Alazne Aboitiz Echeverria

Estudio de las posibilidades que ofrecen las técnicas de teledetección en el
estudio del océano: situación actual. Procesos físicos para la obtención de
los
parámetros físico-químicos y biológicos a partir de las medidas tomadas por un
sensor instalado a bordo de un satélite artificial. Errores.

TEORÍA:

PRIMERA PARTE: FUNDAMENTOS BÁSICOS
Tema 1: Introducción
Definición de teledetección. Un poco de historia. Componentes de un sistema de
teledetección. Ventajas e inconvenientes.
Tema 2: Fundamentos físicos
2.1. La radiación electromagnética:
2.1.1. La teoría ondulatoria y la teoría cuántica.
2.1.2. El espectro electromagnético.
2.1.3. Terminología radiativa. Principales leyes de la radiación.
2.2. Interacción de la radiación con la superficie:
2.2.1. Absortividad, reflectividad y transmisividad.
2.2.2. Reflectividad de las superficies naturales: Signatura espectral.
Índices de vegetación.
2.3. Interacción atmosférica:
2.3.1. Principales constituyentes atmosféricos.
2.3.2. Absorción y dispersión atmosféricas.
2.3.3. Transmisión de la radiación a través de la atmósfera. Ventanas
atmosféricas.
2.3.4. Correcciones atmosféricas.
Tema3:Sistemas de adquisición
3.1. Movimiento orbital:
3.1.1. Leyes de Kepler.
3.1.2. Parámetros orbitales.
3.1.3. Tipos de órbitas más importantes: órbita geoestacionaria y órbita
heliosíncrona.
3.1.4. Factores que afectan a la dinámica de la órbita.
3.2. Resolución de un sistema sensor:
3.2.1. Resolución espacial
3.2.2. Resolución espectral
3.2.3. Resolución radiométrica
3.2.4. Resolución temporal.
3.2.5. Relación entre los distintos tipos de resolución
3.3. Tipos de sensores:
3.3.1.Sistemas de adquisición secuencial: sensores pasivos  y sensores activos.
3.4. Plataformas de observación más importantes:
Landsat, NOAA, ERS, Envisat, Meteosat...

SEGUNDA PARTE: TRATAMIENTO DE IMÁGENES:
Tema 4: Tratamiento de imágenes
4.1. Introducción:
4.4.1. La matriz de datos en una imagen digital.
4.2. Correcciones de la imagen:
4.2.1. Fuentes de error en una imagen espacial.
4.2.2. Correcciones radiométricas.
4.2.3. Correcciones geométricas.
4.3. Realce de imágenes:
4.3.1. Ajuste de contraste:
Necesidad del ajuste.
Tablas de referencia.
Expansión de contraste (lineal, especial, ecualización del histograma...).
4.3.2. Filtros:
Naturaleza de un filtro digital.
Filtros de paso alto y filtros de paso bajo.
4.3.3. Aplicación del color:
Composiciones en color y pseudocolor.

TERCERA PARTE: APLICACIONES OCEANOGRÁFICAS
Tema 5: Sensores que trabajan en el visible: el color del océano
5.1 Sensores que trabajan en el visible
5.2. Calibración de los sensores que trabajan en la banda del visible
5.3. Fundamentos físicos para la obtención de parámetros oceanográficos:
5.3.1. La energía que capta el sensor
5.3.2. La energía emergente del océano
5.3.3. Relación entre la energía emergente y los distintos constituyentes del
agua de mar
5.3.4. Correcciones atmosféricas
5.4.5. Algoritmos bio-ópticos más utilizados
5.4. Importancia de las validaciones
5.5. Aplicaciones: Estudio de casos concretos.

