áreas a partir de las imágenes
Satelitales estaría muy extendida. En un principio, las imágenes se construían
Por medio del movimiento de un espejo situado transversalmente a la órbita del
Satélite. La imagen final estaba constituida por una matriz de elementos de
Imágenes o píxeles. Este método se empleó en el sistema multiespectral scanner
MSS de los satélites Landsat 1, 2 y 3, y se empleó en el mapeado temático del
Landsat de. En los radiómetros de barrido —pushbroom radiometers— no es
Necesario el espejo oscilante antes mencionado, pues un chip monolítico de
Silicona posee cientos o miles de detectores en línea con amplificadores y
Circuitos electrónicos multiplexados (Thompson, 1979). Estos detectores hacen
Un muestreo electrónicamente, de tal forma que un vector que contiene toda una
Línea de la imagen, se registra al mismo tiempo que el satélite avanza a lo
Largo de la órbita de un elemento de resolución. Las carreteras y ríos de
Anchura inferior a 79 metros son frecuentemente detectables en las imágenes
Landsat. La alineación de los objetos es también muy importante y la eficacia
En la detección depende mucho de que el eje central del objeto se encuentre en
La mitad de una línea de barrido o en la frontera entre dos líneas de barrido.
En el segundo caso, la detección es más difícil. Mientras hay objetos
Inferiores a 79 metros que se pueden detectar, muchos objetos de tamaño igual
O mayor no son detectables. En las imágenes Landsat se ha mostrado que los
Objetos de bajo contraste sólo son detectables si tienen una longitud superior
A 250 metros. Una consecuencia obvia de todo esto es que la habilidad del
Sensor para detectar objetos depende del contraste con los alrededores y está
En relación con la sensibilidad que posea el captor para detectar pequeñas
Diferencias. El tamaño mínimo de los objetos que son detectables en una imagen
También está en función de las condiciones atmosféricas locales (González
Alonso & Cuevas Gozalo, 1982). Finalmente, para que la utilidad de los
Satélites sea mejor entendida y los futuros sistemas se diseñen de una manera
Más eficiente, Townshend (1981) indicaba que sería necesario investigar dos
áreas principales: 1ª. Elaboración de medidas de resolución que reflejen mejor
La cantidad y calidad de la información que puede extraerse de los datos. 2ª.
Desarrollo de índices que midan las propiedades espaciales de los atributos
(vegetación, geología, etc.) en el terreno. Métodos de tratamiento para la
Extracción de información de los datos de teledetección El lanzamiento del
Satélite Landsat 1 en 1972 comenzó una nueva era para los estudios de medio
Ambiente, proporcionando datos de alta calidad que se pueden obtener a
Intervalos frecuentes sobre cualquier zona de la superficie terrestre. Sin
Embargo, la capacidad de obtener información desde los satélites es mayor que
La capacidad de la que hasta hace poco tiempo se tenía para analizar e
Interpretar los datos de una forma totalmente eficaz. En los albores iniciales
Del programa Landsat, se estableció una especie de diálogo de sordos entre los
Promotores de la teledetección (que a menudo tenían una formación en
Ingeniería técnica o superior, en física o en informática) y los usuarios
Potenciales (geólogos, geógrafos, agrónomos, forestales, hidrólogos, etc.),
Debido a que los primeros interpretaban las imágenes de forma demasiado
Ingenua, según la opinión de los usuarios, que a su vez hacían gala de gran
Escepticismo, alimentado por una cierta inercia de cara a su necesario
Reciclaje. De una forma progresiva, estas barreras tienden a desaparecer y
Así, cada vez más, gentes de formación académica muy diferente tienden a las
Colaboraciones mutuas y al intercambio de informaciones. Además, en
Teledetección existe muy a menudo una interacción grande entre las técnicas y
Las aplicaciones, debido a que estas últimas permiten frecuentemente
Replantearse los métodos empleados. Las técnicas de tratamiento de datos en
Teledetección tienen como objetivo esencial ayudar al investigador en la
Interpretación de los datos procedentes de sensores remotos. La interacción
Hombre máquina Desde hace más de una década, los esfuerzos realizados para
Extraer información a partir de sensores remotos multiespectrales van dando
Progresivamente resultados. Dichos esfuerzos se han centrado esencialmente en
La aplicación de las técnicas de reconocimiento automático de patrones a las
Medidas de multiespectro que caracterizan a los elementos de resolución.
Generalmente, las escenas son clasificadas píxel a píxel basándose en los
Vectores de medidas espectrales que están asociados a los elementos que
Componen la imagen, empleando para este proceso ordenadores y programas
Desarrollados al efecto. Los sistemas completamente automáticos de tratamiento
De imágenes digitales no han proporcionado resultados del todo satisfactorios
En las aplicaciones relativas a la mapificación de usos del suelo. La
Perfección del ojo humano es muy grande y el papel que ha de desarrollar el
Analista como fotointérprete es esencial, tanto en la interpretación de las
Imágenes fotográficas como en el proceso automático de las imágenes digitales.
