Tecnología aplicada al estudio del medio ambiente. Simulaciones. Teledetección. GPS. SIG.

1. As novas tecnoloxías e o medio ambiente
•Introdución
•Simulacións
•Teledetección
•Outras tecnoloxías

2. As novas tecnoloxías e o medio ambiente:Aspectos positivos e negativos da tecnoloxía
AVANCES
TECNOLÓXICOS Esgotamento dos
recursos
Impactos ambientais
Detección e valoración dos
problemas ambientais

3. As novas tecnoloxías e o medio ambiente: revolución tecnolóxica
Melloras nas comunicacións
Facilita o traballo colaborativo
Cambios Sociais
Revolución da tecnoloxía da
información
INTERNET
TELEFONÍA MÓBIL
ORDENADORES
SATÉLITES ESPACIAIS
Favorece o desenvolvemento humano
Acceso limitado a minorías
+
-

4. As novas tecnoloxías e o medio ambiente: simulacións con ordenadores aplicado a problemas ambientais
Evolución da erosión e
avance da desertización
Comportamento do sistema climático
(Cambio climático global, secas, etc.)
Crecemento dunha
poboación
Simulacións coa axuda dos ordenadores
Evolución do sistema
económico e ecolóxico mundial
(World–2,World-3)
Poden prever o comportamento de
sistemas complexos
Evolución do burato de ozono

5. As novas tecnoloxías e o medio ambiente: simulacións con ordenadores aplicado a problemas ambientais
Modelos de simulación do sistema ecolóxico mundial:World (encargo do CLUB DE ROMA)
World 2 (Forrester, 1972)
Conclusións recollidas no informe “Os límites do crecemento”:
• o actual ritmo de crecemento leva ao colapso
• a estabilidade require reducións na natalidade, no consumo de recursos, na
contaminación, no gasto de capital, nos alimentos producidos
Datos a partir de 1900 e simulación ata 2100

6. As novas tecnoloxías e o medio ambiente: simulacións con ordenadores aplicado a problemas ambientais
Modelos de simulación do sistema ecolóxico mundial:World (encargo do CLUB DE ROMA)
World 3 (Discípulos de Forrester, 1991)
Conclusións recollidas no informe “Máis aló dos límites do crecemento”:
• Se continua a tendencia actual o sistema ecolóxico mundial chegará ao colapso en 100 anos
• Se consideramos posible que se dupliquen os recursos (novos xacementos, mellora do rendemento
agrícola, etc. ) o colapso tamén se produce e é aínda maior
Modelo actualizado e perfeccionado

7. As novas tecnoloxías e o medio ambiente: simulacións con ordenadores aplicado a problemas ambientais
Modelos de simulación do sistema ecolóxico mundial:World (encargo do CLUB DE ROMA)
World 3 (Discípulos de Forrester, 1991)
Conclusións recollidas no informe “Máis aló dos límites do crecemento”:
• Aínda é posible acadar a estabilidade ecolóxica e económica cara ó futuro se se toman de forma
inmediata as medidas axeitadas (DESENVOLVEMENTO SOSTIBLE)
• Canto antes comecemos a traballar máis probabilidades de éxito haberá
Modelo actualizado e perfeccionado

8. As novas tecnoloxías e o medio ambiente: simulacións con ordenadores aplicado aos problemas ambientais
Modelos de simulación do sistema ecolóxico mundial:World (encargo do CLUB DE ROMA)
Críticas aos modelos WORLD e ás súas previsións:
• Modelo malthusiano que bota a principal culpa ao crecemento da poboación mundial
• Son só modelos que simplifican a realidade
• Foron os primeiros modelos elaborados a partir de datos reais
• Son modelos útiles que lembran a necesidade de atallar os graves problemas ambientais dentro dun
enfoque global

9. SISTEMAS DE
TELEDETECCIÓN
Aplicacións medioambientais
Radiacións electromagnéticas
Compoñentes dun sistema de teledetección
Imaxes obtidas
Tipos de órbitas
Tipos de sensores
As novas tecnoloxías e o medio ambiente

