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Ciencia de la Información Geográfica: Teledetección y SIG
Código: 43380Créditos: 15
| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| Teledetección y Sistemas de Información Geográfica | OB | 1 |
Profesor/a de contacto
- Nombre :
- Xavier Pons Fernandez
- Correo electrónico :
- xavier.pons@uab.cat
Equipo docente
- Miquel Ninyerola Casals
- Alaitz Zabala Torres
Equipo docente (externo a la UAB)
- Joan Masó Pau
- Sergi Gumà
- Mercè Vall-Llossera Ferran
- Lluis Pesquer Mayos
- Joan Cristian Padró Garcia
- Josep A. Gili
- Javier Muñoz
- Jordi Joan Mallorquí Franquet
- Carolina Puig
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
No se requieren requisitos previos
Objetivos
Este módulo tiene como objetivo crear un marco introductorio, amplio y específico al mismo tiempo, a la ciencia y tecnología de la información geográfica incidiendo en conceptos clave tanto de aspectos de la cartografía clásica y el posicionamiento global, como aspectos relacionados con la percepción remota y el uso de los Sistemas de Información Geográfica.
Al finalizar la asignatura, el alumno será capaz de:
- Comprender las principales funcionalidades de diferentes programas utilizados en SIG y Teledetección.
- Usar adecuadamente diferentes formatos de datos y metadatos.
- Dominar los conceptos fundamentales de las diversas disciplinas relacionadas con la posición y representación de elementos en el espacio, como la fotogrametría, la teledetección o los sistemas de posicionamiento global.
- Representar adecuadamente una realidad geográfica en un documento cartográfico digital o analógico.
- Tomar decisiones informadas sobre el uso de la teledetección en estudios territoriales.
- Discriminar entre diferentes tipos de plataformas y sensores según sus características y saber escoger los adecuados según los objetivos del estudio a realizar.
Resultados de aprendizaje
- CA01 (Integrar los fundamentos teóricos y prácticos de la información geográfica, incluyendo principios de cartografía clásica, fotogrametría, posicionamiento global, Teledetección y SIG, como base para su aplicación en contextos geoespaciales diversos.) Integrar los fundamentos teóricos y prácticos de la información geográfica, incluyendo principios de cartografía clásica, fotogrametría, posicionamiento global, Teledetección y SIG, como base para su aplicación en contextos geoespaciales diversos.
- CA02 (Evaluar las funcionalidades de los principales programas empleados en Teledetección y SIG, para poder seleccionar de manera fundamentada las herramientas y aplicaciones más adecuadas en función de los objetivos de un proyecto de análisis o planificación espacial.) Evaluar las funcionalidades de los principales programas empleados en Teledetección y SIG, para poder seleccionar de manera fundamentada las herramientas y aplicaciones más adecuadas en función de los objetivos de un proyecto de análisis o planificación espacial.
- KA01 (Definir los aspectos teóricos esenciales de los Sistemas de Información Geográfica.) Definir los aspectos teóricos esenciales de los Sistemas de Información Geográfica.
- KA02 (Explicar los conceptos fundamentales de las diversas disciplinas relacionadas con la posición y representación de elementos en el espacio geográfico, como la Cartografía, la Fotogrametría o los Sistemas de Posicionamiento global.) Explicar los conceptos fundamentales de las diversas disciplinas relacionadas con la posición y representación de elementos en el espacio geográfico, como la Cartografía, la Fotogrametría o los Sistemas de Posicionamiento global.
- KA03 (Identificar los conocimientos sobre plataformas y sensores de Teledetección para el adecuado análisis y tratamiento de los datos que proporcionan para diferentes tipos de estudios.) Identificar los conocimientos sobre plataformas y sensores de Teledetección para el adecuado análisis y tratamiento de los datos que proporcionan para diferentes tipos de estudios.
- SA01 (Utilizar adecuadamente distintos formatos de datos y metadatos para favorecer la calidad de la información y la interoperabilidad.) Utilizar adecuadamente distintos formatos de datos y metadatos para favorecer la calidad de la información y la interoperabilidad.
- SA02 (Ilustrar adecuadamente una realidad geográfica en un documento cartográfico digital o analógico.) Ilustrar adecuadamente una realidad geográfica en un documento cartográfico digital o analógico.
- SA03 (Discriminar entre distintos tipos de plataformas y sensores según sus características y saber elegir los adecuados según los objetivos del estudio a realizar.) Discriminar entre distintos tipos de plataformas y sensores según sus características y saber elegir los adecuados según los objetivos del estudio a realizar.
