1.1 — Introducción a la Teledetección: Principios, Historia y Aplicaciones
1.1 — Introducción y Definición de la Teledetección
Qué es, qué información proporciona, ventajas e inconvenientes, plataformas y sensores
La teledetección es la ciencia y técnica de obtener información sobre objetos, áreas o fenómenos desde una distancia, sin contacto físico directo, mediante la detección y registro de la energía electromagnética reflejada o emitida por esos objetos. El satélite, el avión o el dron actúan como plataformas que llevan sensores capaces de captar esa energía a distancia.
1.1 Introducción — ¿Qué es la Teledetección?
La teledetección (del inglés remote sensing) nació como disciplina científica en la segunda mitad del siglo XX, aunque sus raíces se remontan a la fotografía aérea de finales del siglo XIX. El primer satélite dedicado a la observación de la Tierra, Landsat 1, fue lanzado en 1972 por la NASA y supuso el inicio de la era de la teledetección satelital sistemática. Hoy, más de 800 satélites de observación terrestre orbitan la Tierra.
1.2 Definición y Antecedentes Históricos
- 1858 — Fotografía aéreaGaspard-Félix Tournachon (Nadar) toma las primeras fotografías aéreas desde un globo sobre París. Primera aplicación de teledetección.
- 1909 — Fotografía desde aviónWilbur Wright toma las primeras fotos desde un aeroplano en Centocelli, Italia. La I Guerra Mundial impulsa el reconocimiento fotográfico.
- 1957 — Era espacialLanzamiento del Sputnik soviético. En 1960, el satélite TIROS-1 (EE.UU.) transmite las primeras imágenes meteorológicas desde el espacio.
- 1972 — Landsat 1NASA lanza el primer satélite de observación de recursos terrestres. Inicia la serie más larga de imágenes multiespectrales de la Tierra (>50 años).
- 1986-2002 — SPOT y ERSCNES lanza SPOT-1 (Francia, 1986). ESA lanza ERS-1 (1991) y Envisat (2002), consolidando la teledetección europea con SAR y óptico.
- 2014-hoy — CopernicusLa Unión Europea lanza la constelación Sentinel. Acceso libre y gratuito a imágenes de alta calidad. Revolución en la democratización del dato satelital.
1.2.1 Información que Proporciona la Teledetección
La teledetección proporciona información sobre características de la superficie terrestre que se manifiestan como diferencias en la energía electromagnética reflejada o emitida. Cada tipo de objeto tiene una firma espectral característica: la forma en que refleja o emite energía en diferentes longitudes de onda.
Información sobre vegetación
Tipo de cubierta vegetal, estado fitosanitario, índices de vegetación (NDVI, LAI), productividad, estrés hídrico, detección de plagas.
Información sobre agua
Delimitación de masas de agua, calidad (turbidez, clorofila), temperatura superficial, inundaciones, humedad del suelo.
Información sobre suelos y geología
Tipo de suelo, contenido en humedad, erosión, composición mineralógica, litología, fallas geológicas.
Información sobre usos del suelo
Cartografía de usos y coberturas (LULC), expansión urbana, sellado del suelo, seguimiento de obras, parcelario agrícola.
Información atmosférica y climática
Temperatura superficial terrestre (LST), temperatura del mar (SST), nubosidad, concentración de aerosoles, ozono estratosférico.
Información topográfica y 3D
Modelos digitales del terreno (MDT) y de superficie (MDS) mediante estereoscopia, InSAR o LiDAR. Curvatura, pendientes, orientación.
1.2.2 Ventajas e Inconvenientes
| Ventajas | Inconvenientes |
|---|---|
| Cobertura sinóptica: visión global y simultánea de grandes áreas | Resolución espacial limitada en satélites gratuitos (10-30m) |
| Repetitividad: el mismo sensor observa la misma área de forma periódica | Las nubes y la atmósfera interfieren en sensores ópticos |
| Acceso a zonas inaccesibles (desiertos, polos, zonas de conflicto) | Costo elevado de imágenes de muy alta resolución (<1m) |
| Datos históricos: series temporales desde 1972 (Landsat) | Requiere formación técnica especializada para el procesado |
| Cobertura espectral: bandas invisibles para el ojo humano (NIR, SWIR, TIR) | Confusión espectral: distintos objetos pueden tener firma similar |
| Datos gratuitos: Copernicus (Sentinel), USGS (Landsat), PNOA (IGN) | Validación en campo necesaria para garantizar la exactitud |
1.2.3 Plataformas y Sensores
La plataforma es el vehículo que transporta el sensor (satélite, avión, dron). El sensor es el instrumento que detecta y registra la energía electromagnética. La elección de plataforma y sensor depende de la escala espacial, la resolución necesaria y el presupuesto disponible.
| Plataforma | Altitud típica | Resolución espacial | Cobertura | Ejemplos |
|---|---|---|---|---|
| Satélite geoestacionario | ~36.000 km | 250m – 4km | Continental/global | Meteosat, GOES |
| Satélite de órbita polar | 400 – 900 km | 0.3m – 1km | Global (ciclos) | Sentinel, Landsat, Pleiades |
| Avión tripulado | 1.000 – 10.000 m | 0.05m – 1m | Regional (faja) | Vuelos PNOA, hiperespectrales |
| Dron / RPAS | 30 – 300 m | 0.5cm – 10cm | Local (parcela) | DJI Phantom, senseFly eBee |
| Satélite cubesat | 350 – 600 km | 3 – 5m | Global diario | PlanetScope, Spire |
Los sensores se clasifican por el número de bandas espectrales que capturan: pancromáticos (1 banda, alta resolución), multiespectrales (3-20 bandas, estándar cartográfico) e hiperespectrales (>100 bandas contiguas, para análisis mineralógico y vegetal detallado). Sentinel-2 con sus 13 bandas es multiespectral; PRISMA (ASI) con 239 bandas es hiperespectral.
- La teledetección obtiene información de la superficie terrestre a distancia, detectando energía electromagnética reflejada o emitida
- Sensores pasivos (detectan energía solar) vs. sensores activos (emiten su propia energía: SAR, LiDAR)
- Landsat 1 (1972) inició la era satelital; Copernicus (2014-) democratizó el acceso a datos gratuitos de alta calidad
- Proporciona información sobre vegetación, agua, suelos, usos del suelo, atmósfera y topografía
- Principal limitación de sensores ópticos: cobertura de nubes. Solución: sensores SAR (microondas, todo tiempo)