CAPÍTULO 9: IMÁGENES TÉRMICAS
Aplicaciones Geológicas de la Teledetección
CAPÍTULO 9: IMÁGENES TÉRMICAS
INTRODUCCIÓN
Se abordan las aplicaciones de la teledetección térmica en la geología.
Temas relacionados con la radiación emitida y cómo es detectada por los sensores.
TELEDETECCIÓN DE RADIACIÓN EMITIDA
Los sensores detectan la radiación solar absorbida por la tierra, que es luego reemitida como radiación infrarroja térmica.
ESPECTRO INFRARROJO
Clasificación del espectro infrarrojo:
Infrarrojo Reflectivo
Infrarrojo Fotográfico
Infrarrojo Emisivo
Infrarrojo Térmico
Regiones del espectro infrarrojo:
NEAR IR (0.72 μm)
MID IR (1.30 km - 3.5 km)
FAR IR (4.5 km - 8 μm)
MICROWAVE (12 μm)
Importante reconocer que no todas las porciones del espectro infrarrojo son utilizables para la teledetección debido a efectos atmosféricos.
DETECTORES Y RADIÓMETROS
Los detectores responden a energía dentro de intervalos de longitud de onda definidos, generando una señal eléctrica débil cuya intensidad se relaciona con las radiancias de las características en el campo de visión del sensor.
Un radiómetro mide la intensidad de la radiación recibida en un intervalo de longitud de onda específico y en un campo de visión determinado.
ESCANERES TÉRMICOS
Los escáneres térmicos son la tecnología más utilizada en teledetección térmica. Un sistema de escaneo infrarrojo incluye:
Unidad de escaneo conectada a un sistema de conexión de rodillos giroscópicos.
Detectores infrarrojos conectados a una unidad de enfriamiento de nitrógeno líquido.
Unidad de amplificación y control.
Ejemplo famoso: AVHRR.
RADIACIÓN TÉRMICA EMITIDA POR OBJETOS
Todos los objetos a temperaturas superiores al cero absoluto emiten radiación térmica. La intensidad y longitud de onda pico varían según la temperatura del objeto, como se indica en las leyes de radiación del Capítulo 2.
PROPIEDADES TÉRMICAS: EMISIVIDAD (ε)
Definición de emisividad: Es la relación entre la emiteancia radiante de un objeto y la emiteancia radiante de un cuerpo negro a la misma temperatura.
Tipos de cuerpos según emissividad:
Cuerpo Negro: (ε = 1)
Cuerpo Gris
Radiador Selectivo
Cuerpo Blanco: (ε = 0)
TABLA DE EMISIVIDADES DE MATERIALES COMUNES
Los valores de emisividad de diversos materiales varían notablemente:
Cobre pulido: 0.02
Aceite lubricante: 0.82 a 0.96
Nieve: 0.85
Agua destilada: 0.96
Grafito: 0.7-0.8
Datos recopilados de Hudson (1969) y Weast (1986).
INTERPRETACIÓN DE IMÁGENES TÉRMICAS
Las imágenes térmicas pueden interpretar actividades humanas, como en un caso donde una imagen térmica de un petrolero revela la descarga de agua caliente en el río Delaware, indicando operaciones de una instalación petroquímica.
MISIÓN DE MAPEADO DE CAPACIDAD TÉRMICA (HCMM)
La HCMM fue un sistema satelital operado desde abril de 1978 hasta septiembre de 1980, destinado a evaluar diferencias de temperatura en la superficie terrestre para estimar la inercia térmica.
El radiómetro HCMM operaba con dos canales: visible a infrarrojo cercano y termal.
SENSORES Y RESOLUCIÓN DE IMÁGENES
Comparativa de diferentes sensores:
MSS: Resolución Espacial: 80 m
ETM+: Resolución Espacial: 30 m (120 m térmico)
OLI/TIRS: Resolución Espacial: 30 m (15 m para pan, 100 m térmico)
Rango espectral de sensores:
ETM+: 0.45 - 12.5 µm
TIRS: 10.5 - 12.5 µm
ASTER Y SU FUNCIONAMIENTO
ASTER es un instrumento de imagen que vuela en el satélite Terra y se utiliza para obtener mapas detallados de temperatura de superficie, emisividad y elevación.
Aproximación del EO de NASA para comprender las interacciones entre varios sistemas geológicos.
IMÁGENES TÉRMICAS ESTACIONALES
Imágenes térmicas de ASTER muestran las diferencias de temperatura estacional en marzo y octubre, reflejando cómo la tierra y el agua responden a las variaciones de temperatura estacional.
RESUMEN Y EJERCICIOS DE REVISIÓN
Se recomienda leer el Capítulo 9 y responder a las preguntas de revisión 1, 5 y 9 al final del capítulo para afianzar el aprendizaje.