Guía Docente 2015/16

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Guía Docente 2015/16

Teledetección

Remote Sensing

Grado en Ingeniería en Sistemas de

Telecomunicación

Presencial

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Teledetección

Índice

Teledetección ... 3

Breve descripción de la asignatura ... 3

Requisitos previos ... 3

Objetivos ... 4

Competencias ... 4

Metodología ... 5

Temario ... 6

Relación con otras materias ... 8

Sistema de evaluación ... 8

Bibliografía y fuentes de referencia ... 10

Web relacionadas ... 11

Recomendaciones para el estudio ... 11

Materiales didácticos ... 11

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Teledetección

Teledetección

Módulo: Especialidad.

Materia: Aplicaciones Avanzadas de Radiocomunicaciones. Carácter: Optativa.

Nº de créditos: 4.5 ECTS.

Unidad Temporal: 3er, 4º Curso – 1er Semestre.

Profesor/a de la asignatura: Francisco J. Rodríguez Martínez Email: [email protected]

Horario de atención a los alumnos/as: lunes, de 9.30 h. a 10.30 h. Profesor/a coordinador de módulo, materia o curso:

Coordinador del Módulo: Prof. Rafael Melendreras Ruiz

Coordinador del Curso Académico (3º Curso): Profa. Inmaculada Sanchis Borrás Coordinador del Curso Académico (4º Curso): Prof. Francisco. J. Rodríguez Martínez

Breve descripción de la asignatura

La Teledetección junto con los Sistemas de Información Geográfica, constituyen unas herramientas potentes para el análisis e interpretación de imágenes de satélite, así como para la integración de datos espaciales relacionados con los recursos geológicos y naturales. En el programa docente de esta asignatura se presentan las bases metodológicas, tanto teóricas como aplicadas, referidas a estas disciplinas científicas.

Se estudiarán los principios físicos en la obtención de imágenes y su relación con las características de la superficie terrestre, prestándole atención a las diversas técnicas desarrolladas para su adquisición, incluyendo los formatos analógicos y digitales. Por último se tratará el proceso de extracción e interpretación de información ambiental a partir del tratamiento de imágenes.

Brief overview of the subject

Remote sensing along with GIS, are powerful tools for the analysis and interpretation of satellite images, as well as the integration of spatial data related to geological and natural resources. Of both theoretical and applied methodological basis, regarding these scientific disciplines are presented in the teaching program of this course.

Physical principles will be studied in imaging and its relation to the characteristics of the land surface, paying attention to the various techniques developed for acquisition, including analog and digital formats. Finally the extraction and interpretation of environmental information will be held from image processing.

Requisitos previos

Para la correcta asimilación de los contenidos de esta asignatura es muy importante haber adquirido los conocimientos y competencias correspondientes a asignaturas de la Formación Básica Física I, Física II, Campos Electromagnéticos y Radiocomunicaciones. Por tanto, antes del inicio de esta asignatura, el alumno deberá asegurarse la posesión de dichos conocimientos y competencias.

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Teledetección

Objetivos

Los objetivos de la asignatura son:

1. Conocimiento y aplicación de metodologías básicas y avanzadas de tratamiento digital de imágenes, de satélite y aéreas, orientadas a la extracción y análisis de información de la superficie terrestre, y su combinación con otras técnicas y datos cartográficos.

2. Orientar al alumno en la comprensión y la utilización de los métodos y en su aplicación a casos prácticos.

Competencias y resultados de aprendizaje

Competencias específicas

E1. Capacidad para construir, explotar y gestionar las redes, servicios, procesos y aplicaciones de telecomunicaciones, entendidas éstas como sistemas de captación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los sistemas de transmisión.

E6. Capacidad para analizar, codificar, procesar y transmitir información multimedia empleando técnicas de procesado analógico y digital de señal.

Resultados de aprendizaje

RA. Conocer el uso y la aplicabilidad de las técnicas de análisis a diferentes tipos de muestras medioambientales y analíticas, así como los requisitos a cumplir por cada tipo de muestra.

RA. Conocer y entender los sistemas de radiolocalización en tiempo real desde un punto de vista técnico crítico (implantación y adaptación a diferentes entornos) y de marketing (solución de consultoría tecnológica y de negocio).

RA. Conocer y entender los sistemas de teledetección y su aplicabilidad actual.

RA. Conocer y entender los sistemas de telecomunicaciones que hacen uso de dispositivos ubicados en el espacio.

RA. Conocer los fundamentos del radar.

RA. Conocer los fundamentos de la cartografía, la fotointerpretación y la teledetección y manejar mapas topográficos, fotografías aéreas e imágenes de satélite.

