exposicion fotogeologia
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
FOTOGEOLOGIA APLICADA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA
DOCENTE: Ing. ALEJANDRO LAGOS MANRIQUE
FACULTAD DE INGENIERIA
Integrantes
CHAPILLIQUEN CELIS, Victor Raphael. MARREROS QUIROZ, Jose Anthony. MENDOZA RAMIREZ, Herman Yony. SANCHEZ PEÑA, Jose Leonardo. TAPIA CORREA, Victor Alfonso.
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Conocer conceptos relacionados a la fotogeología aplicada. OBEJTIVOS ESPECIFICOS
Conocer los procesos de delimitación del terreno y elaboración de mapas.
Describir la elaboración de mapas estratimétricos. Conocer a cerca del estudio de imágenes satelitales. Interpretar imágenes LANSAT y SLAR.
INTRODUCCIÓN Las fotografías aéreas levantadas sobre los diferentes terrenos geográficos, son levantadas a diferentes alturas de vuelo del avión, es decir a diferentes escalas. La toma de fotografías de una extensión se realiza en varias líneas rectas paralelas, con un área común de superposición entre líneas contiguas de 10%-30%. El área común entre tomas contiguas de una línea de vuelo varia de 60% a 70%. A esas fotografías contiguas se les conoce como par estereoscópico, el área común de estos pares estereoscópicos se ve en 3 dimensiones. Fotografías aéreas de terrenos accidentados presentan una distorsión fotográfica en los puntos que no están en el punto central, el punto central de la fotografía aérea no tiene distorsión fotográfica. La superposición de las diferentes fotografías aéreas de los diferentes vuelos forman un foto mosaico que presenta en conjunto rasgos topográficos geológicos en conjunto de un área mucho más amplia. Estudiando la textura, tonalidad, forma, el tamaño, tipo de drenaje, patrón de vegetación, la asociación, ubicación, análisis de continuidad todos ellos sirven para la interpretación de: rocas intrusivas, sedimentarias, volcánicas, metamórficas, rasgos geológicos estructurales como: posición de estratos, plegamientos de estratos, fracturas, fallas, interpretaciones geomorfológicas. La fotogeología se aplica a diferentes áreas de estudio de la geología como: geología minera, geología petrolera, estudio de impacto ambiental, geología aplicada a construcciones civiles (caminos, puentes, túneles, presas, canales, ubicación de urbanizaciones).
DELIMITACIÓN DEL TERRENO Y ELABORACIÓN DE MAPAS
Las anotaciones de todos
los elementos geológicos
en las fotografías aéreas,
así como su transferencia
al mapa esta hecho de
acuerdo a símbolos
apropiados que deben ser
de uso rápido y fáciles de
interpretar.
La transferencia de los
datos anotados a la
estructura del mapa da
como resultado un Mapa
Fotogeológico.
En esta etapa los
datos obtenidos de
la fotointerpretación
serán comparados
con la bibliografía y
la información que
se puede obtener del
terreno.
Cuando no hay información disponible
se debe programar un corto chequeo
de campo limitado a los puntos clave
del área en estudio, los cuales son
escogerlos en las aerofotografías.
Estos se hacen para establecer la
posición exacta de los límites dudosos
para chequear buzamientos, para
establecer medir secciones
estratigráficas y colectar muestras de
rocas y fósiles para posibles trabajos
paleontológicos y estratigráficos.
Es claro que las interpretación fotogeológica permite obtener
documentos básicos confiables con poco trabajo de campo, y por lo
tanto, con un sensible reducción de tiempo y costo.
Elaboración De Mapas Estratimétricos.
Para lograr una correcta elaboración de estos datos es
necesario que los buzamientos anotados sean
numerosos y que las capas guías sean marcadas lo más
posible, para que puedan ser usadas como control en la
correlación. Además, durante la elaboración, cuando los
límites de formación no pueden ser bien definidos, se
deben tomar en consideración las fallas y cualquier rasgo
que se pueda observar.
La elaboración de los rumbos y buzamientos determinan
un mapa de rumbos y buzamientos y puede ser definido
como un mapa que describe la parte superficial de las
estructuras a través de líneas obtenidas de correlación y
generalización de los datos estratimétricos.