Por ello, cada vez más, los sistemas de tratamiento se diseñan de tal forma
Que intervengan más activamente en el proceso especialistas de las ciencias
Medioambientales. El papel del especialista consiste en incorporar al sistema
Su conocimiento del medio ambiente, particularmente las peculiaridades
Regionales de las imágenes en cuestión, localizando en el espacio los
Distintos tipos de cubierta u otros fenómenos que están acordes con las
Relaciones ecológicas y/o antropógenas que se manifiestan en las imágenes. Los
Progresos que preferentemente se han llevado a cabo en la cuestión del
Tratamiento numérico, consisten en la puesta a punto de dispositivos de
Visualización que permiten un diálogo permanente del investigador con el
Ordenador, pudiendo escoger aquél los tratamientos numéricos adecuados y, una
Vez aplicados, controlar los resultados, apreciando la concordancia existente
Entre dichos resultados y sus conocimientos (Tricart, 1979). Clasificación
Automática de los datos de teledetección La clasificación automática de los
Datos digitales de teledetección es una gran ayuda para el investigador en la
Interpretación de imágenes multiespectrales. El objetivo de toda clasificación
Es el reconocimiento de clases o grupos cuyos miembros tengan ciertas
Características en común. El resultado ideal sería la obtención de clases
Mutuamente excluyentes y exhaustivas. En teledetección, las clases obtenidas
Cuando se realiza una clasificación deben ser espectralmente diferentes unas
De otras y además deben contener un valor informativo de interés para la
Investigación de que se trate. Tradicionalmente se han seguido dos enfoques en
La realización de las clasificaciones: uno de tipo supervisado y otro de tipo
No supervisado. El enfoque de tipo supervisado supone un entrenamiento de
Clasificador a través de un conocimiento a priori de la verdad terreno que se
Ha seleccionado como representativa de las clases informacionales que se
Quieran reconocer en la imagen. El enfoque no supervisado no precisa el
Conocimiento previo de una verdad terreno y tiene la pretensión de segmentar
La imagen en una serie de clases por procedimientos exclusivamente numéricos,
Basándose sólo en la estructura que posean los datos espectrales. En las
Clasificaciones supervisadas, normalmente se parte de la hipótesis de que la
Distribución de los datos espectrales es normal multivariante, lo que permite
La utilización de procedimientos paramétricos, tales como los clasificadores
Bayesianos. Ahora bien, suele ocurrir que los datos espectrales no se ajustan
Bien a la distribución multinormal, pudiendo ser arriesgado realizar la
Hipótesis anterior. Maynard y Strahler (1981) propusieron el clasificador
Logit, un clasificador no paramétrico. En una simulación realizada con
Ordenador generando datos no normales, el clasificador Logit fue
Significativamente superior al bayesiano, mejorando la exactitud en un 34%.
Cuando se utilizó dicho procedimiento en una zona agrícola, y con datos
Landsat reales, el incremento de precisión experimentado fue del 39%. Los
Mayores problemas que subyacen a las clasificaciones de tipo supervisado son:
1º. Validez de las clases espectrales, construidas en la fase de entrenamiento
De los clasificadores, para representar a las clases informacionales que se
Quieren reconocer. 2º. Elevado coste (desde el punto de vista del tiempo de
Cálculo) que puede suponer la realización de tales clasificadores. Una forma
Eficaz de reducir el coste de las clasificaciones consiste en el empleo de las
Tablas de clasificación. Estas tablas están basadas en la alta correlación que
Presentan las cuatro bandas del radiómetro del Landsat, lo que reduce el
Número de combinaciones espectrales distintas que se pueden presentar en la
Imagen. De esta forma, normalmente en una imagen Landsat, sólo se presentan
Varios miles de combinaciones de las aproximadamente 16 millones de
Combinaciones espectrales posibles. La fiabilidad de las clasificaciones
Realizadas mediante este procedimiento suele tener el mismo orden de magnitud
Que la obtenida mediante los métodos convencionales, pero el tiempo de cálculo
Es sensiblemente inferior. Conclusiones A través de está revisión doctrinal se
Han intentado delinear algunos de los hitos más relevantes que los seres
Humanos, en su intrínseca relación con la evolución de la tecnología
Satelital, han aplicado al cuidado y conservación de lo más preciado que
Tenemos en este planeta, tal como es el medio ambiente. Es, por ello, que en
La mayor parte de los Estados de la Unión Europea y, por supuesto, en varios
Del continente americano, se han detectado tres grandes focos de aplicación de
Las técnicas y la metodología de la teledetección, nuestro objeto de estudio,
A saber: 1ª. Calidad de las aguas. 2ª. Detección de incendios. 3ª. Control de
Los vertidos urbanos. Dependiendo de los países, los gobiernos de turno
Aplican más recursos a uno u otro servicio, aunque en el caso concreto de las
Naciones que forman la Unión Europea se intentan delimitar unas pautas de
Actuación comunes a través de los dos instrumentos jurídicos más importantes
Vigentes y directamente relacionados con el derecho comunitario secundario,
Como son los reglamentos, de aplicación directa en los países miembros, y las
Directivas, que necesitan de una adaptación posterior a las legislaciones
Nacionales respectivas para su aplicación a los ciudadanos. Referencias
Bibliográficas — Allan, J.A. (1977). Land use charges in land use in the Urla
Area of Aegean Turkey, In: Monitoring Environmental Charge by Remote Sensing.