10. SISTEMAS DETELEDETECCIÓN:APLICACIÓNS MEDIOAMBIENTAIS
Cartografías do relevo
Pedicións meteorolóxicas e climáticas
Planificación de usos do solo (Ordenación do territorio)
Predición, prevención e valoración de desastres naturais
Observación de procesos naturais (avance dos desertos, retroceso dos xeos, etc.)
Detección de impactos ambientais
Observación e avaliación do estado dos recursos naturais: agrícolas, forestais,
minerais, hídricos, forestais
As novas tecnoloxías e o medio ambiente

11. TELEDETECCIÓN: RADIACIÓNS EMPREGADAS
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
Banda azul (B)
Banda verde (G)
Banda vermella (R)
Coresprimariasdabandavisible
MICROONDAS: captadas polo
radar, imaxes nocturnas ou con
ceos nubrados
IRM: percepción da humidade
e da vexetación
IRP: vigor da vexetación e
concentración de humidade
IRT: Detección de
cambios térmicos:
cambio climático,
incendios

12. As novas tecnoloxías e o medio ambiente
FONTE DE ENERXÍA: pode ser a solar reflictida polo
terreo, infravermella que emite o terreo e a
vexetación (sensores pasivos) ou o reflexo da
radiación que emite o propio satélite (sensores activos)
SENSOR: Compoñente capaz de
captar , codificar e transmitir as
imaxes
TRANSMISIÓN: a información recollida
polo sensor é transmitida á terra por
ondas de radio (codificación dixital)
CENTRO DE
RECEPCIÓN:
procesa,
almacea e
corrixe as
imaxes se é
necesario
Receptor: lugar provisto de medios de captación
(antenas) que reciben a información do satélite
TELEDETECCIÓN: COMPOÑENTES DUN SISTEMA
SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN:
distribúe as imaxes para que os
usuarios dispoñan delas
APLICACIÓN: Diferentes usos
polo usuario final que accede á
información mediante internet

13. TELEDETECCIÓN: CARACTERÍSTICAS DAS IMAXES
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
• As imaxes dixitais están divididas en
pequenos recadros (píxeles) e o que
nós vemos é o resultado da unión deles
a modo dun mosaico
• Cada pixel pode ter só un ton de gris
uniforme (as imaxes obtidas polos
sensores dos satélites son
monocromas)
• PIXEL = picture + element, unidade é a
mínima información na que se divide
unha imaxe
• A escala de grises pode variar entre
sensores (valor habitual 256)
• A codificación dixital transforma os
tons de gris en números
• Valor 0 indica mínima intensidade de
luz, cor negra do pixel;
• Valor 255 indica máxima intensidade de
luminosidade, cor branca do pixel.
• A CALIDADE ou detalle das imaxes
dependen da RESOLUCIÓN

14. TELEDETECCIÓN:TIPOS DE RESOLUCIÓN DAS IMAXES
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
A resolución é a capacidade para discriminar os detalles dunha imaxe
Pódense considerar 4 tipos de resolución nas imaxes obtidas polos satélites:
• Resolución espacial: tamaño do pixel, área máis pequena que pode distinguirse
• Resolución temporal: tempo que transcorre entre a obtención de dúas imaxes semellantes
• Resolución radiométrica: cantidade de tons de gris que pode captar o sensor
• Resolución espectral: cantidade das diferentes bandas * nas que toma imaxes o sensor
* Banda do espectro = cada unha das lonxitudes de onda ás que o satélite pode tomar imaxes

15. TELEDETECCIÓN:A RESOLUCIÓN ESPACIAL DAS IMAXES
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
A resolución espacial aumenta canto menor sexa o tamaño de pixel, sendo maior o número de
píxeles na mesma imaxe ou área, o que leva a unha maior definición da imaxe.
A maior resolución maior calidade da imaxe, maior detalle, pero maior cantidade de datos
almacenados polos sensores (CANTIDADE DE INFORMACIÓN OU BITS)
Maior tamaño de pixel implica menor nº de píxeles/imaxe, e menor resolución A menor resolución corresponde co satélite LANDSAT MSS

