UNIVERSIDAD AGRARIA LA MOLINA

Facultad de Ingeniera Agrcola

Departamentos de Recursos Hidricos

Aplicacin de la Percepcin Remota a los

recursos Hdricos

Tirado Tapullina Abraham

Ing. Antonio Enciso Gutirrez

a) A cuntos segundos equivale un metro?

Un segundo en latitud es aproximadamente 31 metros y un segundo en longitud es

aproximadamente 22 metros. (Tomando el elipsoide WGS 84)

b) Concepto de Percepcin Remota

La percepcin remota puede definirse como la ciencia o el arte de obtener informacin de un

objeto, analizando los datos adquiridos mediante algn dispositivo, sin entrar en contacto

fsico con dicho objeto. El tipo de datos susceptibles de ser obtenidos por percepcin remota

puede originarse en la distribucin o cambios de diferentes fuerzas (gravedad, magnetismo),

de ondas acsticas o de energa electromagntica.

La percepcin remota es posible gracias a las propiedades de la radiacin electromagntica y a

la interaccin que stas tienen con la materia.

La percepcin remota del medio ambiente aprovecha la distribucin y los cambios de la

energa electromagntica que emiten o reflejan los cuerpos que la conforman en la superficie

terrestre.

Existen dos tipos de Percepcin Remota:

Activa: Los sistemas de percepcin activa generan una seal electromagntica, la cual

es emitida hacia un objeto, e interacta con ste rebotando. Se miden las

caractersticas de la seal reflejada. Un ejemplo de este tipo de percepcin es el

RADAR. Las ondas de radio son emitidas por un transmisor y son recogidas por un

receptor despus de haber sido reflejadas por un objeto. Las seales reflejadas

pueden ser usadas por los sistemas RADAR para determinar la distancia y direccin de

los objetos percibidos.

Con este tipo de deteccin se puede: (1) conformar una imagen, (2) no conformar una

imagen y solo medir distancias o nivel de potencia reflejada o (3) realizar un sondeo.

Pasiva: Los sistemas pasivos simplemente reciben las seales emitidas naturalmente

por los cuerpos o reflejadas por estos. Esas seales, generadas por la radiacin solar

natural, pueden proveer una informacin muy rica sobre los objetos percibidos.

Igualmente con este tipo de deteccin se puede (1) Conformar una imagen, (2) No

conformar una imagen (3) Realizar un sondeo.

c) Historia de la Percepcin Remota

Como sabemos la percepcin remota se refiere a tcnicas utilizadas para colectar informacin

acerca de un objeto y sus alrededores desde una distancia que no estn fsicamente en

contacto con ellos, dicha informacin en el pasado era muy difcil de ser tomada, ya que se

necesitaban los medios necesario para llevarla a cabo. Hasta el advenimiento de los globos de

aire caliente en el siglo XIX, stos proporcionaron la nica forma por la que los humanos

podan ver la Tierra desde las alturas. Al inventarse las cmaras a mediados del siglo XIX, se

empezaron a tomar las primeras fotografas areas desde los globos. Una de las primeras

fotografas tomadas con este sistema fue la ciudad de Boston, Massachussets, en los Estados

Unidos de Norteamrica, en el ao 1860. La fotografa fue tomada desde 365 metros de altura

sobre la ciudad. Otra foto especialmente particular fue la que se tom durante el terremoto e

incendio de 1906 en San Francisco, California, para lo cual se utilizaron 17 cometas atadas a un

bote anclado en la baha.

Hasta 1960, los sistemas de deteccin a distancia ms utilizados estaban basados en las

cmaras de fotos y cine, a pesar de que la pelcula infrarroja y el radar ya se haban

desarrollado y utilizado durante la Segunda Guerra Mundial. Los sensores remotos con base en

el espacio empezaron en 1960, con el lanzamiento del primer Satlite de Observacin

Infrarrojo de Televisin (TIROS 1). La serie de satlites TIROS se concentr, en ofrecer

imgenes de las nubes y fue as como se constituy la predecesora de las actuales series de

satlites climatolgicos con rbita polar de la Administracin Nacional Ocenica y Atmosfrica

de los Estados Unidos de Norteamrica (NOAA, por sus siglas en ingls). El primer satlite con

sensor remoto que se concentra en la superficie terrestre fue el Satlite para la Tecnologa de

Recursos de la Tierra (ERTS I), lanzado por la NASA en julio de 1972. Ms adelante, a este

satlite se le volvi a bautizar como Landsat I, convirtindose en el primero de una serie de

satlites Landsat diseados para obtener imgenes y trazar mapas de las caractersticas de la

superficie terrestre.