Calculo de alturas.
Para determinar alturas o elevaciones de los puntos u objetos en
las fotos aéreas, así como trazar curvas de nivel utilizando
instrumentos estereoscópicos, se tiene que hacer uso de dos
fotos aéreas consecutivas de una misma línea de vuelo (par
estereoscópico).
Sean las fotos consecutivas 1 y 2 tomadas desde las estaciones O1 y
O2, a una altura H0 sobre un plano de referencia ubicado sobre el
terreno
Vamos a referir todos los puntos imágenes de cada una de las fotos a
un sistema de ejes cartesianos ortogonales, con origen en el centro de
cada una de las fotos y con el eje de las “X” orientado según la dirección
de vuelo.
Consideremos ahora un punto cualquiera P del terreno. Las coordenadas
de sus imágenes P´ y P´´ sobre las fotos 1 y 2 respectivamente serán:
P´ (12) y P´´ ( 22)
Se define paralaje estereoscópico px del punto P, al valor absoluto de la diferencia algebraica entre las dos abscisas.
px= 1 - 2
Tomamos luego un dato del terreno referencial e indicamos como
h el desnivel con el punto P:
h = H0 - H
Consideramos aun un punto cualquiera Q del terreno referencial
(no representado en la figura por simplicidad) este punto tendrá, en
las fotos, las siguientes coordenadas:
Q´ ( 1, 1 ) Q´´ ( 2,2 )
Por definición su paralaje estereoscópico será:
px0 = 1 - 2
De acuerdo con la construcción geométrica de la fig. 33(en particular
con la recta O1S paralela a O2R) y usando los símbolos ya anotados
por la semejanza de triangulo, se tiene la siguiente relación:
px = 𝑩
𝑯 . f
Esta relación nos muestra que el paralaje estereoscópico no varía al
variar la posición del mismo, conservando un desnivel constante (igual
o distinto de cero), relación a un plano referencial, en otras palabras el
paralaje estereoscópico es constante para todos los puntos que se
ubican en un mismo plano horizontal.
Análogamente para el Q se tendrá:
px0 = 𝑩
𝑯𝟎 . f
Considerando, por tanto, los puntos P y Q es esta sucesión y con Q
situado sobre el plano del terreno referencial, la diferencia de paralaje
entre los mismos es:
px = px - px0
Esta diferencia se puede expresar de la siguiente forma:
px = 𝑩𝒇
𝑯−
𝑩𝒇
𝑯𝟎 = Bf
𝑯𝟎−𝑯
𝑯𝟎.𝑯 =
𝑩𝒇
𝑯𝟎.
∆𝒉
𝑯𝟎−∆𝒉 =b0.
∆𝒉
𝑯𝟎−∆𝒉
px = b0. ∆𝒉
𝑯𝟎−∆𝒉
Despejando h se tiene:
𝑯𝟎−∆𝒉
∆𝒉 =
𝒃𝟎
∆𝒑𝒙
𝑯𝟎
∆𝒉 - 1 =
𝒃𝟎
∆𝒑𝒙
𝑯𝟎
∆𝒉 =
𝒃𝟎
∆𝒑𝒙 + 1 =
𝒃𝟎+ ∆𝒑𝒙
∆𝒑𝒙
∆𝒉
𝑯𝟎 =
∆𝒑𝒙
𝒃𝟎+ ∆𝒑𝒙
h = H0 . ∆𝒑𝒙
𝑯𝟎+ ∆𝒑𝒙
Esta última formula señala el desnivel entre los puntos P y Q de las fotos
aéreas y:
px = b0 . ∆𝒉
𝑯𝟎− ∆𝒉
Señala la diferencia de paralaje entre estos mismos puntos.
H0 es la altura de vuelo sobre el plano de terreno de referencia que pasa
por uno de los puntos, en este caso el punto Q
b0 es la foto base ajustada al plano del terreno de referencia.
Es evidente que todos los puntos que se hallan a la misma altura, es
decir en un mimo plano horizontal tendrán el mimo desnivel o diferencia
de altura con respecto al plano del terreno de referencia y la misma
diferencia de paralaje estereoscópico.