Ed. Van Genderen and W.G. Collins, Remote Sensing Society, Londres. — Goillot,
C.H. (1976) Rapport de Synthere, C.R.Table ronde C.no.R.S. “Ecosystems
Bocagers”, Rennes. — González Alonso, F. Y Cuevas Gozalo J.M. (1982). Los
Satélites de recursos naturales y sus aplicaciones en el campo forestal. Ed.
Instituto Nacional de Investigaciones Agrarias, Madrid. — Maynard, P.te. &
Strahler, A.H. (1981). “The logit classifier a general maximun likelihood
Applications”, proceedings of the Fifteenth International Symposium on Remote
Sensing of Environment, An Arbor, Michigan. — Megier, J. (1977). “Multi-
Temporal digital analysis of Landsat data for inventory of poplar planted
Groves in North Italy”, proceedings of the International Symposium on image
Processing, Interactions with photogrammetry and Remote Sensing. Graz. —
Thompson, L.L. (1979). Remote Sensing using solid state array technology,
Phogrammetric Engineering and Remote Sensing, 45. — Townshend, J.R. (1981).
The spatial resolving power of earth resources satellites. Progress in
Physical Geography, 5(1). — Tricart, J.L. (1979). “Paisaje y ecología” en
Revue de Géomorphologie Dynamique, XXVIII, 3.
Francisco Sacristán Romero.
En el conocimiento de la naturaleza, aunque todavía no se ha logrado todo lo
Que de ella se esperaba debido a que se piensan realizar perfeccionamientos en
El nivel de resolución espacial, espectral y temporal de los datos. Además, es
Necesario un mayor rigor científico en la interpretación de los resultados
Obtenidos, tratando de no extraer conclusiones definitivas de los estudios
Medioambientales realizados mediante técnicas de teledetección. Los modelos
Que se elaboran para interpretar los datos de teledetección deberán tener como
Objetivo eliminar los efectos ocasionados por la variabilidad en las
Condiciones de captación, la distorsión provocada por la atmósfera y la
Influencia de parámetros tales como la posición del sol, pendiente,
Exposición, altitud. La preocupación de los ciudadanos por la escasez
Creciente de los recursos naturales y energéticos, así como las degradaciones
Que ha realizado el ser humano en su medio ambiente a través de sus
Actuaciones, muchas veces irracionales y contra natura, han planteado en el
Mundo entero la imprescindible necesidad de un mejor conocimiento de su
Hábitat natural dentro del cual se desenvuelve. La adecuada planificación de
Las actividades humanas que las circunstancias actuales exigen ha de descansar
En la realización de un inventario más completo y actualizado de las riquezas
Naturales nacionales e internacionales, ya sean agrícolas, forestales,
Hidrológicas, mineras, etc. De igual forma, la vigilancia sobre el medio
Ambiente debe ser mayor y esta actitud producirá una reducción en los impactos
Sufridos por el medio hasta la fecha. Los datos procedentes del servicio
Conocido como teledetección son una gran fuente de información y desempeñan un
Importante papel en la consecución de los dos objetivos anteriormente
Apuntados. Centrándonos más específicamente en el caso español, una de las
Acciones más importantes debe enfocarse a la calidad de las aguas y la
Detección de incendios, dos problemas de todos. El agua es una de las grandes
Riquezas de la Península Ibérica, indispensable para la vida y la ontogenia
Del ser humano. Si su calidad se deteriora, todos sufrimos las consecuencias:
Hombres, animales y plantas. Preservar y mejorar la calidad del agua de
Nuestros ríos es cuidar el medio ambiente para todos y para todo. Los ríos
Españoles tienen una longitud total de 172.000 kilómetros, más de cuatro veces
La vuelta al mundo. Vigilar su situación, impedir cualquier vertido
Contaminante, requiere un sistema moderno de análisis, que utilice las
Tecnologías de comunicación más avanzadas. Es preocupante que hoy un tercio de
La longitud de nuestros ríos necesite una atención y saneamiento inmediatos,
Según la información suministrada por el Centro de Publicaciones del
Ministerio de Medio Ambiente. Para que todos dispongamos de agua en la
Cantidad precisa, en el momento y lugar en que sea necesaria, hace falta una
Actuación planificada, global, de regulación de recursos. Pero junto a ella es
Indispensable también conservar la calidad del agua. Por una parte, depurando
El agua utilizada y, a la vez, vigilando su calidad, impidiendo su deterioro.
Una tarea que hay que realizar de forma continua las 24 horas de cada día.
Otro asunto en el que existe una especial preocupación es el de los vertidos
Urbanos. En poco más de diez años, las grandes ciudades españolas, en su
Inmensa mayoría, han abordado este problema de forma conjunta con el de la
Depuración de las aguas residuales. Hacia mediados de los años 80, el 60% de
Nuestra población estaba ya conectada a sistemas de depuración. La Directiva
Europea 91/271/CEE planteaba importantes retos: antes del año 2000 debían
Depurar sus aguas todas las poblaciones con más de 10.000 habitantes. Antes
Del año 2005 debían hacerlo las poblaciones con más de 2.000 habitantes. Las
Empresas públicas y privadas españolas no podrán competir ni en Europa ni en
El mercado interior si no asumen los costes de depuración. Por todo ello, el
Plan de Regularización de Autorizaciones de Vertidos y Gestión del Canon,
Previsto en el Plan Hidrológico Nacional, necesita fundamentarse en sistemas
Altamente fiables de control y vigilancia. El uso de fertilizantes y
Plaguicidas en la agricultura provoca graves alteraciones en la calidad del
Agua. En consonancia con lo acordado en la Directiva Europea 91/676/ CEE sobre
La contaminación producida por los nitratos, el Ministerio de Medio Ambiente y
El de Agricultura están desarrollando en nuestro país la necesaria normativa.
