Ministerio de Cultura y Educación
Universidad Nacional de San Luis
Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales
Departamento: Geologia
Área: Geologia
(Programa del año 2017)
(Programa en trámite de aprobación)
(Programa presentado el 11/08/2017 11:55:39)
I - Oferta Académica
Materia Carrera Plan Año Periodo
TELEDETECCION I TEC.UNIV.GEOINF 09/13 2017 2° cuatrimestre
II - Equipo Docente
Docente Función Cargo Dedicación
HOUSPANOSSIAN, JAVIER Prof. Responsable P.Adj Exc 40 Hs
GOMEZ, HECTOR DANIEL Responsable de Práctico JTP Exc 40 Hs
III - Características del Curso
Credito Horario Semanal Tipificación Duración
Teórico/Práctico Teóricas Prácticas de Aula Práct. de lab/ camp/ Resid/ PIP, etc. Total B - Teoria con prácticas de aula y laboratorio Desde Hasta Cantidad de Semanas Cantidad en Horas
Periodo
3 Hs.  Hs.  Hs. 3 Hs. 6 Hs. 2º Cuatrimestre 09/08/2017 17/11/2017 15 90
IV - Fundamentación
La TELEDETECCIÓN se define como la adquisición y procesamiento de la información proveniente de objetos con los cuales no se establece un contacto físico real, para lo que se utilizan SENSORES REMOTOS, que pueden estar a bordo de plataformas satelitales, aéreas o terrestres. Este paquete tecnológico incluye el uso de Fotografías aéreas (verticales y oblicuas), Imágenes satelitales (del espectro óptico, termal y radar), Imágenes altimétricas (de sensores Laser o radar), Información radiométrica obtenida con sensores terrestres, etc. El Plan vigente de la carrera TECNICATURA UNIVERSITARIA EN GEOINFORMÁTICA de la UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN LUIS, incluye desde el año 2008 esta asignatura, que tiene como objetivos fundamentales que los alumnos obtengan conocimientos sobre las bases físicas de la Teledetección, de los procesos involucrados en la adquisición de la información, de los sistemas sensores mas usados y de avanzada, los programas que permiten procesar la información digital y las posibilidades de esta tecnología para adquirir información precisa sobre los recursos naturales y el medio ambiente. Esta asignatura se dicta en el segundo cuatrimestre del primer año de la carrera articulando su contenido con los conocimientos informáticos de materias anteriores y preparando a los alumnos para usar las imágenes como fuente de datos ambientales para los Sistemas de Información Geográfica usados en las asignaturas posteriores.
V - Objetivos
OBJETIVOS GENERALES: Obtener el conocimiento fundamental de los procesos físicos relacionados al proceso de la Teledetección, las características de los sistemas sensores y los factores a tener en cuenta para la extracción de la información contenida en las imágenes y su posterior procesamiento y presentación en sistemas informáticos.

OBJETIVOS PARTICULARES:
- Obtener las bases teórico - prácticas de los sistemas de Teledetección, y un conocimiento detallado de los procesos físicos que involucran su estudio,
- Conocer los fundamentos físicos de la interacción de la radiación electromagnética con los materiales constituyentes de las distintas cubiertas terrestres,
- Capacitar al alumno en el manejo de software específico para el uso de imágenes de sensores remotos y su procesamiento digital,
- Conocer las características de los sensores y satélites disponibles para seleccionar las imágenes mas adecuadas a los fines de estudios específicos,
- Desarrollar habilidad para procesar imágenes de satélites y aplicarla para resolver problemas en las Ciencias Geológicas, Ambientales y de desarrollo tecnológico,
- Adquirir las nociones básicas de clasificación y segmentación digital de imágenes para generar cartografía temática a partir de imágenes obtenidas por satélites.
VI - Contenidos
PROGRAMA ANALÍTICO Y DE EXAMEN
UNIDAD I: Teledetección o percepción remota.
Definición. Nociones Introductorias. Evolución histórica de la teledetección. Elementos de un proceso de teledetección. Las ventajas de la observación espacial. Aspectos clave en teledetección. La carrera espacial internacional. Aplicaciones de los satélites en las ciencias de la Tierra.

UNIDAD II: Bases físicas de la teledetección.
Naturaleza de la radiación. La Energía Electromagnética (EEM). Leyes de la radiación EEM. Ley de Stefan – Boltzmann. Ley de Plank. Ley de Wien. Teorías sobre propagación. Emisividad de cuerpos negros y reales. Distribución de radiación solar y terrestre. Espectro luminoso y luminoso visible. Otras bandas del Espectro Electromagnético. Características de la radiación electromagnética en el espectro óptico. Interacción entre la radiación y la superficie. Reflexión, transmisión y absorción de la luz. Firmas espectrales. Comportamiento espectral de diferentes coberturas en el espectro óptico. El agua en el espectro óptico. Bibliotecas espectrales. La teledetección en el espectro térmico. Estimación de temperatura radiativa.