Además de esto será px 0 para todos los puntos que se hallan
encima del plano del terreno de referencia y px 0 para todos los
puntos que se hallan por debajo. Para el primer caso, será H0 H y para
el segundo H0 H.
El método práctico de medir al diferencia de los paralajes
estereoscópicos, es el siguiente:
Medición de diferencia de paralajes.
Se toman dos fotos consecutivas de un mismo vuelo (par
estereoscópico)
Se traza las coordenadas “x” e “y”, el eje de las “x” debe estar
orientado según la línea de vuelo y ambas deben pasar por el centro
de la foto.
Se marcan los puntos problema en una de las fotos y sus respectivos
puntos conjugados en la segunda foto.
Se miden las distancias en cada uno de los puntos y su respectivo
conjugado. La diferencia entre ambas distancias será la diferencia de
paralaje.
Dela figura se tiene:
1 - 2 + s = 1 - 2 + r
De la formula px = px – px0
px = (1 - 1 ) – (1 - 2)
px = r – s
= r – s + m – n
= r + m – s – m = (r + m) – (s + m )
px = W - V
MEDICIÓN DE RUMBOS Y BUZAMIENTOS DE ESTRATOS Y
OTRAS ESTRUCTURAS
Determinación del rumbo.
Se ubica en la foto aérea el plano de la estructura geológica y se
ubica dos puntos sobre este plano que se encuentran a la misma
altura, o sea que se hallen sobre un plano horizontal o que tengan
una diferencia de altura igual a 0, (h=0)
La dirección de la línea que une estos dos puntos determina el
rumbo del estrato o de la estructura geológica. La fórmula que se
utiliza para determinar la altura es:
h = 𝑯𝟎. ∆ 𝒑𝒙
𝒃𝟎+∆ 𝒑𝒙 = 0
Determinación del buzamiento.
Para determinara el buzamiento, se procede de la siguiente forma:
1. Se traza una perpendicular al rumbo del estrato y sobre su plano
de estratificación. 2. Se toman dos puntos A y B sobre esta perpendicular y que se hallan a
una distancia prudencial. 3. Se mide la distancia horizontal sobre la foto (d). 4. Se calcula la diferencia de altura entre dos puntos A y B con la formula.
h = 𝑯𝟎. ∆ 𝒑𝒙
𝒃𝟎+∆ 𝒑𝒙
El ángulo de buzamiento será:
tg = diferencia de altura/distancia horizontal = ∆𝒑𝒙
𝒅
Determinación de la potencia de los estratos
Cuando los estratos tienen un buzamiento horizontal o sub horizontal la
potencia de los estratos se determina encontrando la diferencia de
altura ( h ) entre el plano superior y el plano inferior del estrato.
h = 𝑯𝟎. ∆ 𝒑𝒙
𝒃𝟎− ∆ 𝒑𝒙
Cuando los estratos se hallan inclinados, la determinación de la
potencia de los estratos se calcula del modo siguiente: (Siguiente
figura)
1. Se determina el ángulo de buzamiento de acuerdo con los
métodos descritos en el capítulo correspondiente.
2. Se determina la diferencia de alturas ( h ) entre dos puntos a y B
escogidos respectivamente en la superficie superior e inferior del
estrato, colocados en un plano perpendicular al rumbo del
estrato.
3. Se traza una línea vertical a partir del punto A, y una línea
horizontal a partir del punto B, ambas líneas sobre el mismo plano
anterior.:
Caso 1 . luego se traza una perpendicular a todos los planos superior e
inferior del estrato, pasando por el punto de encuentro ( 0 ) de las
líneas horizontal y vertical trazadas anteriormente.
El grosor del estrato será la distancia de la perpendicular entre los
estratos, que se calcula con la formula siguiente:
p = x´ + x´´ = h cos + d sen
p= espesor del estrato
h = diferencia de altura entre A y B
d = distancia horizontal entre A y B
= Angulo de buzamiento.