- SA04 (Utilizar distintos programas informáticos especializados de SIG y Teledetección, así como otros programas relacionados, partiendo de conocimientos básicos de cartografía, geodesia, SIG y Teledetección.) Utilizar distintos programas informáticos especializados de SIG y Teledetección, así como otros programas relacionados, partiendo de conocimientos básicos de cartografía, geodesia, SIG y Teledetección.
Contenidos
PLATAFORMAS Y SENSORES
1. Plataformas: Aeronaves.
2. Plataformas: Aeronaves no tripuladas.
2.1. Puntos clave de la reglamentación.
2.2. Clasificación.
3. Plataformas: satélites.
3.1. Subsistemas de un satélite.
3.2. Lanzamiento.
3.3. Órbitas espaciales.
3.4. Maniobras orbitales.
3.5. Segmento Tierra.
4. Sensores.
4.1. Telescopios.
4.2. Lidar.
4.3. Radiómetros de microondas y radar.
4.3.1. Teledetección de Microondas.
4.3.2. SAR: radar de apertura sintética.
4.3.3. Geometría y resolución espacial SAR.
4.3.4. \"Performance\" SAR.
4.3.5. Modos de adquisición SAR.
4.3.6. Sistemas aeroportados y satelitales SAR.
4.3.7. Aplicaciones interferométricas.
5. Caracterización de un instrumento / misión de Teledetección.
5.1. Caracterización espacial (geométrica).
5.2. Caracterización espectral.
5.3. Caracterización radiométrica.
5.4. Caracterización temporal.
PRINCIPIOS DE CARTOGRAFÍA
1. Historia de la representación cartográfica.
2. Geodesia.
3. Proyecciones cartográficas.
4. El sistema de referencia UTM.
5. Productos cartográficos: los mapas.
6. Cartografía topográfica y temática.
GEODESIA Y SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO
1. Geodesia y Cartografía.
2. Nomenclatura: qué es GNSS; otros sistemas además del GPS.
3. Introducción a los sistemas de posicionamiento global y desarrollo histórico.
4. Fundamentos del sistema.
4.1. Sectores o segmentos.
4.2. Medidas básicas. Código y fase.
5. Métodos de operación.
6. Tipos de receptores.
7. Precisiones.
8. Aplicaciones.
FUNDAMENTOS DE SIG
1. Introducción.
1.1. Definición de SIG.
1.2. La información geográfica y los SIG.
1.3. Conexiones y diferencias entre los SIG y otros sistemas.
1.4. Aplicaciones del SIG.
1.5. Introducción al software del ArcGIS y MiraMon.
2. Modelos de datos.
2.1. Modelo ráster.
2.2. Modelo vectorial.
2.3. Estructuración topológica.
2.4. Atributos, mesas y validación.
2.5. Modelo de observaciones y medidas.
2.6. Formatos: importación y exportación. Modelo CAD.
3. Producción de datos.
3.1. Entrada de datos.
3.2. Validación y errores.
4. Procesamiento de datos.
4.1. Clasificación y reclasificación.
4.2. Transformaciones ráster - vector: rasterización y vectorización.
4.3. Generalización cartográfica.
5. Introducción al análisis SIG.
5.1. Operaciones aritméticas y lógicas entre capas.
5.2. Combinaciones analíticas de capas.
COMPOSICIÓN E IMPRESIÓN DE DOCUMENTOS CARTOGRÁFICOS
Contenidos eminentemente prácticos basados en el uso de diferente software para la obtención de cartografía en papel. Se tratarán temas formales de la composición, así como consejos destinados a la obtención de impresiones inteligibles y fieles a la realidad que se quiere representar.
VISIÓN SINÓPTICA DE LA TELEDETECCIÓN
1. Introducción. Visión general de la teledetección.
1.1. Definición.
1.2. ¿Qué herramientas tenemos?
1.3. ¿Qué se pretende?
1.4. Tipo de plataformas: aéreas y satélitarias, heliosíncrona y geoestacionaria.
1.5. Tipos de sensores según la forma de obtención de los datos, el tipo de información registrada, la región espectral a que son sensibles, etc.
1.6. Cadena típica de procesamiento de las imágenes (correcciones, mejoramientos, extracción de información de las imágenes, etc).
1.7. Conceptos básicos: píxel; resoluciones espacial, espectral, radiométrica, temporal y angular; imágenes en escala de grises y con paleta, representaciones en color real y en falso color.
1.8. Análisis visual versus procesamiento digital.
1.9. Teledetección Satelital versus Teledetección aeroportada y UAV.
1.10. Características importantes y limitaciones de la teledetección.
1.11. Breve historia de la teledetección. La teledetección en España e internacionalmente: asociaciones, congresos, publicaciones.
