Sensores de Teledetección: los ojos de los satélites
 
 

Los sensores de Teledetección son instrumentos que transforman la radiación electromagnética en información perceptible y analizable.

Tipos de sensores

Se pueden distinguir dos tipos básicos de sensores:

  • Captadores pasivos: detectan la radiación electromagnética emitida o reflejada de fuentes naturales .
  • Captadores activos: poseen fuentes internas que generan artificialmente la radiación (radar).

También podemos clasificar los sensores en:

  • No generadores de imágenes: Trabajan en una sola longitud de onda y entre ellos se encuentran el altímetro y el magnetómetro.
  • Generadores de imágenes: Operan en varias bandas, barriendo por franjas perpendiculares al desplazamiento del satélite.

Sensores pasivos

Existe un amplia gama de ellos: sistemas fotográficos, radiómetros multi y hiperespectrales, espectrómetros de imagen.

Un radiómetro, es un sistema óptico-electrónico, que descompone la radiación recibida en varias longitudes de onda (bandas). Cada una de estas bandas se envía a un conjunto de detectores sensibles a esa región del espectro que la amplifican y la convierten en señal eléctrica y por un proceso de conversión analógico-digital, en un valor numérico conocido como Nivel Digital (ND).

Muchos sensores pasivos tienen sensibilidad multiespectral, lo cual significa que recogen simultáneamente datos de diferentes bandas espectrales. Las mediciones sobre diferentes zonas del espectro electromagnético, aportan una amplia información sobre distintos aspectos del medio ambiente. Por ejemplo, la radiación ultravioleta se utiliza para monitorizar los niveles de ozono en las capas altas de la atmósfera. Las bandas visible e infrarrojas permiten determinar la salud de la cubierta vegetal (cultivos, bosques). Los captadores sensibles a la radiación infrarroja térmica sirven para determinar la temperatura del suelo, de las nubes, y de la superficie de los mares. 

Captadores activos

Entre los sensores activos, distinguimos el radar y el lidar.
El radar trabaja en una banda edl espectro comprendida entre 1 mm y 1 m. Se basa en el principio de que las microondas artificiales enviadas en una dirección determinada chocan con los objetos y son dispersadas.
La energía dispersada se recibe, se amplifica y se analiza para determinar la localización y las propiedades de los objetos. Puesto que puede medirse también el tiempo que tarda un pulso de radiación en ir y volver, puede conocerse la distancia recorrida y generar así modelos digitales de elevaciones. El radar es insustituible en zonas con cobertura nubosa persistente, debido a su capacidad para atravesar las capas nubosas.

El uso de longitudes de onda mayores, que no se encuentran en los espectros solar o terrestre, implica
la necesidad de utilizar sensores activos, es decir aquellos que generan su propio flujo de radiación. Su
mayor ventaja es que debido a su elevada longitud de onda (muy superior al tamaño de las gotas de agua
en la atmósfera) no resulta absorbida por esta, además al ser un haz artificial puede manipularse la forma
en que se emite para, así, obtener el máximo de información. Las señales de radar se usan, entre otras aplicaciones, para el seguimiento de la retracción de los casquetes polares, como indicador del calentamiento global.

Ejemplos: El radar transportado por el satélite canadiense Radarsat y los satélites de la serie ERS de la Agencia Espacial Europea (ESA).

El Lidar ( Light Detection And Ranging) es un captador activo, análogo al radar pero con tecnología laser. Se utiliza para topografía de precisión desde aviones.

 

 

Radiómetro de Crookes

Esquema del Radiómetro Meteosat

Esquema del Radiómetro Meteosat
Fuente: ESA/EUMETSAT

 

Sensores de los satélites Landsat

RBV (Return Bean Vidicon) Multiespectral 3 bandas
MSS (Multiespectral Scanner Sensor) Multiespectral 4 bandas
TM (Thematic Mapper) Multiespectral 7 bandas
ETM+ (Enhanced Thematic Mapper) Multiespectral (instrumento de nueva generación, solo presente en el Landsat 7)

El sensor MSS es un equipo de barrido óptoelectrónico que cubre una franja de terreno de 185 km de anchura. Dispone de 24 detectores que registran la radiación procedente del suelo en base a elementos mínimos de resolución (tamaño de pixel de 79 x 79 m).
El sensor TM es un equipo de barrido multiespectral que, mediante 100 detectores, proporciona una resolución espacial de 30 m para las bandas 1, 2, 3, 4, 5 y 7 utilizando 16 detectores por banda, y de 120 m en la banda térmica (banda 6) que utiliza 4 detectores.

Detalle de las bandas espectrales del sensor TM (Thematic Mapper) y ejemplos de aplicaciones

Banda
Longitud onda
Color Aplicaciones
1
0,45- 0,52
azul-verde Cartografía de aguas litorales, y discriminación entre suelo y vegetación
2
0,52- 0,60
verde Estado fenológico de la vegetación
3
0,63- 0,69
rojo Discriminación de tipos de cultivos
4
0,76- 0,90
infrarrojo cercano Delimitación de masas de agua y contenido en biomasa
5
1,55- 1,75
infrarrojo lejano Medida de la humedad del suelo y vegetación
7
2.08- 2,35
infrarrojo lejano Rocas alteradas y suelos
6
10,40-12,5
infrarrojo térmico Medida de la humedad del suelo, estrés hídrico