16. TELEDETECCIÓN: RESOLUCIÓNTEMPORAL DAS IMAXES
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
Cando os sensores dos satélites teñen unha elevada resolución temporal pódense obter datos
dunha zona en diferentes momentos e coñecer así a evolución de diferentes procesos, como os
satélites meteorolóxicos (METEOSAT toma imaxes cada 15 minutos, da mesma zona).

17. TELEDETECCIÓN:A RESOLUCIÓN RADIOMÉTRICA DAS IMAXES
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
A elevada resolución radiométrica significa que o sensor do satélite pode captar unha grande
cantidade de variacións de luminosidade, o que significa unha imaxe con moites niveis de gris e maior
calidade.

18. TELEDETECCIÓN:A RESOLUCIÓN RADIOMÉTRICA DAS IMAXES
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
A maior resolución radiométrica implica maior calidade da imaxe pero máis información (nº de bits).
Unha imaxe de 256 niveis de grises equivale a 8 bits de información por pixel (28)
O sensor MODIS ten 10 bits por pixel (210 = 1024 niveis de gris)

19. TELEDETECCIÓN:A RESOLUCIÓN ESPECTRAL DOS SENSORES
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
Cando os sensores dos satélites teñen unha elevada resolución espectral significa que son capaces de
captar numerosas bandas de radiación (diferentes zonas de lonxitude de onda).
O LANDSAT TM opera en 7 bandas e por iso considerase MULTIESPECTRAL.
Cando opera en múltiples bandas,, un satélite denomínase HIPERESPECTRAL (MODIS opera en 36
bandas do espectro).
3 bandas no
espectro visible
4 bandas no
espectro
infravermello
As bandas do espectro en que opera LANDSAT TM

20. TELEDETECCIÓN:TIPOS DE ÓRBITAS
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
POLAR
• Describen unha órbita paralela ao eixo de rotación terrestre
• Son heliosíncronos
• Toman datos de zonas diferentes do planeta.
• Pouca altitude (1.000 Km)
• Maior resolución espacial
• Aplicacións cartográficas.
XEOESTACIONARIA
• Orbitan de W a E no plano ecuatorial
• Situados a unha grande altitude, (36.000 Km)
• Xeosíncronos
• Semellan estar fixos sobre a mesma zona.
• Apropiados para a observación de fenómenos
cambiantes (gran resolución temporal.)

21. TELEDETECCIÓN:TIPOS DE SENSORES
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
• SENSORES RGB: Rastrean as radiacións visibles e infravermellas reflectidas polas superficies
• SENSORES MICROONDAS: Rastrean as sinais de onda longa (microondas) emitidas pola
superficie terrestre (pasivos) ou emitidos polo propio sensor (RADAR)

22. TELEDETECCIÓN:TIPOS DE SENSORES (RGB ,VARRIDO MULTIESPECTRAL
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
SENSORES RGB ou DEVARRIDO MULTIESPECTRAL:
1. As imaxes son captadas por un espello
2. As imaxes pasan por un prisma óptico que as separa por lonxitudes de onda en diferentes sinais
3. Cada sinal é enviada a un sensor que capta a lonxitude de onda correspondente
4. No interior de cada sensor a sinal eléctrica é transformada nun valor numérico (dixitalización).
5. As sinais son transmitidas cara a un centro de recepción que procesa e colorea as imaxes

23. TELEDETECCIÓN: IMAXES EN COR A PARTIR DE SENSORES RGB
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
Na fotografía dixital, unha imaxe en cor obténse da combinación das imaxes en
gris tomadas en 3 bandas diferentes do espectro