Gracias a los trabajos realizados a través del sistema SAICA (Sistema
Automático de Información de Calidad de las Aguas), que se hace posible vía
Hispasat desde 1994, la “reutilización” de las aguas residuales se ha
Convertido en una actuación básica en la calidad de las aguas. Existen ya
Importantes programas pilotos en las Islas Canarias y en Madrid. Esta nueva
Aplicación de las aguas permite liberar recursos cada vez mayores para
Abastecimientos y otros usos, asegurando las necesidades en agricultura, en el
Riego de parques y jardines y en la recarga de acuíferos. La estrecha relación
Que la Universidad Complutense de Madrid tiene con la sociedad Hispasat, S.A.
Ha permitido que dispongamos de una información muy detallada de lo que
Constituye el núcleo central de este trabajo sobre medio ambiente: El Sistema
Automático de Información de Calidad de las Aguas (SAICA). Adelantamos aquí
Algunos de los objetivos más importantes de este programa nacional: 1.
Detectar y controlar la contaminación de los ríos y acuíferos, con carácter
Preventivo. 2. Cumplir y hacer cumplir las Directivas de la Unión Europea
Sobre la calidad de las aguas. 3. Control exhaustivo de los niveles de calidad
Por tramos de río en función de los requisitos establecidos para cada uso
(abastecimiento, regadío, vida piscícola, etc.) y llegar a los objetivos
Finales de calidad de los Planes Hidrológicos de cuenca. 4. Protección de
Vertidos indeseados las 24 horas del día respecto a determinados empleos
Específicos, sobre todo los abastecimientos a núcleos de población. 5.
Aplicación de forma eficiente de la normativa española, en particular de la
Ley de Aguas, sancionando de forma ágil a los responsables empresariales y
Particulares de vertidos contaminantes para la salud. 6. Nuevas tecnologías y
Procedimientos modernos de gestión, que permitan, con poco personal de
Vigilancia, realizar una amplia cobertura de control de nuestra red
Hidrográfica de forma continua. El SAICA constituye, dentro de su género, uno
De los sistemas más avanzados y pioneros de Europa, en concepción y
Tecnología. Es a la vez un sistema extremadamente económico, permitiendo la
Cobertura de todas nuestras cuencas hidrográficas con un presupuesto de 10.000
Millones de pesetas, para el que cuenta con apoyo de fondos de la Unión
Europea. Ha recibido el plácet de la Comisión Europea. Este programa es un
Sistema de ámbito nacional, que recibe y procesa durante las 24 horas del día
La información procedente de las redes integrales de control de calidad de las
Cuencas hidrográficas. Permite el control continuo y sistemático de la
Cantidad y calidad de las aguas de los ríos, según el uso a que estén
Destinados: abastecimiento, regadío, baños, etc. El sistema SAICA permite
Tener una información real e inmediata de lo que sucede en nuestros ríos y
Acuíferos. Por ello se pueden desgranar, entre otras, las siguientes
Funciones: 1ª. Alerta automática de protección, principalmente para
Abastecimientos. 2ª. Diagnósticos continuos de calidad por tramos de río,
Según los usos de cada segmento de terreno. 3ª. Datos estadísticos, informes
Temáticos, realizando el seguimiento de los diferentes tipos y niveles de
Contaminación. 4ª. Estrategias de control, vigilancia y sanción de vertidos
Contaminantes. 5ª. Simplificación de procedimientos, informatización, mayor
Agilidad en las autorizaciones de vertido y expedientes sancionadores. 6ª.
Informes a la Unión Europea para el cumplimiento de las diferentes directivas
Sobre la calidad de las aguas. A modo de apunte general en esta introducción,
Que posteriormente desarrollaremos con más amplitud y detalle, precisar que en
Cada cuenca hidrográfica, el SAICA cuenta con una red de información de
Calidad de las aguas. En total, el sistema se compone de: — 1.000 Estaciones
De Muestreo Periódico (EMP). — 200 Estaciones de Muestreo Ocasional (EMO). —
115 Estaciones Automáticas de Alerta (EAA). — 9 Centros Periféricos de Proceso
(CPP), uno en cada cuenca hidrográfica. — Una Unidad Central en el Ministerio
De Obras Públicas y Transportes. — El enlace entre todo el sistema se realiza
Usando el sistema Hispasat. Las “estaciones automáticas de alerta” realizan
Mediciones de forma continua de los diferentes parámetros elegidos sobre la
Calidad de las aguas. Realizan la alerta cuando detectan que determinados
Parámetros de calidad superan los valores exigidos por la normativa vigente.