UNIDAD III: Sistemas satelitales.
Plataformas de teledetección. Sensores Pasivos y Activos. Características. Orbitas. La formación de la imagen multiespectral. Resolución: radiométrica, temporal, espacial y angular de imágenes. Bases para la interpretación de imágenes de sensores remotos. Limitaciones para el empleo de la teledetección. Información que brindan las imágenes. Principales programas satelitales de monitoreo de la tierra. Plataformas y Sensores Landsat MSS, TM, ETM+ y OLI. SENTINEL-2, SPOT, SPOT Vegetation, MODIS, ASTER, NOAA AVHRR y MODIS. CBERS. Otras Plataformas: AVIRIS, IKONOS, GeoEyes, ERS, ENVISAT, RADARSAT, SENTINEL-1. Utilización de cada uno en las Ciencias de la Tierra y Geología. Ejemplos. El Plan Espacial Argentino. El rol de la Comisión Nacional de Actividades Espaciales.Satélite SAC C: sensores, resoluciones, usos, bandas.

UNIDAD IV: Las imágenes digitales.
Diferencias imágenes analógicas y digitales. Datos digitales. Formatos de grabación y archivos más comunes. Combinaciones de bandas: imágenes multi-espectrales. Realces y mejoras visuales. Ajuste del contraste. Combinaciones de Bandas espectrales. Composiciones en color, Falso color compuesto y Pseudocolor.

UNIDAD V: Interpretación visual de imágenes.
Composiciones RGB específicas para cada análisis. Criterios para la interpretación visual: color, tono y textura. Formas y tamaños. Formas estructurales. Formas naturales. Contexto espacial. Período de adquisición. Elementos del análisis visual. Efecto de la resolución espacial en el análisis visual. Efecto de la resolución espectral en el análisis visual. Identificación de rasgos geológicos sobre la imagen. Interpretación de Mapeo de los recursos naturales, geología, vegetación, suelos, uso y ocupación, ambiente urbano.

UNIDAD VI: Procesamiento Radiométrico.
Cálculo de radiancias de cuantas digitales. Estimación de la reflectancia a tope de la atmósfera. Interacción de la EEM con la atmósfera. Constituyentes atmosféricos. Dispersión. Absorción molecular refracción atmosférica. Fenómenos de Rayleigh, Mie y selectivo. Correcciones. Concepto de ventanas y barreras atmosféricas. Relación entre ventanas y distintos medios de captación. Ejemplos.

UNIDAD VII: Correcciones geométricas.
Correcciones geométricas por remuestreo. Errores geométricos sistemáticos y no sistemátios. Delimitación de puntos de control. Restauración de líneas o pixeles perdidos. Bandeado. Georeferenciación.

UNIDAD VIII: Clasificación de imágenes.
Clasificación no supervisada. Clasificación supervisada,
Datos auxiliares. Agrupamiento difuso. Redes neuronales artificiales. Clasificación contextual. Clasificación orientada a objetos. Clasificadores. Obtención y presentación de resultados. Productos cartográficos. Evaluación del error de clasificación. Clasificación basada en objetos.

UNIDAD IX: Técnicas de análisis multitemporal.
El factor tiempo en los estudios de teledetección. Requisitos para el análisis multitemporal.

VII - Plan de Trabajos Prácticos
T. PRÁCTICO Nº 1: Herramientas básicas en Teledetección.
Uso del software QGIS/ENVI en Windows.

T. PRÁCTICO Nº 2. Bases físicas de la teledetección. (a, b y c)
T. PRÁCTICO Nº 2 (a) espectro óptico: cuentas digitales a radiancia. Ejemplos de la importancia de hacer esta transformación. Estimación en planillas Excel y en ENVI/QGIS.
T. PRÁCTICO Nº 2 (b) Firmas espectrales. Comportamiento espectral de aguas, suelos, rocas, vegetación, hojas, pigmentos, en el espectro óptico. Bibliotecas espectrales. Comparación con imágenes satelitales multi-espectrales. Ejemplo usando CROPSCAN en campo.
T. PRÁCTICO Nº 2 (c) espectro térmico, de ley de Wien y Stefan Boltzmann para diferentes temperaturas de cuerpos. Ejercicios que definan las diferencias entre radiación emitida y reflejada por la superficie de la tierra. Estimación en planillas Excel y en ENVI/QGIS. Firmas espectrales.
T. PRÁCTICO Nº 3: Sistemas satelitales.
Diferencias entre las resoluciones (radiométrica, temporal, espacial y angular) de imágenes y distintos tipos de sensores. Uso de imágenes en distintas regiones del espectro: óptico, infrarojo térmico y radar. Recursos satelitales en internét.
T. PRÁCTICO Nº 4: Imágenes digitales e Interpretación visual de imágenes color.
Comparación entre imágenes analógicas y digitales. Datos digitales. Formatos de grabación y archivos más comunes. Realces y mejoras visuales. Ajuste del contraste. Combinaciones de Bandas espectrales. Composiciones en color, Falso color compuesto y Pseudocolor. Interpretación visual. Composiciones RGB específicas para cada análisis. Criterios para la interpretación visual: color, tono y textura. Formas y tamaños. Formas estructurales.