Caso 2. Se traza un perpendicular a los planos superior e inferior
del estrato a partir del punto B, cuya distancia será el espesor del
estrato y se calcula con la formula siguiente:
= arc sen ℎ
d´ = d cos
p = d´ sen ( - )
Caso 3. Se traza una perpendicular a los planos superior e inferior
del estrato a partir del punto A, cuya distancia será el espesor del
estrato, y se calcula con la formula siguiente:
P = ( h - d sen ) cos
Cuando los puntos A y B se hallan sobre un plano horizontal o muy
cerca de este. La distancia horizontal entre los puntos A y B es la
hipotenusa de un triángulo rectángulo y es la medida en la foto
aérea fig 36. El espesor será la perpendicular medida entre los
planos superior e inferior del estrato trazada a partir del punto A ó
B , según sea el caso y se calcula con la formula siguiente
P = d sen
Calculo del espesor de los estratos inclinados, cuando sus planos de estratificación superior e inferior se hallan a la misma altura
Levantamiento de columnas estratigráficas
Una vez efectuado las delimitaciones de las unidades litoestratigraficas en las fotos aéreas y obteniendo sus espesores se puede preparar la respectiva columna estratigráfica, la cual es de suma utilidad para las investigaciones geológicas
Para una mejor interpretación de la columna se deben usar símbolos convencionales, con el objeto de tener una buena expresión litológica. Es aconsejable usar representaciones geomorfológicas a fin de expresar los niveles más duros y los más débiles y los procesos geomórficos realizados en la región.
Levantamientos de secciones geológicas. Los perfiles o secciones geológicas pueden ser levantados a partir de fotos aéreas, de acuerdo con el siguiente método:
• Se traza una línea, lo más recta posible entre dos puntos de la región estudiada, tratando de que sea lo más representativa posible de la geología de esta región.
Figura 6: Representación de una columna estratigráfica.
Se construye un perfil topográfico entre ambos puntos, tratando en lo posible de tener puntos de control altimétricos 2. Sobre este perfil se trazan, los estratos litológicos con sus respectivos espesores, rumbos y buzamientos, las fallas, diques , vetas y todos los rasgos geológicos y estructurales existentes, siguiendo los métodos convencionales. Las columnas y perfiles geológicos, son de mucha ayuda para la preparación de los mapas fotogeológicos, los cuales darán las informaciones necesarias para la ubicación de estructuras geológicas, de yacimientos minerales y petrolíferos, además de procesos geomórficos.
Perfil geológico entre el rio chuquicara y el C° Aurovilca cuadrángulo de Santiago de chuco. La libertad- Perú.
IMAGENES DE SATELITE EN LA
EXPLORACION GEOLOGICA – MINERA:
Las imágenes de satélite han demostrado ser una herramienta importante en la exploración geológica – minera, minimizando costos en la etapa exploratoria.
Las imágenes de satélite se han aplicado con mucho éxito en la geología estructural, los mosaicos de estas permiten la detección de grandes rasgos lineales, la banda del infrarrojo cercano es la mas utilizada para esta tarea porque proporciona mayor información debido a la respuesta espectral de determinadas litologías en este rango de la longitud de onda.
Las imágenes satelitales también son utilizadas en la elaboración de mapas geomorfológicos, actualización de cartas geológicas
I. SATELITES LANDSAT Los satélites LANDSAT han capturado imágenes de la tierra desde 1972, es un
sensor multiespectral que capta tomado imágenes multiespectrales de mediana resolución por desde 1972, por esto LANDSAT posee un archivo histórico incomparable en calidad, detalle, cobertura y duración.
COMBINACION DE BANDAS CON LANDSAT Gracias a las combinaciones de bandas podemos resaltar variaciones de color,
textura, tonalidad y diferenciar los distintos tipos de cobertura que existen en la superficie, estas son las combinaciones de bandas mas usadas:
II.IMAGENES ASTER ASTER es un sensor multiespectral, sus
escenas cubren aproximadamente 60 Km2 y tienen una resolución temporal de 16 días al igual que LANDSAT. ASTER se aplica en estudios de recursos naturales en general.
III.IMAGENES ALI (ADVANCED LAND IMAGER) Es un sensor que se encuentra a bordo del satélite EO-1, el cual fue lanzado el 21
de noviembre del año 2000. El sensor ALI, se creo con la finalidad de seguir la continuidad de los datos LANDSAT. ALI tiene 10 bandas, de las cuales la primera es pancromática con 10 metros de resolución espacial y 9 multiespectrales
ALI EN LA EXPLORACION GEOLOGICO – MINERA ALI al igual que LANDSAT y ASTER permite la discriminación litológica y el
mapeo de estructuras geológicas, a diferencia de LANDSAT y ASTER, ALI solo tiene 37 km x 42 km - 180 km (la longitud de la toma es variable.
