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Geólogo, MsC, PhD.
Profesor Asociado
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FICHA ACADÉMICA:
Profesor: GERMAN VARGAS CUERVO
Facultad: Ciencias Humanas
Departamento: Geografia
curso: Sensores remotos
Código: 2015263-1
Tipo: Optativa
Área: Tecnologías de la información
Nivel: Formación pregrado
Semestre: Varios
1 INTRODUCCION
Los sensores remotos o teledetección es una técnica que permite detectar a distancia, bajo la forma de fotografías, registros eléctricos, magnéticos, perfiles u otras formas de datos las características físicas o biológicas de los objetos.
Los elementos que constituyen la superficie terrestre como rocas, suelos, vegetación, agua, etc., así como los de origen antrópico (construcciones urbanas, vías, etc.), absorben, reflejan o emiten una cantidad de energía que depende de la longitud de onda, la intensidad del rayo electromagnético, las características de absorción de los objetos y la orientación de los objetos respecto al sol o el origen del rayo incidente. Está iteración hace que los objetos presenten diferentes tonalidades de gris en imágenes monocromáticas o coloraciones diversas en composiciones RGB, permitiendo su diferenciación y caracterización.
2 OBJETIVOS
El principal objetivo de esta asignatura es aportar al estudiante los conocimientos teóricos y prácticos necesarios para utilizar como herramienta de aplicación e investigación los conceptos y principios básicos de la teledetección o sensores remotos y tener la capacidad de seleccionar, procesar y analizar cualquier tipo de imagen digital para diferentes propósitos profesionales e investigativos.
Los objetivos específicos del curso son:
a) Comprender los principios básicos de la teledetección mediante el conocimiento de sus bases físicas
b) Conocer y valorar el potencial y las limitantes de diferentes tipos de sensores remotos
c) Comprender los criterios que determinen el uso de un sensor remoto bajo condiciones de costo / beneficio
d) Aportar los conocimientos necesarios para la adquisición, pre_procesamiento y procesamiento digital de imágenes
e) Ofrecer técnicas y métodos de análisis e interpretación de imágenes digitales
g) Desarrollar aplicaciones a partir de diferentes tipos de sensores remotos
3 METODOLOGIA PARA EL DESARROLLO DE LA ASIGNATURA
Para lograr los objetivos planteados, en el desarrollo del curso se implementará una metodología de aprendizaje deductiva, en la cual los estudiantes van comprendiendo, analizando y aplicando el uso de la tecnología de la teledetección a medida que se va desarrollando sistemáticamente el curso teórico-practico.
Este curso empleará para su desarrollo, pedagogías flexibles con trabajos dirigidos, los cuales, valorarán el trabajo autónomo fuera de la clase, la cultura del trabajo individual y en grupo, la evaluación y aplicación permanente de los conocimientos adquiridos hasta formar una cultura profesional e investigativa en diferentes disciplinas.
Como métodos de enseñanza el curso tendrá un componente teórico al inicio de cada tema en el que se exponen las bases conceptuales. Esta parte teórica se realizará mediante exposiciones orales por parte del profesor con ayuda de tablero digital y ejemplos prácticos sobre el computar e imágenes y fotografías digítales, la cual se complementará con algunas lecturas. Los ejercicios prácticos aseguran el aprendizaje del curso, llevando al estudiante a resolver problemas frecuentemente encontrados y valorar diferentes procesos y métodos para llegar a un mismo resultado.
Como consolidación del curso los estudiantes realizarán un proyecto en el cual aplicarán gran parte de los conocimientos obtenidos durante el curso. Para su desarrollo, los estudiantes podrán emplear los datos digitales proporcionados en el banco de imágenes del laboratorio o ser buscadas directamente en Internet de páginas gratuitas.
RECURSOS FISICOS
Para el desarrollo del curso serán utilizados elementos y herramientas didácticas como el uso del tablero digital, computadores, programas especializados en procesamiento digital de imágenes de satélite (Idrisi y Erdas, etc.), programas de Sistemas de información Geográfica (Arc-info), videos, documentos de aplicaciones desarrolladas mediante el empleo de imágenes de satélite, guías de clase y lecturas que complementarán los aspectos que se dicten.
Como herramienta de información y comunicación, el curso será implementado en una carpeta Dropbox permitiendo al estudiante trabajar los ejercicios desde su casa, contando con toda la información de los talleres e imágenes disponibles para cada caso, así mismo será
una herramienta de comunicación con el docente y de evaluación de pruebas.
Como guía del curso el profesor pondrá a disposición de los estudiantes un documento con los principales temas del curso.
Para los ejercicios practicos se utilizarán diferentes tipos d eimágenes de satélite de tipo óptico como Landsa, Spot, Ikonos, Quickbird, RapidEye, etc. Y de Radar Terrasar x, Alos Palsar, Sentinel, etc. Igualmente modelos digitales d terreno fuente NASA y Aster.
4. PROGRAMA DEL CURSO
El programa del curso estará soportado en el desarrollo de ocho módulos así: Introducción y Bases Físicas y característica de la imagen digital, Sistemas ópticos, Sistemas de radar, Procesamiento digital de imágenes, Aplicaciones Geológicas y Proyecto final. A continuación se presenta un resumen de estos módulos y su descripción con mayor detalle.