1.12. Comentario de la bibliografía recomendada y de las principales revistas.
2. Espectro electromagnético y firmas espectrales.
2.1. Conceptos básicos.
2.2. Radiación solar; radiación térmica emitida por la Tierra; microondas.
2.3. Firmas espectrales.
3. Naturaleza de las imágenes. Correcciones, mejoras, transformaciones.
3.1. Naturaleza de las imágenes.
3.2. Formatos más habituales en teledetección.
3.3. Correcciones geométricas.
3.4. Correcciones radiométricas.
3.5. Mejoramiento de imagen.
3.6. Transformaciones: Índices de vegetación, componentes principales, etc.
4. Lectura e interpretación de imágenes de satélite.
5. Obtención de información a partir de las imágenes.
5.1. Clasificación supervisada.
5.2. Clasificación no supervisada.
5.3. Clasificación mixta.
5.4. Estimación de variables continuas.
5.5. Verificación de resultados.
6. Teledetección, cartografía y sistemas de información geográfica.
FOTOGRAMETRÍA
1. Fundamentos de fotogrametría.
1.1. Introducción.
1.2. La fotogrametría aérea.
1.3. Medidas sobre fotografías y correcciones.
1.4. La fotografía vertical.
1.5. Visión estereoscópica.
1.6. Paralaxis estereoscópica.
1.7. Rectificación.
1.8. Restitución.
2. Fotogrametría topográfica.
2.1. Fases de un levantamiento topográfico.
2.2. Clasificación delos levantamiento fotogramétricos.
2.3. Escala fotográfica y escala de levantamiento.
2.4. Planificación de los trabajos. Proyectos de vuelo. Plan y ejecución de vuelo.
2.5. Operaciones posteriores al vuelo fotogramétrico (restitución, rectificación, generación de modelos digitales del terreno, etc.).
2.6. Ortofotografía Vs Rectificación.
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Lectura de artículos e informes de interés | 3 | 0,12 | |
| Tutorías | 10 | 0,4 | |
| Clases de resolución de ejercicios | 34 | 1,36 | |
| Elaboración de trabajos | 157 | 6,28 | |
| Clases magistrales / expositivas | 49 | 1,96 | |
| Estudio personal | 30 | 1,2 | |
| Prácticas de aula | 87 | 3,48 |
Lengua vehicular mayoritaria: español (spa), aunque los materiales bibliográficos pueden estar en otras lenguas, mayoritariamente en inglés.
En este módulo se realizan 3 grupos de actividades de aprendizaje:
- Las actividades dirigidas consisten en clases de teoría y prácticas que se realizarán en un aula de informática especializada. Al inicio de cada una de las materias que forman el módulo los docentes explicarán la estructura de los contenidos teórico-prácticos, así como el método de evaluación.
- Las actividades supervisadas consisten en prácticas de aula que permitirán elaborar los trabajos y ejercicios de cada materia, así como sesiones de tutorías con los docentes en caso de que los estudiantes lo soliciten.
- Las actividades autónomas son el conjunto de actividades relacionadas con la elaboración de trabajos, ejercicios y exámenes, como por ejemplo el estudio de diferente material en forma de artículos, informes, datos, etc., definidas según las necesidades de trabajo autónomo cada estudiante.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Examen teórico y práctico | 40% - 60% | 5 | 0,2 | CA01, KA01, KA02, KA03, SA01, SA03, SA04 |
| Trabajos prácticos | 40 % - 60 % | 0 | 0 | CA01, CA02, KA01, KA02, KA03, SA01, SA02, SA03, SA04 |
Este módulo no prevé el sistema de evaluación única.
La evaluación de esta asignatura consta del siguiente sistema:
- La realización de diversos exámenes que valdrán entre un 40 % y un 60 % de la nota final y que incluirán la materia teórica y práctica realizada.
- La realización de diferentes trabajos prácticos propuestos durante la docencia del módulo y entregados antes de la fecha fijada, que valdrán entre un 40 % y un 60 % de la nota final. Se valorará una presentación formal correcta y una elaboración cuidada.
Aspectos a tener en cuenta.
- La asistencia continuada a clase es altamente recomendable para el correcto seguimiento de las asignaturas. Sólo en casos de imposibilidad física de asistencia presencial el seguimiento en streaming está justificado, puesto que una parte importante de las experiencias y aprendizajes se alcanzan plenamente con el contacto con el profesorado y los compañeros de clase.
- En caso de tener que entregar trabajos prácticos, esta entrega debe realizarse dentro de los plazos previstos para que sean evaluados.