Técnicas de interpretación de una
imagen de satélite:
Los pasos principales de una interpretación geológica son:
Definir y levantar las unidades litológicas.
Levantar la estructura geológica.
En imágenes de satélite, que son monoscópicas, la determinación del rumbo, del manteo y de la dirección de inclinación de estratos se puede realizar a través de la posición de superficies iluminadas y de sombras, causadas por la elevación somera a moderada del sol
Los satélites LANDSAT (LAND=tierra y
SAT=satélite), que inicialmente se
llamaron ERTS (Earth Resources
Technology Satellites), fue la primera
misión de los Estados Unidos para el
monitoreo de los recursos terrestres.
Los LandSat orbitan alrededor de la Tierra
en órbita circular heliosincrónica, a 705 km
de altura, con una inclinación de 98.2º
respecto del Ecuador y un período de 99
minutos. La órbita de los satélites está
diseñada de tal modo que cada vez que
éstos cruzan el Ecuador lo hacen de Norte
a Sur entre las 10:00 y las 10:15 de la
mañana hora local. Los LandSat están
equipados con instrumentos específicos
para la teledetección multiespectral.
Los satélites LANDSAT llevan a bordo diferentes instrumentos. Como
los sensores pasivos; el primero, conocido como Multiespectral
Scanner Sensor (MSS), seguido de Thematic Mapper (TM) que tiene
mayor sensibilidad radiométrica que su antecesor y por último,
Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+).
Las imágenes LANDSAT están compuestas por 7 u 8 bandas
espectrales, que al combinarse producen una gama de imágenes de
color que incrementan notablemente sus aplicaciones.
Dependiendo del satélite y el sensor se incluye un canal
pancromático y/o uno térmico; asimismo las resoluciones espaciales
varían de 15, 30, 60 y 120m.
La característica más importante de las imágenes LANDSAT es
que ofrece una visión panorámica de un área muy grande,
cubriendo un cuadrángulo de 180 km de lado.
El uso de imágenes LANDSAT, por esto, aun solamente con una
interpretación visual, es muy importante para el estudio de la
geología regional y para los problemas estructurales.
La constelación de satélites LANDSAT La forman 7 satélites de los cuales sólo se
encuentran activos el 5 y 7. Su mantenimiento y operación es administrada por la
Administración Nacional Aeronáutica y Espacial (NASA) en tanto que la producción
y comercialización de las imágenes depende del Servicio Geológico de los Estados
Unidos (USGS).
El Landsat 7 es el último satélite del programa Landsat, financiado por el gobierno de los
Estados Unidos.
Entre las principales mejoras técnicas respecto de su antecesor, el satélite Landsat 5, se
destaca la adición de una banda espectral (Banda Pancromática), radiométrica y una mayor
resolución espacial de la banda térmica de 60 m. Estos avances tecnológicos permiten
calificar al LANDSAT 7 como el satélite más interesante para la generación de imágenes con
aplicaciones directas hasta una escala de 1:25.000, principalmente, en áreas rurales o
territorios de grandes extensiones.
Landsat-7 fue diseñado para una vida útil de 5 años y tiene la capacidad de recolectar, así
como transmitir hasta 532 imágenes por día. Se encuentra en una órbita Heliosincrónica, que
significa que pasa siempre a la misma hora por un determinado lugar.
El peso del satélite es de 1973 Kilogramos, mide 4.04 metros de largo, y 2.74 metros en
diámetro. A diferencia de sus antecesores, Landsat 7 posee una capacidad de almacenamiento
de 378 gigabytes, equivalente alrededor a 100 imágenes. El instrumento esencial a bordo del
satélite es el Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+).
A. CARACTERÍSTICAS
B. FUNCIONAMIENTO
Esquema de un Satélite LANDSAT
RESOLUCIÓN RADIOMÉTRICA
El sensor ETM+ dispone de lectura en ocho canales, o bandas,
situadas en distintas zonas del espectro electromagnético mientras
que el TM dispone de 7 bandas.