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Teledetección

Metodología

Metodología Horas Horas de trabajo presencial Horas de trabajo no presencial Clase teórica 21,7 45 horas (40 %) Clases prácticas y trabajo en grupo 10,6 Evaluación 3,7 Tutorías académicas 9,0 Estudio personal 39,1 67.5 horas (60 %) Preparación de trabajos y ejercicios 15,0 Actividades de aprendizaje virtual 13,4 TOTAL 112.5 45 67.5

Clase teórica: Exposición teórica por parte del profesor del temario de la asignatura en 24.5 horas. Tendrán lugar en un aula de la Universidad.

Clases prácticas y trabajo en grupo: El alumno dedicará 10.5 horas a la realización de actividades prácticas y de seminarios grupales, a efectuar en aula y en laboratorio.

Evaluación: El alumno empleará de 2 horas en la realización de exámenes presenciales. Se realizará un examen parcial de la asignatura y un examen final de la misma, así como una prueba tipo test a la finalización de cada tema. Se seguirán los criterios generales de evaluación de la Universidad.

Tutorías académicas: El alumno empleará 9 horas en la asistencia a tutorías presenciales en las que se abordarán aspectos concretos de los temas desarrollados.

Estudio personal: El alumno empleará 37.5 horas en el estudio del temario de la asignatura. Preparación de trabajos y ejercicios: Las prácticas y ejercicios de la asignatura presentadas en los seminarios y clases prácticas y trabajo en grupo requieren de 15.8 horas de trabajo no presencial por parte del alumno.

Actividades de aprendizaje virtual: El alumno empleará 14.2 horas no presenciales en la realización del trabajo en equipo.

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Teledetección

Temario

Programa de la enseñanza teórica

TEMA 1. Fundamentos de la Teledetección

 Concepto de teledetección

 Orígenes de la TD

 Captación de la información: Fotografía analógica

 Transmisión de la información

 La carrera espacial

 La era digital

TEMA 2. Herramienta: Imágenes digitales y su manipulación

 Definiciones

 Muestreo y cuantificación: Resolución espacial, Niveles de gris

 Análisis de imágenes: Interpretación visual; Procesamiento digital; Operaciones con

imágenes

TEMA 3. Física de la Teledetección

 Ondas electromagnéticas

 Fotones y electrones

 Espectros: Atómicos y moleculares, El cuerpo negro, Espectros reales

 Detectores: Espectrorradiómetro

 Magnitudes radiométricas

 Interpretación de espectros: Vegetación; Suelos; Aguas

TEMA 4. Sensores y plataformas

 Definiciones: sensores y plataformas.

 Imagen en teledetección: Fotografía; Cámaras; CCD; Escáneres; Sensores multi- e

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Teledetección

 Radar y SAR

 Plataformas: Satélites artificiales; Ejemplos: Landsat y Meteosat

TEMA 5. Herramientas y aplicaciones de la teledetección Software de dominio público: Sistema Grass

 El concepto de software libre

 Conceptos de Grass: Location; Mapset; Layers (capas); Displays (visualizadores)

 Visualización: Mapas de color, Escala de grises, RGB

 Ejemplos: Histograma de una imagen, Aritmética de bandas, Filtrado por ventanas

TEMA 6. Aplicaciones ambientales I

 Identificación de cubiertas

 Cubiertas vegetales: Vigor vegetal; Índice de área foliar (LAI); Índice diferencial

normalizado de vegetación (NDVI). Ejemplos

 Cubiertas acuáticas: Ejemplos: Seguimiento de inudaciones, Calidad de aguas

TEMA 7. Aplicaciones ambientales II

 Atmósfera: CO, aerosoles, nubes, precipitaciones, ozono

 Océanos: altura del mar, clorofila (fitoplancton), temperatura del océano

 Continentes: producción vegetal, nieve, temperatura diurna/nocturna, fuegos

 Biosfera

 Calor y energía: exposición UV, balance energético en la atmósfera

 Estudios longitudinales

Programa de la enseñanza práctica

Seminario 1 (1 hora). Tema 1, 2 y 3: ejercicios y planteamientos prácticos referentes a los aspectos y conceptos presentados en el tema 1 de la asignatura.

Seminario 2 (1 hora). Tema 4: ejercicios y planteamientos prácticos referentes a los aspectos y conceptos presentados en el tema 2 de la asignatura.

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Teledetección

Práctica 1 (2 horas). Introducción a la teledetección aplicada a las ciencias ambientales. Trabajo con una imagen de satélite Landsat 2 para obtener el perímetro de costa y distancias entre puntos en imágenes.

Práctica 2 (2 horas). Sobre la imagen satélite de una ciudad, y utilizando las distintas combinaciones de canales, generación de imágenes que resalten datos relevantes.