Disparada una alarma, el sistema pone en marcha automáticamente mecanismos de
Interrupción de tomas de suministro de agua a poblaciones, a la vez que lleva
A cabo los análisis que permiten identificar el vertido causante de la alarma
Y su posible origen, facilitando así las medidas sancionadoras. Las estaciones
De control, instaladas en los puntos más conflictivos de los ríos, transmiten
A los centros de proceso de cada cuenca y a la unidad central del Ministerio
De Medio Ambiente la información sobre la calidad de las aguas a través del
Satélite español Hispasat, mediante el sistema VSAT. En los centros de control
Se investigan las causas, se analizan las posibles consecuencias de cada
Contaminación y se advierte a la inspección. Entran así en funcionamiento los
Mecanismos de policía de agua previstos en nuestras leyes. En estos momentos,
El funcionamiento normal del sistema SAICA pasa por ser la mejor opción para
Mantener y mejorar la calidad de las aguas de nuestros ríos y acuíferos. Este
Sistema tiene en cuenta las responsabilidades en materia de saneamiento y
Depuración de las administraciones locales y autonómicas. Hace posible la
Coordinación con la Administración Central del Estado que es a quien
Corresponde el control, vigilancia y conservación del dominio público
Hidráulico, garantizando así la calidad de las aguas continentales. Este
Sistema contribuye de forma importante a la realización del Plan Hidrológico
Nacional, convirtiendo a España en uno de los países europeos con más y
Mejores recursos hidrológicos, a pesar de los pasados años de sequía pertinaz.
En suma, una buena herencia para las próximas generaciones si saben
Aprovecharlo con racionalidad y coherencia. Aparte del sistema SAICA,
Ampliaremos información con apartados sobre el avance más reciente de
La “teledetección”, una tecnología abanderada en el estudio de los impactos
Medioambientales. Nos centraremos en algunos de los antecedentes,
Características de los datos estadísticos de teledetección, satélites de
Recursos naturales anteriores a Hispasat, para luego exponer con más
Profundidad nuestra explicación sobre el SAICA. La función de la teledetección
En el estudio del medio ambiente La teledetección de recursos naturales se
Basa en un sistema de adquisición de datos a distancia sobre la biosfera, que
Está basado en las propiedades de la radiación electromagnética y en su
Interacción con los materiales de la superficie terrestre. Todos los elementos
De la naturaleza tienen una respuesta espectral propia que se
Denomina “signatura espectral”. La teledetección estudia las variaciones
Espectrales, espaciales y temporales de las ondas electromagnéticas y pone de
Manifiesto las correlaciones existentes entre éstas y las características de
Los diferentes materiales terrestres. Su objetivo esencial se centra en la
Identificación de los materiales de la superficie terrestre y los fenómenos
Que en ella se operan a través de su signatura espectral. La información se
Recoge desde plataformas de observación que pueden ser aéreas o espaciales,
Pues los datos adquiridos a partir de sistemas situados en la Tierra
Constituyen un estadio preparatorio de la teledetección propiamente dicha y se
Consideran como campañas de verdad terreno. Las plataformas de observación
Portan los captores, es decir, aquellos instrumentos que son susceptibles de
Recibir y medir la intensidad de la radiación que procede del suelo en una
Cierta gama de longitudes de onda y transformarla en una señal que permita
Localizar, registrar y digitalizar la información en forma de fotografías o
Imágenes numéricas grabadas en cinta magnética compatibles con un ordenador
(CCT). Los captores pueden ser cámaras fotográficas, radiómetros de barrido
Multiespectral (MSS), rádares y láseres. Estos aparatos generan imágenes
Analizando la radiación emitida o reflejada por las formas y objetos de la
Superficie terrestre en las longitudes de onda en las cuales son sensibles
(ultravioleta, visible, infrarrojo próximo, infrarrojo técnico,
Hiperfrecuencias) con el fin de reconocer la variada gama de formas y objetos.