Por otro lado, el primer sensor marino fue el Costal Zone Color Scanner (CZCS), instalado en el

satlite Nimbus 7, de la NASA. Este sensor fue lanzado en octubre de 1978 y dej de registrar

datos en 1986; la precisin de los datos obtenidos por medio de ste, era slo del 35%.

Actualmente est puesto en rbita el sensor SeaWifs a bordo del satlite Seastar; este nuevo

aparato cuenta con filtros y bandas que permiten obtener la coloracin del mar con mayor

calidad. Hoy en da, existen docenas de satlites ambientales lanzados y operados por distintos

pases y organizaciones multinacionales.

En un principio, el costo de estas tecnologas restringi su uso a grandes organizaciones

gubernamentales y privadas. Ms recientemente, el poder de la computacin de escritorio y

personal, as como la proliferacin de satlites de varios pases, han abierto esta frontera para

la gente en todas partes. En la actualidad, pequeas universidades o empresas, escuelas

primarias o secundarias, planificadores del uso de la Tierra, grupos ambientalistas, etc.,

pueden utilizar la tecnologa de deteccin remota por satlite.

d) Relacin de la Percepcin Remota con otras Ciencias

Se relaciona con otras ciencias como:

La Astronoma, Geodesia, Cartografa 1). ASTRONOMIA:

Estudia a la tierra como astro y su relacin con otros astros del universo. Se relaciona con la percepcin remota en la posicin de puntos sobre la superficie terrestre.

2). GEODESIA:

Ciencia y tcnica que estudia las mediciones de la tierra en su forma y dimensiones reales, Trabaja con grandes distancias, tomando en cuenta el efecto de la curvatura terrestre. Estudia la posicin exacta de distancias y puntos de la tierra y los ubica en:

Coordenadas Geogrficas: En grados (Longitud, Latitud). Coordenadas UTM: En Km o m-E (Este), Km o m-N (Norte)

Permite la ubicacin de puntos triangulados llamados Puntos Geodsicos (PGs y BMs), materializados en el terreno mediante seales especiales (control terrestre).

3). CARTOGRAFIA:

Se define como ciencia arte y la tcnica de hacer mapas, cuyo objeto es la representacin a escala de la superficie terrestre o parte de ella, as como la aplicacin de:

Sistemas de proyecciones cartogrficas Sistemas de coordenadas.

e) Aplicacin de la Percepcin Remota en la Ingeniera Agrcola

La modernizacin de las prcticas agrcolas surge como un nuevo desafo, principalmente en

relacin con el concepto de sostenibilidad ambiental y econmica del proceso de produccin.

La respuesta de la investigacin, innovacin y extensin de los segmentos vinculados con el

rea agrcola, principalmente como el manejo de los recursos hdricos, pueden ser manejados

dentro de las herramientas de la percepcin remota y aplicados bajo la ingeniera agrcola.

El conocimiento de reas uniformes en propiedades fsicas y el uso de modelos

computacionales permitirn un mejor manejo del recurso hdrico con un aumento de la

eficiencia de uso del agua y de fertilizantes nitrogenados, lo que a su vez proteger las aguas

subterrneas de contaminantes. El mayor uso de las tecnologas de aplicacin variable de agua

y fertilizantes se da en los sistemas de riego por pivote central y riego tecnificado. stos han

constituido un importante factor para el desarrollo de la agricultura, ya que optimizan un

recurso limitado y brindan seguridad de riego para la produccin de cultivos.