Tanto el equipamiento de laboratorio como el software de simulación están disponibles en el Laboratorio de Antenas y Microondas.

Relación con otras materias

Teledetección está relacionada con otras materias como Campos electromagnéticos (2º curso), Radiocomunicaciones (3º curso) y Antenas (4º curso).

Sistema de evaluación

Convocatoria de Febrero/Junio El sistema de evaluación constará de los siguientes puntos:

1. Trabajos, problemas y prácticas: Forman parte de este ítem las actividades desarrolladas en los seminarios teórico-prácticos, los trabajos en equipo y los mecanismos de tutorización. Podrán ser de realización individual o en grupo y tener un carácter teórico o práctico. El total de los documentos y actividades realizados por el alumno se puntuará entre 0 y 10. Se valorará:

 Formato, presentación, estructura y legibilidad de los documentos y presentaciones.  Medios empleados y fuentes bibliográficas consultadas para su elaboración.

 Calidad y profundidad de los contenidos, así como los resultados y las conclusiones extraídas.

Se establece una nota de corte de 4.0 puntos.

2. Primera prueba parcial: Forma parte de este ítem la evaluación, que siguiendo el sistema general de evaluación de la Universidad, se realizará aproximadamente a mitad del cuatrimestre (prueba parcial). El alumno que la supere no volverá a examinarse de los contenidos específicos que se evalúen en la misma, y se guardará su nota para la siguiente convocatoria del curso académico (convocatoria de Septiembre) si la nota alcanzada es, o está por encima, de 5.0 puntos. Será puntuado entre 0 y 10. Se valorará:

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Teledetección

 Forma en que se plantea el ejercicio que se debe desarrollar.  Resolución correcta del ejercicio.

Se establece una nota de corte de 4.0 puntos.

3. Prueba final-segunda prueba parcial: Forma parte de este ítem la evaluación, estará estructurada en dos partes, una correspondiente a segunda prueba parcial y otra a la reválida de la primera. Los alumnos que hayan superado la primera prueba parcial sólo tendrán que examinarse de la segunda. Se guardará su nota para la siguiente convocatoria del curso académico (convocatoria de Septiembre) si la nota alcanzada es, o está por encima, de 5.0 puntos. Cada parte se puntuará entre 0 y 10. Se establece una nota de corte de 4.0 puntos.

El rango de las ponderaciones para cada uno de los puntos anteriores será el siguiente:  Trabajos, problemas y prácticas: 20%

 Primera prueba parcial: 40%  Segunda prueba parcial: 40%

Para poder superar la asignatura será necesario obtener al menos una nota de 4 en cada uno de los ítems anteriores y un 5 en la media ponderada de sus valores. Los detalles sobre el sistema de evaluación se encuentran recogidos en la normativa general de universidad.

Convocatoria de Septiembre:

Se evaluará de forma idéntica a la descrita para la convocatoria de Febrero/Junio, pero, en caso de no superar la asignatura, no se guardará ninguna nota para sucesivas convocatorias.

Modalidad de Recuperación:

Aquellos alumnos matriculados en modalidad de recuperación tendrán una única prueba, que podrá ser única o estar formada por dos partes, sin que se requiera la obtención de una nota de corte en cada una de ellas. Asimismo, podrán participar en los elementos de evaluación los trabajos, problemas y prácticas realizados de forma similar a los alumnos matriculados en la modalidad de Evaluación Continua. En este caso, el rango de las ponderaciones para cada uno de los puntos anteriores será el siguiente:

 Trabajos, problemas y prácticas: 20%  Prueba final: 80%

En caso de que el alumno decida no hacer uso de los elementos de evaluación adicionales a la prueba final, la calificación del alumno coincidirá exclusivamente con la obtenida en dicha prueba final.

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Teledetección

Bibliografía y fuentes de referencia

Bibliografía básica

Fundamentos de Teledetección Espacial. Emilio Chuvieco. Ed. Rialp, 1990 (Temas 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).

Elementos de Teledetección. Carlos Pinilla. Ed. RA-MA, 1995 (Temas 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).

Sobrino, J.A. Teledetección Servicio de Publicaciones Universidad de Valencia, 2000 (Temas 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).

Introducción al Tratamiento Digital de Imágenes en Teledetección. Luis Angel Ruiz. SPUPV-98.680, 1998 (Temas 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).

NASA The remote sensing tutorial http://rst.gsfc.nasa.gov/start.html

VVAA The remote sensing Core curriculum http://research.umbc.edu/ tbenja1/umbc7/ Bibliografía complementaria

Remote Sensing. Models and Methods for Image Processing. Robert A. Schowengerdt. Academic Press, 1997.