Satélites de recursos naturales Landsat Con objeto de hacer un breve recorrido
Histórico sobre los satélites con servicios destinados al cuidado del medio
Ambiente, empezamos este apartado por el sistema que se encuentra como uno de
Los pioneros: el Landsat, primer satélite de recursos naturales lanzado por la
NASA en julio del ya lejano 1972. Con posterioridad a este lanzamiento, fueron
Puestos en órbita los satélites Landsat 2 y Landsat 3 en enero de 1975 y marzo
De 1978 respectivamente, con la finalidad de asegurar la recogida de datos
Para ulteriores estudios. Los satélites Landsat están situados en una órbita
Casi polar y sincrónica con el Sol, a 920 kilómetros de altura sobre la
Superficie de la Tierra. Tardan en efectuar una órbita completa 103 minutos,
Barren la superficie terrestre cada 18 días y obtienen información simultánea
De zonas de la Tierra de 185 por 185 Km (aproximadamente 34.000 Km). Los
Satélites Landsat están provistos de sensores remotos de varios tipos. El
Primero es el RBU (Return Beam Vidicon), que consiste esencialmente en un
Sistema de cámaras de televisión. El segundo sensor es un equipo de barrido
Multiespectral o MSS (Multiespectral Scanner), que registra la energía
Reflejada por la superficie terrestre en las regiones verde, roja e infrarroja
Del espectro electromagnético. La unidad elemental de información tiene una
Resolución espacial de 79 metros. Las señales analógicas registradas por los
Sensores se convierten a un formato digital y se transmiten a la Tierra. Los
Datos del Landsat se comercializan, bien en forma de productos fotográficos,
Bien en forma de imágenes digitales grabadas en cintas magnéticas compatibles
Con ordenador. Características de los datos de teledetección El conjunto de
Los datos adquiridos mediante procedimientos de teledetección de aviones o
Naves espaciales comprenden siempre tres tipos de información (Goillot, 1976):
1ª. Una información espacial que representa la organización en el espacio
Físico de los elementos que constituyen la imagen. 2ª. Una información
Espectral que caracteriza y puede conducir al conocimiento de la naturaleza de
La superficie terrestre. 3ª. Una información temporal que permite la detección
De los cambios operados en la superficie de la Tierra con el transcurso del
Tiempo. Además, los sensores remotos, especialmente los radiómetros de barrido
Multiespectral de la serie de satélites Landsat, realizan una percepción muy
Particular del medio ambiente y del paisaje que se caracteriza por la
Existencia de una homogeneización de la imagen que es función del nivel de
Resolución de los sensores o captores. La información elemental o píxel
(contracción de picture element) tenía, a principios de la década de los 80,
En el satélite Landsat unas dimensiones sobre el terreno de 56 m por 79 m. Estas
Unidades informativas se disponen en la superficie terrestre a modo de malla
Geométrica con una cierta inclinación respecto a meridianos y paralelos,
Pareciéndose en cierto modo a la malla UTM o Lambert. La malla del Landsat no
Tiene ninguna relación con los límites geográficos de los objetos situados en
La superficie terrestre. En estas condiciones, lo más normal es que un píxel
Tenga una naturaleza heterogénea, pudiendo englobar en el caso de una zona
Urbana una manzana de casas, un jardín y una autopista. Las diferencias
Locales se diluirán en la respuesta promedio y este efecto crea una ilusión
Sobre la existencia de zonas de transición y zonas de contacto gradual entre
Distintas unidades de paisaje. Este efecto no se manifiesta cuando existe un
Contraste brusco entre dos usos del suelo contiguos, por ejemplo, un
Movimiento de tierras reciente en el interior de un bosque cerrado. La
Existencia de un contraste brusco puede permitir observar en una imagen
Objetos cuyas dimensiones sean inferiores a las de un píxel. En definitiva,
Los datos adquiridos a través de teledetección se caracterizan por las
Siguientes propiedades (Tricart, 1979): 1ª. Posibilidad de obtener información
Sobre aspectos del medio natural que escapan totalmente a nuestros sentidos
(ondas de radar, infrarrojo de Landsat, etc.). La experiencia “natural” del
Hombre es, por lo tanto, nula en estos dominios espectrales y por esta razón
Se realizan “visualizaciones” que tienen una función y utilidad análogas a las
Fotografías aéreas y que se denominan “imágenes” para evitar la confusión. 2ª.
Estas informaciones que son registradas por los sensores y que miden la
Cantidad de energía reflejada o emitida por los objetos naturales que componen
El paisaje son de tipo numérico y se prestan al tratamiento matemático. Por
Otro lado, su extremada abundancia obliga al empleo de grandes ordenadores y
Métodos de tratamiento de datos muy sofisticados y potentes. 3ª. Los datos
Extraídos de los servicios de teledetección nos revelan ciertos aspectos de
Los ecosistemas difíciles de estudiar, prácticamente desconocidos,
Contribuyendo de una forma eficaz al conocimiento de los mismos y de su
Funcionamiento (detección de enfermedades en las plantas, efectos del stress
Debido a la falta de agua, transpiración, régimen térmico, etc.). 4ª. Por
último, la teledetección permite seguir la evolución de las grandes
Extensiones forestales que persisten en la superficie del globo, tener una
Visión de conjunto sobre los efectos producidos por las grandes catástrofes
(por ejemplo, las sequías aterradoras de las regiones saharianas de áfrica) y
Reconocer ciertos fenómenos de polución a gran escala en la tierra y en el
Mar. Resolución espacial del los satélites de protección medioambiental En la
Década de los años 70, la mayoría de las imágenes de satélites empleados en el
Estudio de los fenómenos terrestres pertenecían a la serie Landsat. Muchos
Científicos han realizado aplicaciones empleando dichas imágenes, sobre todo
En los Estados Unidos, pero también muchos otros se dieron un compás de espera
Debido a la baja resolución espacial de dichas imágenes con respecto a la
Fotografía aérea convencional. La mayoría de los satélites de recursos
Naturales que se han diseñado y construido para ser lanzados al espacio en la
Década de los 80, han proporcionado imágenes con mejoras sustanciales en la
Resolución espacial con respecto a los satélites pioneros. La necesidad de
Disponer de imágenes con mejor definición espacial quedó parcialmente
Satisfecha con el lanzamiento en 1982 del Landsat de y por el satélite SPOT
(Sistema Probatorio de Observación de la Tierra) que fue puesto en órbita en
1984. Además, el lanzador Columbia dispuso de cámaras métricas con
Resoluciones inferiores a los 10 metros. Estos avances en la tecnología de los
Sensores remotos permitieron predecir a Allan (1977) que, hacia mediados de
Los años 80, la mapificación de las grandes áreas a partir de las imágenes
Satelitales estaría muy extendida. En un principio, las imágenes se construían
Por medio del movimiento de un espejo situado transversalmente a la órbita del
Satélite. La imagen final estaba constituida por una matriz de elementos de
Imágenes o píxeles. Este método se empleó en el sistema multiespectral scanner
MSS de los satélites Landsat 1, 2 y 3, y se empleó en el mapeado temático del
Landsat de. En los radiómetros de barrido —pushbroom radiometers— no es
Necesario el espejo oscilante antes mencionado, pues un chip monolítico de
Silicona posee cientos o miles de detectores en línea con amplificadores y
Circuitos electrónicos multiplexados (Thompson, 1979). Estos detectores hacen
Un muestreo electrónicamente, de tal forma que un vector que contiene toda una
Línea de la imagen, se registra al mismo tiempo que el satélite avanza a lo
Largo de la órbita de un elemento de resolución. Las carreteras y ríos de
Anchura inferior a 79 metros son frecuentemente detectables en las imágenes
Landsat. La alineación de los objetos es también muy importante y la eficacia
En la detección depende mucho de que el eje central del objeto se encuentre en
La mitad de una línea de barrido o en la frontera entre dos líneas de barrido.