24. TELEDETECCIÓN: IMAXES EN COR A PARTIR DE SENSORES RGB (COR NATURAL OU VERDADEIRA)
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
• A cada pixel da imaxe da banda 3,
otorgámoslle a cor vermella, R.
• A cada pixel da imaxe da banda 2,
otorgámoslle a cor verde, G.
• A cada pixel da imaxe da banda 1,
otórgaselle a cor azul, B.
• As intensidades dos cores vermella,
verde e azul están determinados polo
ton de gris que posúan cada unha das
imaxes.
• Combínanse as tres imaxes de cor para
obter a imaxe de cor natural

25. TELEDETECCIÓN: IMAXES EN COR NATURAL RGB:321
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
Valores de intensidade lumínica nas diferentes bandas e
cores resultantes (imaxes de cor natural RGB 321)

26. TELEDETECCIÓN: IMAXES EN COR A PARTIR DE SENSORES RGB (FALSA COR )
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
• Otórgase a cor vermella ás imaxes obtidas na banda 4
(Infravermello próximo)
• A cor verde otórgase ás imaxes obtidas na banda 3
(radiación visible vermella)
• A cor azul otórgase ás imaxes obtidas na banda 2
(radiación visible verde)

27. TELEDETECCIÓN: IMAXES EN FALSA COR
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
Imaxe de Nápoles en falsa cor RGB = 432

28. TELEDETECCIÓN: IMAXES EN FALSA COR (VARIACIÓNS E EXEMPLOS )
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
• RGB = 7 5 4
• RGB = 7 4 2
• RGB = 7 4 3
• Serve para discriminar zonas queimadas
• Discrimina zonas urbanizadas e cultivadas
• Detecta as zonas encharcadas

29. TELEDETECCIÓN: IMAXES EN FALSA COR (VARIACIÓNS E EXEMPLOS )
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
Delta do Ebro (imaxes en cor verdadeira e en falsa cor

30. TELEDETECCIÓN: SENSORES DE MICROONDAS
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
• Pasivos: captan os microondas que emiten os
algúns obxectos da superficie terrestre
(movementos do xeo, dos icebergs,
desprazamentos de masas de neve)
• Activos: emiten microondas e recollen o sinal
de retorno, coñecidos por RADAR (Radio
Detection And Ranging).
• Realizan imaxes dixitais en tons de gris que se
poden corear posteriormente.
• Poden tamén valorar o tempo de retorno do
sinal, o que permite calcular distancias,
altitudes, etc.

31. TELEDETECCIÓN: CARACTERÍSTICAS DOS SENSORES DE RADAR
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
• A partir da toma de imaxes do mesmo territorio con ángulos diferentes pódense crear imaxes estereoscópicas
• Captación independiente da situación de visibilidade: poden captar imaxes con ceo cuberto, sen luz solar, etc.
• Serven para representar o relevo: a radarmetría permite calcular a altitude de cada punto da superficie terrestre.
• Detectan movementos do terreo e das superficies de auga: a interferometría pode tomar diferentes imaxes e a
partir de cores en bandas detectar variacións topográficas.
Par estereoscópico

32. TELEDETECCIÓN: CARACTERÍSTICAS DOS SENSORES DE RADAR
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
Imaxes de RADAR tomadas no episodio do Prestige
(tomas nocturnas onde se ven as manchas de fuel)

33. TELEDETECCIÓN: RADARES E INTERFEROMETRÍA
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
A INTERFEROMETRÍA é unha técnica de teledetección na que se combinan varias imaxes de radar para detectar
cambios na topografía: a partir de cores pódese mostrar cómo se eleva o descende o terreo.
Por exemplo, o volcán Mount Longonot en Kenia aumentou 9 cm no período 2004-2006.
Esta técnica permite mostrar a actividad volcánica e sísmica e así predecir terremotos e erupcións.

