TELEDETECCIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

DOCTORADO EN RECURSOS HÍDRICOS FACULTAD DE INGENIERIA AGRÍCOLA

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE RECURSOS HÍDRICOS

I. DATOS GENERALES

Asignatura : TELEDETECCIÓN EN RECURSOS HÍDRICOS Código : IA8041

Teoría : 3 horas/semana Créditos : 3-0-3

Duración : 17 semanas Requisitos :

Profesor :

II. JUSTIFICACIÓN

El monitoreo de los recursos hídricos está limitado por los costos de operación y de análisis así como la confiabilidad de los datos registrados; por lo que es necesario fortalecer este proceso utilizando técnicas de teledetección en ambientes acuáticos como ríos, lagos y embalses.

En los últimos años la teledetección se ha convertido en una herramienta poderosa para diferentes campos de la ciencia. Actualmente la oferta de imágenes de satélite permite analizar los efectos del cambio climático global en el planeta, así como el estado hídrico de una parcela, a costo cada vez más accesible. De esta manera la hidrología y el manejo de los recursos hídricos se ve favorecida con las técnicas de sensoramiento remoto, uso de imágenes de satélite y de fotografías aéreas. Mediante técnicas de teledetección es posible estimar los niveles y concentración de algunos componentes en los cuerpos de agua en el tiempo y el espacio.

III. SUMILLA

El curso de Teledetección en Recursos Hídricos se enfoca en brindar a los alumnos los conceptos para entender los procesos de interacción de la radiación electro-magnética (REM) y los cuerpos en la superficie de la tierra y las técnicas usadas en teledetección para resolver problemas hidrológicos; ya sea en calidad de las aguas, realizando el monitoreo de la concentración de algunos parámetros como sedimentos, clorofila o materia orgánica descompuesta (CDOM); o de niveles de agua mediante técnicas altimétricas.

Asimismo mostrar a los alumnos de doctorado todas las bondades de los datos de teledetección y sus diferentes usos en temas de Recursos Hídricos.

IV. OBJETIVOS

El objetivo del curso es proporcionar y capacitar a los alumnos en los fundamentos teóricos avanzados requeridos para el procesamiento, análisis e interpretación de imágenes registradas por sensores remotos para su aplicación a la gestión de recursos hídricos.

V. COMPETENCIAS GENERALES DEL CURSO

 El estudiante incorporará los conceptos de teledetección a sus conocimientos en recursos hídricos para resolver diversos tipos de problemas ambientales y monitoreo de los mismos

 El estudiante entenderá la física de la REM y la interacción con los cuerpos.

 Conocerá las técnicas básicas de procesamiento e interpretación de imágenes de teledetección para el monitoreo de los recursos hídricos

 Entenderá los procesos de interacción entre la energía luminosa y los cuerpos de agua

 Será capaz de calcular la concentración de sedimentos, clorofila y otros componentes en los cuerpos de agua

 Será capaz de generar series históricas de la calidad de las aguas mediante las propiedades ópticas del agua.

 Será capaz de generar series históricas de caudal de las aguas mediante la altimetría espacial

VI. PROGRAMACIÓN DE CONTENIDOS

UNIDAD COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

CONTENIDOS DURACIÓN

HORAS (*)

CONCEPTUAL PROCEDIMENTAL ACTITUDINAL

1. Introducción

El estudiante

Comprende las

bondades de la teledetección como herramienta

 Definición e historia de la teledetección

 Naturaleza de la Radiación Electro-magnética (REM)

 Fuentes de REM

 Interacción de la REM con los objetos en la superficie de la tierra

 Espectro electromagnético

 Conceptos radiométricos

Aprender a identificar los diferentes

mecanismos y

procesos de la REM

Valora la teledetección como herramienta para la observación de la superficie de la tierra

5

2. Fundamentos en teledetección orbital

El estudiante conoce los tipos de sensores y potenciales de estos

 Introducción

 Tipos de sensores

 Sensores imageadores

 Tipos e importancia de resolución

Aprende a identificar el sensor específico para cada aplicación

Valora las imágenes de

satélite y su potencial 5

3. Procesamiento e Interpretación de imágenes de satélite

El estudiante adquiere habilidades básicas para el uso de imágenes de satélite

 Pre-procesamiento, correcciones atmosférica y geométrica

 Clasificadores

 Realce de la imagen

 Matemática de bandas

 Uso de Índices

Aprende el uso de herramientas

computacionales para interpretar las imágenes satelitales

Valora los procesos e interpretaciones a los datos satelitales

5

4. Óptica de cuerpos de agua

El estudiante entiende la interacción de la luz con los cuerpos de agua

 Introducción

 Componentes ópticamente activos (COA)

