Comportamientos y firmas espectrales
El análisis e interpretación de las imágenes de satélite exige conocimientos interdisciplinarios. Una sólida base de física y en especial de radiometría es necesaria para poder entender las imágenes de teledetección.
Todos los elementos geográficos (bosques, cultivos, ríos, lagos, edificios, etc.) transforman de forma diferenciada la radiación electromagnética que reciben del Sol.
Cada tipo de objeto presenta a un nivel de respuesta específico en términos de:
% radiación reflejada + % absorbida + % transmitida,
La variación de la reflectancia en función de la longitud de onda se la denomina firma o signatura espectral.
La firma espectral es pues la medida cuantitativa de las propiedades espectrales de un objeto en una o varias bandas espectrales. También se la conoce como comportamiento espectral , concepto que incluye la variabilidad temporal de las signaturas espectrales, así como su variación en función de las condiciones meteorológicas, de las estaciones del año, y de las condiciones de iluminación.
Gracias a estos datos es posible identificar en una imagen de teledetección la naturaleza de un objeto.
Respuesta espectral del agua y de la nieve
La respuesta espectral del agua depende principalmente de su pureza y de la presencia de partículas en suspensión (aluviones, algas...). El agua pura tiene unas excelentes propiedades en cuanto a transmisión de la radiación electromagnética en el espectro visible y de absorción en el infrarrojo. En cambio la reflectancia presenta un pico en el verde que va reduciéndose hasta el infrarrojo. Esta falta de reflectividad en el infrarrojo es clave para distinguir entre áreas de tierra y agua tanto en costas o lagos como en ríos. Al incrementarse la profundidad del agua la reflectancia desciende, en cualquier longitud de onda.
Cuando el agua presenta turbidez , las consecuencias sobre la respuesta espectral van a depender del tipo de partículas en suspensión. Si se trata de fitoplancton, aparecen importantes alteraciones en el verde (aumenta) y en el azul (disminuye).
La reflectividad de la nieve es mucho mayor que la del agua en todas las longitudes de onda, pudiendo incluso saturar los sensores.
Comportamiento espectral de la vegetación
La cubierta vegetal es un medio heterogéneo compuesto de hojas, tallos, troncos, suelos, agua... elementos todos ellos que presentan sus respuestas espectrales respectivas. Además hay que tener en consideración que las plantas son seres vivos sujetos a cambios estacionales, climáticos e incluso a enfermedades y que estos cambios afectan a su reflectividad. Por estas razones el estudio del comportamiento espectral de la vegetación es muy complejo.
La vegetación sana tiene una reflectividad baja en el visible aunque con un pico en el color verde debido a la clorofila. La reflectividad de la vegetación es muy alta en el infrarrojo próximo debido a la escasa absorción de energía por parte de las plantas en esta banda. En el infrarrojo medio hay una disminución especialmente importante en aquellas longitudes de onda en las que el agua de la planta absorbe la energía.
La vegetación enferma presenta una disminución de la reflectividad en las bandas infrarrojas y un incremento en el rojo y azul.
Se observa también que la reflectividad de una planta depende de su contenido en agua. Cuando el contenido de agua aumenta disminuye la reflectividad ya que aumenta la absorción de radiación por parte del agua contenida en la planta.
Firmas espectrales de distintos materiales. La gráfica muestra las diferencias de respuesta espectral de distintos tipos de vegetación, del agua y del asfalto.