RESOLUCIÓN ESPACIAL
La resolución espacial cuantifica el tamaño de pixel, mínima unidad
de medida del territorio, que es capaz de definir la lectura de las
bandas del sensor. Para el sensor TM, la resolución espacial del
sensor es de:
RESOLUCIÓN TEMPORAL
La resolución temporal mide el tiempo que pasa desde la obtención
de la imagen de un punto de la tierra, hasta la siguiente imagen.
Para el satélite Landsat 7, la resolución es de 15 días entre los
tiempos entre imágenes, Esta resolución temporal, y fijándose en
que la cobertura temporal de la serie Landsat empezó en 1972,
supone que existe un total de 23 imágenes/año para cada punto de
la corteza terrestre.
Esta resolución, aunque alta, en la realidad es menos útil de lo que
en un principio de podría pensar. La existencia de nubes ocasiona
que las imágenes, debido a su existencia, sean inservibles en
algunos casos.
Las imágenes de satélite han demostrado ser
una herramienta importante en la exploración
geológica – minera, minimizando costos en la
etapa exploratoria.
Las imágenes de satélite se han aplicado con
mucho éxito en la geología estructural, los
mosaicos de estas permiten la detección de
grandes rasgos lineales, la banda del
infrarrojo cercano es la más utilizada para
esta tarea porque proporciona mayor
información debido a la respuesta espectral
de determinadas litologías en este rango de
la longitud de onda. .
En los últimos años la aparición de una serie de sensores
multiespectrales e hiperespectrales, han permitido discriminar entre
distintos tipos de litológica, identificar minerales como la alunita,
illita, clorita, caolinita, epidota, óxidos, entre otros
Combinación de Bandas con Landsat
Gracias a las combinaciones de bandas podemos resaltar
variaciones de color, textura, tonalidad y diferenciar los distintos
tipos de cobertura que existen en la superficie, estas son las
combinaciones de bandas más usadas:
Bandas 7, 3, 1
(RGB)
Bandas 3, 2, 1 (RGB)
Bandas 4, 3, 2 (RGB)
Bandas 7, 4, 1 (RGB)
Bandas 7, 4, 2 (RGB)
Bandas 5, 4, 3 (RGB
SENSORES RBV, MS, TM, ETM+
SENSORES RBV, MS, TM, ETM+
Landsat en la Exploración Geológica – Minera
Mediante la combinación de bandas se puede resaltar variaciones
de color, tonalidad, textura de las rocas, es muy utilizada para el
mapeo de estructuras y detectar zonas de óxidos y arcilla. Debido a
la resolución espacial de las imágenes LANDSAT se puede trabajar
a escalas aproximadas de: 1/80,000 con las bandas de 30 metros y
1/35,000 para la banda pancromática de 15 metros.
Imagen LANDSAT del Anticlinal de Baños del Inca – Shaullo (Departamento de Cajamarca).
Imagen LANDSAT del yacimiento de Minera Yanacocha – Cajamarca.
IMÁGENES SAR
Generalidades.
El Radar de Apertura Sintética (SAR) es un dispositivo de microondas activo que permite generar imágenes de alta resolución.
El radar posee un sistema de teledetección activo, y tiene la posibilidad de funcionar de día como de noche y atravesar capas de nubes dando gran disponibilidad de información. Puede distinguir diferentes tipos de cobertura de la Tierra, así como también puede detectar cambios temporales, de gran utilidad, en la Geología.
este sistema opera en diferentes frecuencias y polarizaciones, lo que permite obtener distintas clases de información de un mismo objeto sensado.
El Sistema de Radar.