En el segundo caso, la detección es más difícil. Mientras hay objetos
Inferiores a 79 metros que se pueden detectar, muchos objetos de tamaño igual
O mayor no son detectables. En las imágenes Landsat se ha mostrado que los
Objetos de bajo contraste sólo son detectables si tienen una longitud superior
A 250 metros. Una consecuencia obvia de todo esto es que la habilidad del
Sensor para detectar objetos depende del contraste con los alrededores y está
En relación con la sensibilidad que posea el captor para detectar pequeñas
Diferencias. El tamaño mínimo de los objetos que son detectables en una imagen
También está en función de las condiciones atmosféricas locales (González
Alonso & Cuevas Gozalo, 1982). Finalmente, para que la utilidad de los
Satélites sea mejor entendida y los futuros sistemas se diseñen de una manera
Más eficiente, Townshend (1981) indicaba que sería necesario investigar dos
áreas principales: 1ª. Elaboración de medidas de resolución que reflejen mejor
La cantidad y calidad de la información que puede extraerse de los datos. 2ª.
Desarrollo de índices que midan las propiedades espaciales de los atributos
(vegetación, geología, etc.) en el terreno. Métodos de tratamiento para la
Extracción de información de los datos de teledetección El lanzamiento del
Satélite Landsat 1 en 1972 comenzó una nueva era para los estudios de medio
Ambiente, proporcionando datos de alta calidad que se pueden obtener a
Intervalos frecuentes sobre cualquier zona de la superficie terrestre. Sin
Embargo, la capacidad de obtener información desde los satélites es mayor que
La capacidad de la que hasta hace poco tiempo se tenía para analizar e
Interpretar los datos de una forma totalmente eficaz. En los albores iniciales
Del programa Landsat, se estableció una especie de diálogo de sordos entre los
Promotores de la teledetección (que a menudo tenían una formación en
Ingeniería técnica o superior, en física o en informática) y los usuarios
Potenciales (geólogos, geógrafos, agrónomos, forestales, hidrólogos, etc.),
Debido a que los primeros interpretaban las imágenes de forma demasiado
Ingenua, según la opinión de los usuarios, que a su vez hacían gala de gran
Escepticismo, alimentado por una cierta inercia de cara a su necesario
Reciclaje. De una forma progresiva, estas barreras tienden a desaparecer y
Así, cada vez más, gentes de formación académica muy diferente tienden a las
Colaboraciones mutuas y al intercambio de informaciones. Además, en
Teledetección existe muy a menudo una interacción grande entre las técnicas y
Las aplicaciones, debido a que estas últimas permiten frecuentemente
Replantearse los métodos empleados. Las técnicas de tratamiento de datos en
Teledetección tienen como objetivo esencial ayudar al investigador en la
Interpretación de los datos procedentes de sensores remotos. La interacción
Hombre máquina Desde hace más de una década, los esfuerzos realizados para
Extraer información a partir de sensores remotos multiespectrales van dando
Progresivamente resultados. Dichos esfuerzos se han centrado esencialmente en
La aplicación de las técnicas de reconocimiento automático de patrones a las
Medidas de multiespectro que caracterizan a los elementos de resolución.
Generalmente, las escenas son clasificadas píxel a píxel basándose en los
Vectores de medidas espectrales que están asociados a los elementos que
Componen la imagen, empleando para este proceso ordenadores y programas
Desarrollados al efecto. Los sistemas completamente automáticos de tratamiento
De imágenes digitales no han proporcionado resultados del todo satisfactorios
En las aplicaciones relativas a la mapificación de usos del suelo. La
Perfección del ojo humano es muy grande y el papel que ha de desarrollar el
Analista como fotointérprete es esencial, tanto en la interpretación de las
Imágenes fotográficas como en el proceso automático de las imágenes digitales.