 Magnitudes radiométricas

 Propiedades ópticas inherentes y aparentes del agua

 Procesos de interacción de la luz con los cuerpos de agua

Aprender a identificar los procesos de la REM con los cuerpos de agua

Valora la teledetección como herramienta para la observación de cuerpos de agua

5

EXAMEN PARCIAL

5. Medición de parámetros

El estudiante adquiere habilidades para el cálculo de las magnitudes

radiométricas

 Introducción

 Instrumentos y protocolos

 Cálculos indirectos

 Prácticas de medición

Conocer los tipos de medición espectral

Valora los sensores de

medición espectral 4

6. Aplicaciones

El estudiante adquiere habilidades para el análisis e interpretación de series históricas de datos satelitales

 Monitoreo ambiental

 Uso del MOD3R

Aprender a obtener y analizar series históricas de datos satelitales

Valora las herramientas computacionales para el análisis temporal de los recursos hídricos

4

7. Principios de la altimetría Satelital

El estudiante adquiere los principios básicos del funcionamiento de los radares altimétricos.

 Principios de la altimetría Satelital

 Principio de la medición del radar.

 Algoritmos de rastreo de las mediciones altimétricas

Conocer los principios de la altimetria radar por satelite y los principales productos que se pueden obtener para estudios hidrológicos.

Valora las aplicaciones y los principios de la altimetria radar por satelite.

4

8. Estaciones Virtuales

El estudiante aprende sobre la aplicación de la altimetria satelital en el medio ambiente y en estudios hidrológicos.

 Misiones satelitales altimétricas

 Estaciones virtuales (definición y criterios).

 Aplicaciones en ríos Amazónicos y en océanos

Aprender a establecer una red de monitoreo

en base a

observaciones de radares altímetros validados para los estudios de hidrología.

Valora la aplicación de la altimetria satelital como una fuente de información para los estudios en hidrología e hidráulica.

4

EXPOSICIÓN DE TRABAJOS 8

EXAMEN FINAL

(*) De acuerdo al artículo 76 de Estatuto de la UNALM, el semestre académico consta de 18 semanas: 15 semanas de clases, 2 semanas de examenes y 1 semana de entrega de actas.

VII. METODOLOGÍA DE APRENDIZAJE

ACTIVIDADES TEÓRICAS

Las clases se desarrollarán mediante exposiciones teóricas y dinámica grupal donde los estudiantes serán los principales protagonistas, quienes tendrán la obligación de leer y revisar el tema correspondiente a cada clase con anterioridad, de acuerdo a la programación del curso.

El profesor se constituirá como facilitador del aprendizaje, y como orientador y moderador de los debates presentados. Los aspectos no tratados durante el tiempo que dure el diálogo, serán revisados por los estudiantes, independiente de las consultas que en forma particular puedan formular al profesor fuera de las horas de clase.

TRABAJO ESCALONADO

Los alumnos, con orientación del profesor, desarrollarán un trabajo semestral en grupos sobre un estudio hidrológico de una cuenca asignada por el profesor del curso. El trabajo debe plasmar todos los aspectos temáticos desarrollados en el curso y serán expuestos de acuerdo a una programación, antes de finalizar el semestre.

VIII. SISTEMA DE EVALUACIÓN

Se aplicará el sistema de normas establecidas en el Reglamento de Evaluación Académica de la Universidad. Para aprobar se requiere el 70% de asistencia a clases.

La nota mínima aprobatoria es de 14.

Forman parte del Promedio Final los siguientes rubros:

Examen Parcial 30%

Examen Final 30%

Trabajo Escalonado 40%

IX. INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA

 El estudiante de esta Asignatura deberá respetar el Claustro Universitario, observando un comportamiento digno acorde con la institución universitaria, bajo lineamientos de respeto, solidaridad, libertad y dignidad.

 El estudiante deberá respetar el horario de clases tanto para clases teóricas como prácticas, para lo cual se han establecido los siguientes parámetros de asistencia:

Tolerancia de 15 minutos como máximo para su ingreso al aula. Pasados los 15 minutos el ingreso a clases será con permiso del docente.

 La acumulación de 30% de inasistencias totales en cada clase imposibilita al estudiante de ser evaluado en el Examen Final, correspondiéndole un calificativo de CERO.

 El examen parcial y el examen final será único para todos los estudiantes de este curso y serán tomados en la misma fecha y hora.

 El profesor del curso firmará una bitácora de asistencia a clases y consignará el tema desarrollado.

X. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

1. Chuvieco Emilio. Fundamentos de Teledetección. Ediciones Rialph S.A. 1995.

2. Cheinway Hwang, C.K Shum, Jiancheng Li. Satellite Altimetry for Geodesy, Geophysics and Oceanography. International Workshop on Satellite Altimetry, 2002.

3. KIRK, John TO. Light and photosynthesis in aquatic ecosystems. Cambridge university press, 1994.

4. MOBLEY, Curtis D. Light and water: Radiative transfer in natural waters.

Academic press, 1994.

5. Schowengerdt Hardcover Robert A. Remote Sensing: Models and Methods for Image Processing. Academic Press 2007