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Elementary analysis of optical satellite imagery using principal components transformation

Análisis elemental de imágenes ópticas por satélite utilizando la transformación de componentes principales.

Scientia Plus Conscientia

Principal components analysis (PCA) is one of the oldest and most important transformations of multivariate data analysis. The central idea is to generate linear combinations of the input data variables that are uncorrelated and have maximum variance. This reduces the dimensionality of the data while enhancing the features of interest.

In remote sensing this technique can be advantageously used to reduce the number of bands that are necessary for a certain analysis (i.e. classification) and so reduce computing costs while keeping as much as possible of the variability present in the data. Most GIS and remote sensing software packages in use today have implemented this function in some or another way. In practice, it is enough for an analyst to just press a virtual button to calculate te principal components of an image. This is comfortable but boring. It robs us of the fun of understanding the basic principles and…

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NASA’s Eyes: Observación de la Tierra

La NASA tiene unas aplicaciones excelentes para aprender mucho sobre nuestro planeta, con el programa NASA’s Eyes “Eyes on the Earth” podemos volar con la flota de satélites que posee la NASA que están observando la Tierra mostrando su ubicación en tiempo real y ver que están observando desde una perspectiva global en un entorno 3D.

satellites

Podemos monitorear los signos vitales de nuestro planeta, como la altura del nivel del mar, la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera o el ozono de la Antártida. Trazar el movimiento del agua en el mundo mediante el mapa de la análisis de la gravedad de los satélites GRACE. Detectar las erupciones volcánicas y los incendios forestales utilizando el monóxido de carbono como signo vital. Observar los lugares más calientes y más fríos de la Tierra con el mapa global de la temperatura de superficie, y decenas de observaciones más…

Este programa está disponible para PC o Mac y se puede lanzar o descargar desde la siguiente dirección:

http://eyes.nasa.gov/eyes-on-the-earth.html

Os muestro algunas cosas interesantes que hace el programa (tiene decenas…), por ejemplo la temperatura de la Tierra (se obtiene simplemente pulsando en el icono del dibujo de un termómetro):

temperatura global

También podéis seleccionar decenas de datos que han tomado los satélites de NASA, para ello pulsamos en el icono de Missions y elegimos la misión que más nos interese, por ejemplo AQUA:

aqua

Nos sale un menú en el que podemos ver la mayoría de los datos que este satélite toma y su imagen en colores sobre la Tierra.

Sí queremos ver el mapa de la Tierra en 3D (para ello necesitamos las típicas gafas para 3D) también podemos hacerlo, que por cierto os lo recomiendo pues parece que la Tierra se vaya a salir del ordenador :). Se hace pulsando simplemente un icono que hay a la derecha que pone 3D.

3d

Hay multitud de datos e imágenes para pasar un buen rato descubriendo cosas sobre nuestro planeta, os invito a que probéis el programa ya que seguro que os deja bastante enganchados y además podréis ver el enorme potencial de los satélites de teledetección para tomar datos sobre los planetas.

Mi universo blog

La Teledetección: Observando desde el espacio

La Teledetección  es una técnica de observación y medición remota, a través de un medio entre el objeto y el sensor,  es decir sin contacto directo entre el objeto y el detector:

satelites

imagen: Algunos ejemplos de satélites

-Se suele utilizar en los siguientes casos:

1.- Casos en los que es imposible la medición directa (astronomía).

2.- Observación panorámica a distancia (por ejemplo: observación de la Tierra desde satélites para fines meteorológicos).

3.- Casos en los que se trata de estudiar objetos o muestras que no han de ser destruidas ni alteradas ( por ejemplo: análisis de obras de arte, restos arqueológicos, etc.).

El caso más claro es la observación desde satélites de la Tierra, para fines meteorológicos, agricultura, medida de gases de efecto invernadero, ordenación del territorio, etc. Es un sistema clave en la actualidad para la determinación de muchos parámetros, como salinidad, humedad del suelo, aerosoles, vapor de agua, vegetación, incendios, etc.

Los satélites tienen un sensor a bordo que es el que detecta la radiación que emite la superficie,  estos sensores tienen mediciones en muchas longitudes de onda, es decir tienen varias bandas de medición según el parámetro a determinar. Así como diversas resoluciones para observar con más o menos detalle la superficie.

espectro                                      Espectro electromagnético

CapturaResolución espacial y bandas que comprenden varios satélites, (pulsar sobre la imagen para ver más grande)

Podéis ver algunos trabajos en el apartado de Teledetección del Blog, actualmente es una ciencia con una gran cantidad de aplicaciones y clave para conocer la evolución de la Tierra y del Universo.

¿Qué es la Teledetección?

La Teledetección  es una técnica de observación y medición remota, a través de un medio entre el objeto y el sensor,  es decir sin contacto directo entre el objeto y el detector:

-Se suele utilizar en los siguientes casos:

1.- Casos en los que es imposible la medición directa (astronomía).

2.- Observación panorámica a distancia (por ejemplo: observación de la Tierra desde satélites para fines meteorológicos).

3.- Casos en los que se trata de estudiar objetos o muestras que no han de ser destruidas ni alteradas ( por ejemplo: análisis de obras de arte, restos arqueológicos, etc.).

El caso más claro es la observación desde satélites de la Tierra, para fines meteorológicos, agricultura, medida de gases de efecto invernadero, ordenación del territorio, etc. Es un sistema clave en la actualidad para la determinación de muchos parámetros, como salinidad, humedad del suelo, aerosoles, vapor de agua, vegetación, incendios, etc.

satelites                                 Algunos ejemplos de satélites

Los satélites tienen un sensor a bordo que es el que detecta la radiación que emite la superficie,  estos sensores tienen mediciones en muchas longitudes de onda, es decir tienen varias bandas de medición según el parámetro a determinar. Así como diversas resoluciones para observar con más o menos detalle la superficie.

espectro                                      Espectro electromagnético

CapturaResolución espacial y bandas que comprenden varios satélites, (pulsar sobre la imagen para ver más grande)

Podéis ver algunos trabajos en el apartado de Teledetección del Blog, actualmente es una ciencia con una gran cantidad de aplicaciones y clave para conocer la evolución de la Tierra y cómo no del espacio pues también se usa para astronomía.

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Saludos

Jose Vicente.

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