T. PRÁCTICO Nº 5: Procesamiento radiométrico y correcciones atmosféricas.
Cálculo de radiancias desde cuantas digitales. Estimación de la reflectancia a tope de la atmósfera. Para diferentes sensores. Absorción molecular refracción atmosférica. Fenómenos de Rayleigh, Mie y selectivo. Ver ejemplo de correcciones atmosféricas.

T. PRÁCTICO Nº 6: Correcciones geométricas. Correcciones geométricas por remuestreo. Errores geométricos. Delimitación de puntos de control. Restauración de líneas o pixeles perdidos. Bandeado. Georeferenciación. Ejemplo utilizando un DRONE.

T. PRÁCTICO Nº 7: Clasificación de imágenes.
Clasificación no supervisada y clasificación supervisada. Productos cartográficos. Evaluación del error de clasificación. Matrices de errores. Evaluación del error de clasificación.

T. PRÁCTICO Nº 8: Técnicas de análisis Multitemporal. Ejemplo usando imágenes históricas.


VIII - Regimen de Aprobación
REGLAMENTO INTERNO
a) El alumno deberá cumplir con una asistencia mínima de ochenta por ciento (80%) a las clases teóricas y prácticas.
b) Para su regularización deberá tener aprobado el cien por ciento (100%) de los Trabajos Prácticos.
c) Se deberán aprobar 2 (dos) parciales con un mínimo de seis (6) sobre diez (10) puntos y los recuperatorios con un mínimo de seis (6) sobre diez (10) puntos.
d) Cada evaluación parcial tiene 2 (DOS) recuperaciones, la cual debe concretarse en forma previa a la evaluación siguiente.
La ausencia a un parcial será considerada aplazo.
e) De la Aprobación: El Alumno que haya obtenido la regularización aprobará la asignatura con un Examen Final.
f) Del Régimen de Promoción: Esta asignatura contempla el régimen de promoción sin examen final cuando la calificación promedio es mayor a ocho (8), aprobado 5 de los 6 cuestionarios y haya rendido una monografía integradora satisfactoriamente.
g) Los cuestionarios consistirán de exámenes cortos sobre la temática de las clases teórico-prácticas previas al mismo y se aprobarán cuando la calificación del mismo sea mayor a ocho.
h) La monografía integradora, consiste en la presentación oral de un informe/trabajo práctico realizado por el estudiante (solo o en grupo), integrando los conceptos vistos en la asignatura.
i) Examen libre: El alumno podrá rendir la materia en la forma de un examen Libre, con contenidos teóricos y prácticos.
IX - Bibliografía Básica
[1] - Diapositivas de clases. Disponibles Online. 2016.
[2] - Chuvieco, E. Fundamentos de teledetección espacial, Madrid. 1995.
[3] - Chuvieco, E. Teledetección Ambiental. Ed Ariel Madrid. 2008.
X - Bibliografia Complementaria
[1] Campbell, J. B.; Wynne, R. H. 2011. Introduction to Remote Sensing. London: CRC Press. 718p.
[2] Cheng, X.; Vierling, L.; Deering, D. 2005. A simple and effective radiometric correction method to improve landscape change detection across sensors and across time. Remote Sensing of Environment, 98: 63-79.
[3] Huete, A.R.; Glenn, E.P. 2011. Remote sensing of ecosystem structure and function. In: Weng, Q. Advances in Environmental Remote Sensing. Sensors, Algorithms and Applications. Boca Raton: CRC Press. 602p.
[4] Lillesand, T. M.; Kieffer, R. W. 2007. Remote Sensing and Image Interpretation. 4Th Ed. John Wiley & Sons: New York. 564p.
[5] Rees, W. G. 2001. Physical Principles of Remote Sensing. 2nd Ed. Cambridge University Press.
[6] Richards, J. A.; Jia, X. 2006. Remote Sensing Digital Image Analysis. An Introduction. Berlin: Springer-Verlag. 4th Ed. 454p.
XI - Resumen de Objetivos
Dotar al estudiante de conocimientos fundamentales acerca de los procesos físicos relacionados a la teledetección satelital, las características de los sistemas sensores existentes y los factores a tener en cuenta para la extracción de la información contenida en las imágenes y su posterior procesamiento y presentación en sistemas informáticos.
Capacitar al estudiante en el manejo de software específico para el uso de imágenes de sensores remotos y su procesamiento digital.
XII - Resumen del Programa
 
XIII - Imprevistos