Por ello, cada vez más, los sistemas de tratamiento se diseñan de tal forma
Que intervengan más activamente en el proceso especialistas de las ciencias
Medioambientales. El papel del especialista consiste en incorporar al sistema
Su conocimiento del medio ambiente, particularmente las peculiaridades
Regionales de las imágenes en cuestión, localizando en el espacio los
Distintos tipos de cubierta u otros fenómenos que están acordes con las
Relaciones ecológicas y/o antropógenas que se manifiestan en las imágenes. Los
Progresos que preferentemente se han llevado a cabo en la cuestión del
Tratamiento numérico, consisten en la puesta a punto de dispositivos de
Visualización que permiten un diálogo permanente del investigador con el
Ordenador, pudiendo escoger aquél los tratamientos numéricos adecuados y, una
Vez aplicados, controlar los resultados, apreciando la concordancia existente
Entre dichos resultados y sus conocimientos (Tricart, 1979). Clasificación
Automática de los datos de teledetección La clasificación automática de los
Datos digitales de teledetección es una gran ayuda para el investigador en la
Interpretación de imágenes multiespectrales. El objetivo de toda clasificación
Es el reconocimiento de clases o grupos cuyos miembros tengan ciertas
Características en común. El resultado ideal sería la obtención de clases
Mutuamente excluyentes y exhaustivas. En teledetección, las clases obtenidas
Cuando se realiza una clasificación deben ser espectralmente diferentes unas
De otras y además deben contener un valor informativo de interés para la
Investigación de que se trate. Tradicionalmente se han seguido dos enfoques en
La realización de las clasificaciones: uno de tipo supervisado y otro de tipo
No supervisado. El enfoque de tipo supervisado supone un entrenamiento de
Clasificador a través de un conocimiento a priori de la verdad terreno que se
Ha seleccionado como representativa de las clases informacionales que se
Quieran reconocer en la imagen. El enfoque no supervisado no precisa el
Conocimiento previo de una verdad terreno y tiene la pretensión de segmentar
La imagen en una serie de clases por procedimientos exclusivamente numéricos,
Basándose sólo en la estructura que posean los datos espectrales. En las
Clasificaciones supervisadas, normalmente se parte de la hipótesis de que la
Distribución de los datos espectrales es normal multivariante, lo que permite
La utilización de procedimientos paramétricos, tales como los clasificadores
Bayesianos. Ahora bien, suele ocurrir que los datos espectrales no se ajustan
Bien a la distribución multinormal, pudiendo ser arriesgado realizar la
Hipótesis anterior. Maynard y Strahler (1981) propusieron el clasificador
Logit, un clasificador no paramétrico. En una simulación realizada con
Ordenador generando datos no normales, el clasificador Logit fue
Significativamente superior al bayesiano, mejorando la exactitud en un 34%.
Cuando se utilizó dicho procedimiento en una zona agrícola, y con datos
Landsat reales, el incremento de precisión experimentado fue del 39%. Los
Mayores problemas que subyacen a las clasificaciones de tipo supervisado son:
1º. Validez de las clases espectrales, construidas en la fase de entrenamiento
De los clasificadores, para representar a las clases informacionales que se
Quieren reconocer. 2º. Elevado coste (desde el punto de vista del tiempo de
Cálculo) que puede suponer la realización de tales clasificadores. Una forma
Eficaz de reducir el coste de las clasificaciones consiste en el empleo de las
Tablas de clasificación. Estas tablas están basadas en la alta correlación que
Presentan las cuatro bandas del radiómetro del Landsat, lo que reduce el
Número de combinaciones espectrales distintas que se pueden presentar en la
Imagen. De esta forma, normalmente en una imagen Landsat, sólo se presentan
Varios miles de combinaciones de las aproximadamente 16 millones de
Combinaciones espectrales posibles. La fiabilidad de las clasificaciones
Realizadas mediante este procedimiento suele tener el mismo orden de magnitud
Que la obtenida mediante los métodos convencionales, pero el tiempo de cálculo
Es sensiblemente inferior. Conclusiones A través de está revisión doctrinal se
Han intentado delinear algunos de los hitos más relevantes que los seres
Humanos, en su intrínseca relación con la evolución de la tecnología
Satelital, han aplicado al cuidado y conservación de lo más preciado que
Tenemos en este planeta, tal como es el medio ambiente. Es, por ello, que en
La mayor parte de los Estados de la Unión Europea y, por supuesto, en varios
Del continente americano, se han detectado tres grandes focos de aplicación de
Las técnicas y la metodología de la teledetección, nuestro objeto de estudio,
A saber: 1ª. Calidad de las aguas. 2ª. Detección de incendios. 3ª. Control de
Los vertidos urbanos. Dependiendo de los países, los gobiernos de turno
Aplican más recursos a uno u otro servicio, aunque en el caso concreto de las
Naciones que forman la Unión Europea se intentan delimitar unas pautas de
Actuación comunes a través de los dos instrumentos jurídicos más importantes
Vigentes y directamente relacionados con el derecho comunitario secundario,
Como son los reglamentos, de aplicación directa en los países miembros, y las
Directivas, que necesitan de una adaptación posterior a las legislaciones
Nacionales respectivas para su aplicación a los ciudadanos. Referencias
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Francisco Sacristán Romero.