- En el momento de realización de cada actividad de evaluación, el Equipo docente informará al alumnado del procedimiento y fecha de revisión de las calificaciones.
Recuperación.
- En caso que no se haya alcanzado una nota mínima de 5 sobre 10 deberá recuperarse la actividad de evaluación. La posibilidad de recuperación es única.
- El Equipo docente correspondiente informará de la fecha asignada para realizar/entregar la actividad de evaluación.
Copias y plagios.
- La realización de cualquier irregularidad en un acto de evaluación (fraude académico, plagio o uso indebido de la IA, salvo que este uso esté expresamente autorizado en la guía docente), que pueda conducir a una variación significativa de la calificación, supone que este acto se calificará con un 0. En caso de que la guía docente prevea que para superar la asignatura sea requisito imprescindible haber obtenido una nota mínima en este acto de evaluación o que se produzcan varias irregularidades en los actos de evaluación de una misma asignatura, la calificación final de esta asignatura será de 0. Al margen de ello, se podrá instruir un procedimiento disciplinario al estudiante que incurra en alguna de estas irregularidades.
Bibliografía
Obras generales
Arbiol, R., O. Viñas, J.M. Camarasa, V. Palà (1986) "Mapa d'usos del sòl de Catalunya a partir de dades del satèl.lit LANDSAT-2" Institut Cartogràfic de Catalunya. Barcelona. 154 pp. + 1 mapa.
Barret, E. C., L. F. Curtis (1999): “Introduction to Environmental Remote Sensing”, Cheltenham, Stanley Thornes Publishers Ltd.
Campbell, J.B., Wynne, R. (2011) "Introduction to Remote Sensing" The Guilford Press. N.Y. 667 pp. 5ª edición.
Chuvieco, E. (2010): “Teledetección Ambiental: La observación de la Tierra desde el Espacio”, Barcelona, Ariel. 608 pp. 3ª edición.
Colwell, R.N. (ed.) (1983) "Manual of Remote Sensing" American Society of Photogrammetry. Falls Church. Virginia. 2 vol.
Conway, E. D. (1997): “An introduction to satellite image interpretation”, Baltimore, John Hopkins University Press.
Cracknell, A. P., L. W. B. Hayes (2007): “Introduction to Remote Sensing”, CRC Press, Boca Ratón. 335 pp. 2ª edición (1ª edición de 1991).
Curran, P.J. (1985) "Principles of Remote Sensing" Longman. London.
Emery, W., A. Camps (2017) "Introduction to Satellite Remote Sensing.Atmosphere, Ocean, Land and Cryosphere Applications". Elsevier. 860 pp.
Girard, M.C., C.M. Girard (1999) "Traitement des données de télédétection" Dunod. Paris. 529 pp. ISBN 2-10-004185-1.
Gandía, S., J. Melià (eds.) (1991) "La teledetección en el seguimiento de los fenómenos naturales. Recursos renovables: Agricultura" Departament de Termodinàmica. Universitat de València.
Institut Cartogràfic de Catalunya (1992) "Mapa d'usos del sòl de Catalunya" Institut Cartogràfic de Catalunya. Barcelona. 118 pp.
Jensen, J.R. (2016) "Introductory Digital Image Processing. A Remote Sensing Perspective" Prentice Hall. Englewood Cliffs. 4ª edición. 656 pp.
Lillesand, T.M., R.W. Kiefer, J. Chipman (2015) "Remote Sensing and Image Interpretation" John Wiley & Sons. N.Y. 736 pp. 7ª edición.
Mather, P.M., M. Koch (2010) "Computer Processing of Remotely-Sensed Images" J. Wiley & Sons. Chichester. 460 pp. 4ª edición.
Paine, D., J. Kiser. (2003) "Aerial Photography and Image Interpretation" J. Wiley & Sons. Chichester. 648 pp. 2ª edición.
Pons, X., A. Arcalís. (2012) "Diccionari terminològic de teledetecció" Enciclopèdia Catalana i Institut Cartogràfic de Catalunya. Barcelona. 597 pp. También a http://www.termcat.cat/ca/Diccionaris_En_Linia/197/Cerca/
Pinilla, C. (1995) "Elementos de Teledetección" RAMA. Madrid.
Rees, G. (2005): “The Remote Sensing Data Book”, Cambridge, Cambridge University Press. 276 p. 2ª edición.
Richards, J. A. (2012): “Remote Sensing Digital Image Analysis. An Introduction”, Berlin, Springer-Verlag. 494 pp. (en algunes ediciones anteriores, como la del 2005, en coautoría con X. Jia).