Otra aplicacin del manejo de la ingeniera agricola seria dentro de la hidrologa y el

ordenamiento territorial. La percepcin remota ofrece una vista sinptica de la distribucin

espacial y dinmica de fenmenos hidrolgicos, a menudo inalcanzable por estudios de tierra

tradicionales. El radar ha trado una nueva dimensin a los estudios hidrolgicos con sus

capacidades de deteccin activas, permitiendo la ventaja de tiempo de adquisicin de la

imagen para incluir condiciones de tiempo inclementes o la oscuridad estacional o diurna.

f) Base Fsica de la Percepcin Remota

La percepcin remota hace uso de la radiacin que emiten los cuerpos. Los blancos tales como

tierra y agua en la superficie y las gotas de agua y los cristales de hielo en la atmsfera,

reflejan, absorben, emiten y transmiten la energa radiante sobre un amplio rango de

longitudes de onda.

La energa emitida por los cuerpos es descrita por un conjunto de leyes de radiacin para un

cuerpo negro ideal:

1. Energa Radiante

2. Ley de Planck

Describe la radiacin emitida por un cuerpo negro, segn la longitud de onda y su

temperatura.

3. Ley de Stefan-Boltzmann

Indica la cantidad de energa por unidad de rea, E, emitida por un cuerpo negro,

independientemente de la direccin.

4. Ley de Desplazamiento de Wien

La distribucin espectral de radiacin de un cuerpo negro depende de la temperatura.

Un objeto a temperatura muy alta (p. Ej., el Sol) emite una cantidad muy alta de

energa a longitudes de onda ms cortas, en tanto que un objeto ms fro (p. ej., la

Tierra) emitir una cantidad de energa menor a mayores longitudes de onda. La ley

del desplazamiento de Wien presenta la siguiente relacin:

En consecuencia, el Sol con una temperatura superficial de aproximadamente 6000 K,

tiene un mximo de radiacin a 0.5 m, el cual se encuentra en el centro del espectro

visible. Por otra parte la Tierra, con una temperatura superficial de unos 300 K, tiene

un mximo cercano a los 10 m en la regin del infrarrojo (IR).

g) Fuentes Autorizadas para la produccin cartogrfica en el pas.

El Instituto Geogrfico Nacional

El Instituto Geogrfico Nacional tiene por finalidad fundamental elaborar y actualizar la

Cartografa Bsica Oficial del Per, proporcionando a las entidades pblicas y privadas la

Cartografa que requieran para los fines del desarrollo y la Defensa Nacional.

h) Tipos de Sensores Remotos

Un sensor remoto es aquel que captura datos de la superficie terrestre sin necesidad de

contacto. Se transporta en diferentes plataformas, satelital, area o terrestre.

Existen 2 tipos de sensores remotos:

Sensores Activos: son capaces de iluminar un objeto con su propia fuente de radiacin.

La iluminacin va a inducir a un objeto a emitir radiacin o causar que refleje la

radiacin producida por el sensor. Estos son utilizados cuando la radiacin natural en

una banda particular del espectro no es suficiente para iluminar adecuadamente al

objeto.

Sensores Pasivos: estos simplemente reciben seales emitidas naturalmente y

reflejada por objetos percibidos. Generalmente estas seales son generadas por la

radiacin solar natural.

i) Radiacin Electromagntica

La radiacin electromagntica son ondas transversales en las que el campo elctrico y el

campo magntico son perpendiculares entre s y a su vez perpendiculares a la direccin de

propagacin. Como en todo movimiento ondulatorio, las ondas electromagnticas transportan

cierta energa y cierta cantidad de movimiento de un punto a otro del espacio, sin que exista

un transporte neto de materia. La velocidad de propagacin de las ondas electromagnticas es

la velocidad de la luz, a 300000 kilmetros por segundo y se propagan por el vaco, sin soporte

material alguno. El origen de las ondas electromagnticas es la irradiacin de energa de las

cargas elctricas al ser aceleradas.

Las ondas electromagnticas estn compuestas por fotones y dependiendo de la longitud de

onda, las hay de diversos tipos de espectro electromagntico, desde las ondas de radio largas,

medias y cortas, rayos infrarrojos, luz visible, rayos ultravioleta, Rayos X, rayos gamma y rayos

csmicos.