34. SISTEMASTELEMÁTICOS APOIADOS NATELEDETECCIÓN
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
Un sistema telemático baseáse na interconexión entre ordenadores mediante unha rede de
comunicacións co fin de realizar tareas comúns.
•GPS
•GIS (Geographic Information Systema, SIG, SIX)
•SISTEMAS DE COOPERACIÓN INTERNACIONAL

35. SISTEMASTELEMÁTICOS APOIADOS NATELEDETECCIÓN: GPS
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
GPS (GLOBAL POSITIONING SYSTEM) é un sistema formado por pequenos aparatos que captan
as sinais emitidas desde satélites deseñados para tal fin.
• Para averiguar a posición o GPS
debe recibir sinais de alomenos 4
satélites, 3 para triangular e outro
para corrixir os desfases
• Na práctica o GPS recolle as
sinais de 6 ou máis satélites. Hoxe
hai 24 satélites movéndose
continuamente en órbitas polares.

36. SISTEMASTELEMÁTICOS APOIADOS NATELEDETECCIÓN: GPS
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
GPS ten numerosas aplicacións:
• Determinar a posición (datos de latitude e lonxitude) dun punto xeográfico
• Determinar a velocidade e dirección dun obxecto en movemento
• Útiles para a navegación tanto na terra como no mar
• Rescate de persoas
• Coordinación de traballos de extinción de incendios
• Realización de mapas
• Seguimento de animais en extinción
• Detección de mareas negras e de tsunamis

37. SISTEMASTELEMÁTICOS APOIADOS NATELEDETECCIÓN: SIG
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
GIS (Geographic Information System) é un programa de ordenador (base de datos) que contén un
conxunto organizado de datos xeográficos da mesma porción dun territorio.
• Os datos soen representarse en CAPAS
SUPERPOSTAS (diferentes mapas temáticos que
inclúen hidrografía, pendentes, xeoloxía, tipos de
vexetación, cultivos, carreteras, tendidos eléctricos,
etc.)
• Os SIX tamén poden incluir datos non representables
en mapas: datos de catastro, de censo, de crecemento
urbán, etc.
• Os SIX serven para almacenar, representar
gráficamente, manipular e xestionar unha información
sobre o territorio.
• A información gárdase en formato dixital que se
pode transformar en visual, debendo de ser
actualizada con frecuencia e estar dispoñible
telemáticamente polos interesados.

38. SISTEMASTELEMÁTICOS DE COOPERACIÓN INTERNACIONAL
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
A difusión e acceso á información favorece a cooperación internacional en temas de medio ambiente.
Exemplos de colaboración son:
• Sistemas de información meteorolóxica:
• WMO (World Meteorological
Organization)
• TRMM pronostica os furacáns
• Sistemas de alerta por tsunamis:
• NOAA é unha organización cun
programa de alerta para tsunamis para
USA e Canadá.
• Existe un sistema mundial de predición
de tsunamis, organizado a partir da
catástrofe de 2004

39. SISTEMASTELEMÁTICOS DE COOPERACIÓN INTERNACIONAL
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
• Sistemas de información meteorolóxica:
• WMO (World Meteorological Organization) impulsó o sistema de Vixiancia Meteorolóxica Mundial que
analiza, coordina e envía a información que aportan os satélites e as estacións meteorolóxicas terrestres (de todo o
mundo) aos diferentes CENTROS METEOROLÓXICOS NACIONAIS.
• TRMM é unha institución onde participan estadounidenses e xaponeses, que pronostica a intensidade e o alcance
dos furacáns, ciclóns e tifóns.

40. SISTEMASTELEMÁTICOS DE COOPERACIÓN INTERNACIONAL
As novas tecnoloxías e o medio ambiente
• O sistema de predición e
prevención de tsunamis
mundial conta con numerosas
boyas DART repartidas polo
Pacífico e polo Índico, que
captan os movementos do
fondo do océano e
transmiten a información ata
o CENTRO DE CONTROL
DE TSUNAMIS, onde se
analiza; en caso de alerta
avísase ás poboacións
afectadas.