Schowengerdt, R. A. (2006): “Remote Sensing. Models and methods for image processing”, San Diego, California, Academic Press. 560 pp. 2ª edición.
Sobrino, J. A. (Ed.) (2000): “Teledetección”, València, Servei de Publicacions, Universitat de València.
Wilkie, D. S., J. T. Finn (1996): “Remote Sensing Imagery for Natural Resources Monitoring”, New York, Columbia University Press.
Ustin, S. (Ed.) (2008): “Remote Sensing for Natural Resource Management and Environmental Monitoring” (Manual of Remote Sensing - Third Edition), Wiley and American Soc. of Photogrammetry and Remote Sensing. New York. 768 p.
Algunos manuales y artículos especialitzados
Bariou, R., D. Lecamus, F. Le Henaff (1985a) "Réponse spectrale des végétaux" Presses Universitaires de Rennes 2. Rennes. 91 pp.
Bariou, R., D. Lecamus, F. Le Henaff (1985b) "L'atmosphère" Presses Universitaires de Rennes 2. Rennes. 77 pp.
Bariou, R., D. Lecamus, F. Le Henaff (1985c) "Le rayonnement electromagnetique" Presses Universitaires de Rennes 2. Rennes.
Bariou, R., D. Lecamus, F. Le Henaff (1985d) "Albedo, Reflectance" Presses Universitaires de Rennes 2. Rennes. 41 pp.
Borengasser, M., W. S. Hungate, R. Watkins (2008) "Hyperspectral Remote Sensing: Principles and Applications” CRC Press, Boca Raton. 119 pp.
Cassenet, J. (1988) "Satellites et capteurs" Paradigme. Caen. 142 pp.
Diaz-Delgado, R., Lucas, R., Hurford, C. (Eds.) (2017) " The Roles of Remote Sensing in Nature Conservation" Springer. 318 pp.
Foin, P. (1987) "Cartographie topographique et thématique" Paradigme. Caen. 128 pp.
Girard, C.M., C.M. Girard (1989) "Teledetection Appliquée. Zones tempereées et intertropicales" Masson. Paris.
Guyot, G. (1989) "Signatures spectrales des surfaces naturelles" Paradigme. Caen. 178 pp.
Joly, G. (1988) "Les données-images" Paradigme. Caen. 137 pp.
Joly, G. (1986) "Traitement des fichiers-images" Paradigme. Caen. 138 pp.
Masek, JG, MA Wulder, B Markham, J McCorkel, CJ Crawford, J Storey, DT Jenstrom (2020) Landsat 9: Empowering open science and applications through continuity, Remote Sensing of Environment, 248:111968
Rees, W.G. (1990) "Physical principles of remote sensing" Cambridge University Press. Cambridge. 247 pp.
Young N.E., R.S. Anderson, S.M. Chignell, A.G. Vorster, R. Lawrence, P.H. Evangelista (2017) "A survival guide to Landsat preprocessing" Ecology, 98:920–932.
Principales revistas
Remote Sensing of Environment. Elsevier Science Publishing Company.
Remote Sensing. MDPI
IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. Institute of Electricaland Electronics Engineers.També editen IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, amb articles més curts i una més ràpida dinàmica de publicació.
International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. Elsevier Science Publishing Company.
ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. ISPRS.
Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. American Society for Photogrammetry and Remote Sensing.
International Journal of Remote Sensing. Taylor and Francis.
Canadian Journal of Remote Sensing. Canadian Aeronautics and Space Institute
Photogrammetry & Remote Sensing. International Society for Photogrammetry and Remote Sensing.
Journal of Applied Remote Sensing. SPIE.
Photointerprétation. Éditions Technip.
Existen otras importantes revistas que a menudo tratan temas de Teledetección, como el “Journal of Geophysical Research – Atmospheres” y otras revistas de menor impacto, tales como "Photogrammetria", "Remote Sensing Quarterly", "EARSeL Advances in Remote Sensing", "Geocarto International", "Soviet Journal of Remote Sensing", "Earth Observation Magazine", "Revista de Teledetección", etc. O revistas que han quedado absorbidas en otras, como “Remote Sensing Reviews” que quedó incorporada a IJRS (https://www.tandfonline.com/loi/grsr20)
Software
MiraMon, ArcGIS, QGIS, MATLAB, ENVI, Mission Planner, Office Microsoft
Grupos e idiomas de la asignatura
La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura
| Tipo de docencia | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (TEm) Teoría (máster) | 1 | Español | primer cuatrimestre | tarde |
| (PAULm) Prácticas de aula (máster) | 1 | Español | primer cuatrimestre | tarde |