Remote Sensing Digital Image Analysis. An Introduction. John A. Richards. Springer-Verlag, 1994. Remote Sensing and Image Interpretation. Lillesand and Kiefer. John Wiley, 1999 (4ª Ed.)

Remote Sensing Change Detection: Environmental Monitoring Methods and Applications. R. Lunetta. Ed. John Wiley, 1999.

Mather, P.M (1999) Computer Processing of Remotely-Sensed Images. An Introduction, Wiley. Digital Image Processing. Rafael Gonzalez, Richard E. Woods. Addison - Wesley, 1992. Fundamentals of Digital Image Processing. Jain, A.K. Prentice Hall, 1989.

Revistas

Photogrammetric Engineering and Remote Sensing (PE&RS). American Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ASAE)

Remote Sensing of the Environment. Elsevier Science Publishing Co. Inc. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. IEEE

ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. International Society for Photogrammetry and Remote Sensing

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Teledetección

International Journal of Remote Sensing

Web relacionadas

http://cgat.webs.upv.es/presentacion/index.php

Página web del Grupo de Investigación de Cartografía GeoAmbiental y Teledetección (CGAT). http://www.aet.org.es/?q=revista

Página web de la Revista de teledetección. Revista de la Asociación Española de Teledetección. http://www.ieo-santander.net/teledeteccion/

Página web de la Estación de Recepción de Imágenes de Satélite del I.E.O. de Santander (ERIS-IEO-SANT).

http://ocw.innova.uned.es/ocwuniversia/tecnologias-del-medio-ambiente/curso-basico-de-teledeteccion/curso/contenidos.html/

Página web de curso básico de teledetección UNED

Recomendaciones para el estudio

Las recomendaciones básicas para estudiar la materia consisten en primer lugar en disponer de los conocimientos de base para iniciar su estudio. Se anima a los estudiantes a seguir un estudio continuado de la materia con el fin de poder ir asimilando conocimientos. El estudio y asimilación de cada jornada docente deberá realizarse antes de la siguiente clase y complementado con la realización de los problemas y cuestiones propuestas. Como tiempo de estudio, se propone como mínimo un tiempo de estudio de igual al de las horas de clase de la asignatura.

Por este motivo, el punto clave para superar la asignatura con éxito, es “comprender” la materia y no tanto su “memorización”. En caso de dudas o cuestiones, el estudiante debe preguntar al profesor bien en clase, en el horario de atención al alumno o bien telemáticamente. Como regla general una duda resuelta evita cinco interrogantes en el futuro.

Se recomienda al alumnado la asistencia a las tutorías para la exposición de dudas. Se recomienda la participación activa en los mecanismos de tutorización.

Las prácticas deben ser realizadas por el alumno, y siempre con el objetivo claro de relacionar los ejercicios prácticos con los conocimientos teóricos a asimilar.

Por último, y con respecto a la asistencia, aunque se fijan unos mínimos en teoría y práctica, se recomienda a los alumnos la asistencia a la totalidad de las jornadas teóricas y prácticas de la asignatura.

Materiales didácticos

Se precisa acceso a internet y las herramientas ofimáticas habituales. Cada tema será seguido en un libro de texto y será ampliado y comentado en las clases presenciales y resto de actividades presenciales.

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Teledetección

Para la realización de las sesiones prácticas de laboratorio se hará uso de software específico relacionado con el análisis de imágenes de satélite (GRASS).

Tutorías

Las tutorías se dedicarán a reforzar los conceptos y a comprobar que el alumno asimila todo lo explicado en las clases magistrales. Los objetivos formativos planteados para la tutoría son:

 Orientación sobre los contenidos de la asignatura, los sistemas de evaluación y la metodología de enseñanza-aprendizaje, así como su vincula con otras materias y con el ejercicio profesional.

 Seguimiento y evaluación de trabajos, problemas y ejercicios planteados como horas de trabajo no presencial.

 Aclaración de dudas personales sobre los contenidos de la asignatura, memorias de las prácticas, trabajos o ejercicios planteados.

Para cubrir estos objetivos se planificarán las siguientes actividades formativas:  Presentación inicial de la asignatura, sistema evaluación y metodología.

 Reunión por grupos para realizar seguimiento del trabajo y ejercicios planteados.

 Exposición grupal de los trabajos con pregunta, debate y evaluación por parte del alumnado y profesorado.

 Sesión de refuerzo al final de cada tema con la aclaración de dudas personales y repaso de los conceptos importantes.

Este proceso de formación requiere de los adecuados sistemas de evaluación, cuyas herramientas y criterios principales son:

 Asistencia a las sesiones de tutorías.

 Seguimiento personal sobre realización de consultas y participación activa en la sesión. Iniciativa, creatividad y toma de decisiones a la hora de resolver los trabajos o problemas planteados.