INTRODUCCIÓN al Caso “Captura de Datos Espaciales”

1. INTRODUCCIÓN al Caso “Captura de Datos Espaciales” Basado en un trabajo de Joep Crompvoets (+ Boudewijn van Leeuwen, ITC) Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

2. Resumen • Técnicas Topográficas • Estación Total • GPS • Fotogrametría • Teledetección • Principios de la Teledetección • Baja/Media/Alta Resolución • Introducción al Caso: “Infraestructuras de Datos Espaciales” Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

3. Resumen Revisión de los métodos de captura de Datos • Topografía • Encuestas y estadísticas • Fotogrametría • Teledetección • Digitalización de mapas • Datos censales Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

4. Estación Total Técnicas Topográficas Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

5. Fotogrametría (Airborne Remote Sensing) Fotografía aérea -> Determinación de coordenadas de objetos Posición + elevación Proyección central frente a ortogonal Imagen óptica frente a simbólica Imagen óptica en Proyección Central Imagen simbólica. Proyección Ortogonal Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

6. Ejemplos de imágenes fotográficas Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

7. Introducción a la Teledetección Sensores y plataformas utilizados para crear datos con imágenes de la Tierra. Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

8. Elementos básicos de la Teledetección Mundo real Datos de imagen Base de datos espacial Sensor Observación y Medida Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

9. ComSat Sensor Fuente energía Aplicación Objeto Estación de proceso Análisis Proceso de la Teledetección Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

10. Plataformas (por altura) Sensores desde 1 m a 36.000 km de altura • Las plataformas son: • Terrestres • Aerotransportadas (Fotogrametría) • Espaciales (Teledetección) Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

11. Tipos de Orbitas • Polar • Geostacionaria • Heliosincronizada Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

12.  1/ Resoluciones • Resolución espacial • Resolución espectral • Resolución radiométrica • Resolución Temporal (tiempo de revisita) Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

13. Comparación de resoluciones espaciales Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

14. Resolución espectral Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

15. Resolución frente al tiempo de revisita Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

16. Cuantificación / Resolución radiométrica 2(number of bits)= number of grey levels Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

17. Sensores Activos / Pasivos • Los pasivos pueden percibir • Luz reflejada • Emisiones térmicas (TIR) • Pueden operar de noche y penetrar a través de las nubes Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

18. Escaners Multi Espectrales Un escaner multiespectral es un instrumento único que detecta varias bandas estrechas de energía electromagnética a la vez. Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

19. Escaners Multi Espectrales (MSS) Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

20. Altimetría Laser (active sensor) Posición y altura Del avión por medio de dGPS/INS Diferencias de alturas entre avión y suelo por laser scanner Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

21. Mapa en relieve de Holanda 1 pt/ha, 20-50 years old Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

22. Imagen radar Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

23. Ejemplos de satélites de baja resolución Platform Orbit Sensor Resoluc. # Bands Revisit Meteosat GEO VISSR 2.5 km 3 30 min NOAA Polar AVHRR 1 km 5 Daily Resurs-O1 S-sync MSU-SK1 200 m 4 3-5 days SeaStar S-sync SeaWiFS 1.1 km 8 Daily Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

24. Baja resolución desde el espacio Meteosat-7 Geoestacionario 1 November 2000 2.5 km resolution Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

25. Ej. satélites con resolución media Platform Sensor Resolution # Bands Revisit Landsat 4 & 5 TM 30 m 7 16 days IRS 1C & 1D LISS-3 24 m 4 24 days Landsat 7 ETM+ 15 m (PAN) 8 16 days Spot 1-3 HRV 10 m (PAN) 3 4-6 days Spot 4 HRVIR 10 m (PAN) 4 4-6 days Spot 5 HRG 2.5 m (PAN) 5 1-4 days Terra (EOS AM-1) ASTER 15 m (VNIR) 14 5 days Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

26. Resolución media IRS: 5,8 m de resolución (en color 24 m de resolución) Aeropuerto de Heathrow, Londres Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

27. Landsat TM (30m) G(4)+R(5)+SWIR(7) Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

28. Resolución Media: SPOT & Landsat Landsat TM, 30m resolution SPOT XS, 20m resolution Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

29. 3 2 3 1 6 2 6 2 1 4 5 4 5 SPOT 3D Honolulu, Hawai Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

30. Ej. Satélites de Alta Resolución Plataforma Sensor Resol # bandas Revisión Cosmos KVR-1000 2 m 1 banda N/A EROS A1 CCD 1 m 1 banda 3 días Ikonos OSA 1 m 4 bandas 1-3 días QuickBird QBP 61 cm 4 bandas 1-3 días OrbView-3* PAN 1 m 4 bandas 3 días Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

31. Alta resolución desde el espacio IKONOS Panchromática 1m resolución Londres (derecha), Washington DC (debajo) Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

32. Alta resolución desde el espacio Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

33. Alta resolución desde el espacio Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

34. Futuros desarrollos • Hacia altas resoluciones: • Alta resolución espacial < 1 m • Alta resolución espectral > 100 bandas • Alta resolución temporal revisión < 3 días Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

35. Digitalización de mapas Segunda fuente de adquisición Tableta digitalizadora Escáner Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

36. Introducción al Caso “Captura de datos” • Tarea • Evaluar los potenciales métodos y las técnicas para adquirir los datasets necesarios para la IDE de Madrid. • Decidir, cual es el método/técnica más apropiado para disponer decada uno de estos datasets elegidos • Razonar la decisión !! Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

37. Introducción al Caso “Captura de datos” • Lista de Datos Fundamentales para la IDE de Madrid • (decididos la última semana, en el Caso 2) • Lista de métodos y técnicas de adquisición de datos • Teodolito Theodolite • Estación Total • Otras técnicas topográficas (cinta, nivelación), • (D)GPS • Laser escaner • Teledetección de Baja/Media/Alta Resolución. (Aerotransportado/Satélite) • Digitalizar viejos mapas Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

38. Aplicaciones € Costos € Tiempo Tecnología Tamaño Accesibilidad Recursos Humanos Disponibilidad Argumentación de las técnicas y métodos más apropiados basada en los criterios de selección Se necesitan las características de los datos necesarios Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

39. Tarea: Resultado final (+ Argumentación) Datasets Fundamentales Adquisición potencial Métodos/Técnicas El más apropiado (+ argumentación) …. Dataset A …. …. Dataset B …. …. …. Dataset C …. …. …. …. Dataset D …. …. …. …. Dataset E …. Dataset F …. …. …. …. Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM

40. Buena suerte con la resolución del Caso Miguel A. Bernabé + Miguel A. Manso. Grupo de Trabajo MERCATOR. Dep. Ingeniería Topográfica y Cartografía. UPM