No Módulo
I Introducción y Bases Físicas y característica de la imagen digital
II Sistemas ópticos
III Sistemas de radar
IV Procesamiento digital de imágenes
V Análisis topográfico
VI Interpretación de imágenes
VII Aplicaciones VIII Proyecto final
MODULO 1 : BASES FÍSICAS Y LA IMAGEN DIGITAL
El objetivo general de este módulo es inducir al estudiante en el campo de los sensores remotos, estableciendo la metodología y alcances del curso, comprender las bases físicas, principios sobre la cual se basan las técnicas de la teledetección o percepción remota y presentar las características del sistema de percepción satelital y las características físicas de una imagen digital.
El módulo de introducción a los sensores remotos se encuentra subdividido en seis unidades cuyos temas se describen a continuación. Unidad 1.1: Presentación y alcances del curso
Unidad 1.2 : Bases físicas de la Teledetección sistemas pasivos y activos
Unidad 1.3. Procesos de la percepción satelital
Unidad 1.4. La imagen digital. Estructura, tipos de imágenes Unidad 1.5. Formatos y encabezados de imágenes (importación) Unidad 1.7. Resolución espectral, espacial, radiométrica y temporal
MODULO 2 : SISTEMAS ÓPTICOS
El objetivo de este módulo es desarrollar las destrezas para manipular cualquier tipo de imagen óptica a partir de sus características físicas tratadas en el primer módulo. Se tratarán los temas de:
Unidad 2.1. Sistemas de alta cobertura geográfica (Landsat, etc.) Unidad 2.2. Sistemas de resolución espacial media (Spot, Áster, RapidEye, etc.)
Unidad 2,3, Sistemas de alta resolución espacial (Ikonos, Quickbird)
MODULO 3 : SISTEMAS DE RADAR
El objetivo de este módulo es aportar los conocimientos básicos de un sistema activo de radar o microondas y establecer sus diferencias con un sistema óptico.
Unidad 3.1. Bases físicas en microondas
Unidad 3.2. Parámetros sistémicos y geométricos en sistemas de radar Unidad 3.3. Deformaciones en imágenes de radar
Unidad 3.4. Ejemplos de imágenes de radar
MODULO 4 : PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMAGENES
El objetivo de este módulo es aportar a los estudiantes los conocimientos y técnicas de procesamiento digital de imágenes sobre diferentes tipos de sensores ópticos desde su conformación como imagenmultiespectral bruta hasta la obtención de una imagen o conjunto de imágenes georreferenciadas y mejoradas espectral y espacialmente, según los propósitos del trabajo a realizar.
El módulo de procesamiento digital de imágenes se presenta subdividido en seis unidades cuyos temas se describen a continuación. Unidad 4.1. Importación de imágenes Radianza, reflectancia, emitancia. Unidad 4.2. Realce espectral de imágenes ópticas
Unidad 4.3. Correcciones radiométricas Unidad 4.4. Correcciones geométricas
Unidad 4.5. Realce espacial de imágenes ópticas
Unidad 4.6. Identificación de objetos en el espectro electromagnético
MODULO 5 : ANÁLISIS TOPOGRÁFICO
El objetivo de este módulo es el aprendizaje del análisis topográfico a partir de los modelos digitales de terreno y su integración con imágenes de satélite. Los temas que serán tratados en este módulo son:
Unidad 5.2. Mapas morfométricos derivados del modelo digital de terreno (pendientes, aspecto, altitud relativa)
Unidad 5.3. Elaboración de anáglifos
Unidad 5.4. Elaboración de vistas virtuales 3D con MDT e imágenes de satélite
MODULO 6 : INTERPRETACIÓN DIGITAL DE IMÁGENES
El objetivo de este módulo es la enseñanza de la interpretación vectorial de las imágenes de satélite.
Este módulo de interpretación imágenes se presenta subdividido en los siguientes ítems o temas:
Unidad 6.1. Estructuras vectoriales polígonos, líneas, puntos Unidad 6.2. Creación de estructuras vectoriales
Unidad 6.3. Manejo de tablas de atributos
Unidad 6.4. Topología de atributos (clean, build, etc.) Unidad 6.5. Edición de mapas
MODULO 7 : APLICACIONES
En este módulo se presentaran aplicaciones en donde se muestre el potencial de las imágenes en la cartografía temática y seguimiento de fenómenos naturales y procesos antrópicos.
Aquí el profesor mostrará ejemplos de aplicaciones en diferentes campos de las ciencias naturales.
MODULO 8 : PROYECTO
Cada estudiante realizará un proyecto de aplicación con sensores remotos de trabajo sobre un tema de aplicación específico, investigando diferentes métodos y ejemplos en Colombia u otra parte del mundo. El estudiante definirá en Colombia un área y realizará un trabajo inédito sobre del tema seleccionado. La presentación de la propuesta debe ser aprobada por el profesor y se realizará en la parte inicial del curso para que vaya avanzando con el curso.
EVALUACIÓN
El curso será evaluado así.
PARCIALES
25%
TALLERES Y TRABAJOS
25%
QUICES
25%
PROYECTO FINAL
25%
HORARIO DE ATENCIÓN A ESTUDIANTES
El horario de atención a estudiantes es el día miércoles de 10:00 a 12:00 pm.
ASISTENCIA
La pérdida de la asignatura se dará por la no asistencia justificada de más del 10% de las clases (6.4 horas)
DOCUMENTO GUIA DEL CURSO
Los estudiantes tendrán a su disposición una guía y soporte del curso preparado por el profesor en los que se dan los conceptos y procesos vistos en el curso.
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