Tema 6: El estudio de la temperatura de la superficie del mar mediante el uso
de radiómetros infrarrojos
6.1. Sensores que trabajan en la banda del IR térmico
6.2. Fundamentos físicos para la obtención de parámetros oceanográficos:
6.2.1. La energía que capta el sensor
6.2.2. Calibración
6.2.3. Obtención de la temperatura de brillo
6.2.4. Correcciones atmosféricas
6.2.5. Obtención de la temperatura de la superficie del mar
6.3. Importancia de las validaciones
6.4. Fuentes de error
6.4.1. Fuentes de error con el sistema observado
6.4.2. Fuentes de error asociadas al sistema de observación
6.5. Aplicaciones oceanográficas. Estudio de casos concretos
Tema 7: Radiómetros microondas
7.1. Radiómetros microondas pasivos
7.2. Principios físicos de los radiómetros de microondas pasivos.
7.2.1. Emisión térmica en la banda microondas
7.2.2. Radiancia recibida por la antena
7.2.4. Fuentes de emisión dentro de la antena
7.3. Aplicaciones oceanográficas
Tema 8: Radares altimétricos
8.1. Radares altimétricos
8.2. Fundamentos físicos de la altimetría
8.2.1. El observable en altimetría
8.2.2. El diseño del sensor. Principios básicos
8.2.3. factores que inducen a error en la medida
8.2.4. La ecuación fundamental en altimetría
8.3. Validación del altímetro
8.4. Aplicaciones oceanográficas
Tema 9: Radares de apertura sintética y radares de apertura real
9.1. Introducción
9.2. Resolución espacial
9.2.1. Resolución en alcance
9.2.2. Resolución acimutal
9.2.3. Sistemas de apertura real y sistemas de apertura sintética
9.3. Geometría de las imágenes radar
9.3.1. Proporción de sombras
9.3.2. Distorsión en el alcance inclinado
9.3.3. Desplazamiento de la imagen
9.4. Retorno del pulso y signaturas
9.4.1. Rugosidad de la superficie
9.4.2. Orientación de las estructuras
9.5. Aplicaciones oceanográficas

PRÁCTICAS:

Prácticas 1, 2 y 3: Manejo del programa BILKO 3.0 para Windows
Práctica 4: Estimación de la temperatura superficial del agua de mar a partir
de los datos de radiancia captados por el sensor.
Práctica 5: Composición de imágenes
Práctica 6: Altimetría
(Cada práctica tienen una duración de 2,5 horas)

Metodología de las clases teóricas:

La metodología utilizada en las clases teóricas es la clase magistral con la
ayuda de pizarra, transparencias y cañón de video.Asimismo, debido al carácter
eminentemente aplicado de las técnicas de teledetección y con el fin de
aumentar el interés en el alumno por estas técnicas, se plantea la lectura de
artículos científicos que son, posteriormente, comentados en clase. Debido a
que esta asignatura se oferta en las tres orientaciones (Oceanografía,
Recursos
vivos marinos y Medio ambiente marino) se intenta que las aplicaciones
mostradas en ella sean de lo más variado; desde la determinación de la
topografía dinámica o el estudio del oleaje hasta el estudio de las pesquerías
o la determinación de la calidad del agua de mar.
La asignatura hará uso del Aula Virtual como herramienta de transferencia de
información entre profesor-alumno, así como de autoevaluación.

Metodología de las clases prácticas:

Las prácticas de la asignatura Teledetección se realizan enteramente en un
aula
de informática. Las tres primeras prácticas tienen como objetivo que el
alumno se familiarice con el manejo del programa BILKO con el fin de que éste
sea utilizado en
las sesiones prácticas posteriores. Para ello, se facilita a cada alumno un
manual introductorio que le permite conocer las diferentes opciones que ofrece
el programa BILKO para el tratamiento de imágenes. Asimismo, se plantean
pequeños ejercicios y preguntas que permiten al alumno asimilar mejor sus
conocimientos.En las treso prácticas siguientes, el alumno, utilizando los
conocimientos aprendidos tanto en las clases teóricas como en las prácticas 1,
2 y 3, está en disposición de resolver casos concretos. En cada una de las
sesiones
prácticas siguientes se facilitan al alumno una serie de imágenes y un pequeño
guión en el que se incluye la información correspondiente a las imágenes
utilizadas, así como los objetivos específicos que se pretenden cumplir. A
modo
de conclusión, cada guión incluye una serie de preguntas que resumen el
trabajo
realizado por el alumno en la sesión práctica.El programa BILKO es un programa
elaborado por la UNESCO para fines docentes y su distribución es gratuita.

La nota final de la asignatura estará constituida por:
- 70% examen final (parte teórica y práctica)
- 30% trabajo

Chuvieco, E. : Fundamentos de teledetección espacial. Ediciones Rialp.
Madrid.1990.
Fu, L.; A. Cazenave (Ed.): Satellite Altimetry and Earth Sciencies. A Handbookof
thechniques and aplications. International Gephysics Series, Vol. 69. Academic
Press, 2001.
Martin, S.: An introduction to ocean remote sensing. Cambridge University
Press. 2004
Rees, W. G.: Physical principles of remote sensing. Cambridge University
Press.
2001
Robinson, I.S. Measuring the oceans from space. The principles and methods of
satellite oceanography. Springer-Verlag, 2004.
Sabins, F.F.: Remote sensing. Principles and interpretation. W. H. Freeman and
Company. 1987
Sobrino, J.A. Teledetección. Universidad de Valencia. 2000