Los sensores o detectores que emiten su propio haz de microondas para captar posteriormente las microondas reflejadas desde la superficie terrestre se conocen con el nombre de radar
Por tratarse de un haz emitido artificialmente, pueden controlarse las condiciones de adquisición: ángulo, distancia, orientación, polarización, etc., para facilitar la interpretación posterior de la señal,
En la región de las microondas se distingue una serie de bandas de características comunes, cuyas denominaciones derivan en buena parte de las aplicaciones militares que dieron origen al radar. Suelen distinguirse las bandas de microondas que se relacionan en el siguiente cuadro:
Banda
Ancho (cm)
Valor típico
(cm)
Ancho
(GHz)
Ka 0.75 1.10
1.00
10.90
36.00 K 1.10 1.67
Ku 1.67 2.40
X 2.40 3.75 3.00 5.75 10.90
C 3.75 7.50 5.60 3.90 5.75
S 7.50 15.00 10.00 1.55 3.90
L 15.00 30.00 23.00 0.39 1.55
P 30.00 100.00 70.00 >0.39
Los SLAR-RAR (Radares de Vista Lateral de Abertura Real) fueron los primeros sistemas generadores de imágenes de la superficie terrestre mediante el uso de microondas
El SLAR (Side Looking Airbone Radar) posee una antena que irradia (“ilumina”) lateralmente los albos con un haz de microondas, el cual es amplio verticalmente y estrecho horizontalmente.
Para obtener una mejor resolución azimutal es preciso disminuir la distancia entre el radar y el albo o aumentar la longitud de la antena.
Características únicas de los datos del SAR
Geometría de la Imagen.
Es virtualmente imposible representar un área sobre la superficie de la Tierra sin distorsión geométrica dentro de las imágenes de radar, los objetos altos parecen inclinarse hacia el sensor de radar.
El sensor de radar mide el retardo entre transmisión y recepción para cada pulso del radar, en el fenómeno que se llama escorzo.
Las sombras también son una característica inherente de la mayoría de las imágenes de radar, y ocurren primariamente sobre los lados a sotavento de las montañas. El sombreo realza lineamentos, grietas y fallas, al resaltar cambios en la orientación del accidente.
Efectos del Relieve del Terreno sobre las Imágenes del SAR: Calgary, AB, Canadá.
Radiometría de la Imagen.
Las imágenes del SAR son monocromáticas (blanco y negro) y la intensidad luminosa relativa de un pixel se relaciona directamente a la reflexividad del radar del objetivo de terreno que representa. El alcance de los valores radiométricos está entre los dos extremos: completamente oscuro y completamente brillante
La Figura ilustra como la tecnología del radar puede afectar los valores digitales usados para representar dos áreas
Respuesta Litológica a las Ondas de Radar.
Cuando se emite un haz de microondas desde un radar a la superficie terrestre, la mayor parte de este haz es dispersado al contacto con ella. Según la naturaleza del sustrato.
el haz principalmente se dispersa hacia la atmósfera (caso de suelo), se dispersa dentro del propio objeto (caso de la vegetación), o se refleja en forma especular (caso del agua). En función de estos tres comportamientos, el radar registrará una señal de retorno muy distinta y ninguna cubierta ofrece un comportamiento único y constante.
Los más importantes factores que se miden son la rugosidad y geometría del terreno, el ángulo de incidencia del flujo y su polarización. Estos factores introducen una cierta variabilidad en torno al coeficiente promedio de cada tipo de cubierta, principalmente afectado por su conductividad.
La rugosidad del terreno aparecerá más liso a medida que se trabaje con longitudes de onda y con ángulos de incidencia mayores (observación más oblicua). Esta relación es muy importante, ya que en una superficie rugosa, la dispersión de retorno se dirige en todas las direcciones y el sensor capta una fuerte señal. En cambio, si la cubierta es lisa, la reflexión tiende a ser especular y la señal de retorno puede llegar a ser prácticamente nula. Este es el caso de las masas de agua en calma, que aparecen con tonos oscuros en una imagen radar.
Las características eléctricas de la cubierta juegan un papel tan destacado como la geometría de la señal de retorno al sensor. Una de las medidas de este comportamiento es la denominada constante dieléctrica compleja, que intenta medir la conductividad y reflectividad de un tipo de material.
la presencia de agua en el suelo o en la vegetación puede alterar significativamente el pulso de retorno.
la vegetación –casi siempre cargada de humedad– tiende a ofrecer un pulso de retorno mayor que los suelos secos. También son buenos conductores las superficies metálicas
en lo concerniente a pendientes y orientaciones de la superficie del terreno, respecto al ángulo de incidencia del flujo energético del radar.
A mayor ángulo, en general menor pulso de retorno, puesto que la rugosidad y en consecuencia, la dispersión es menor. Además, si se combina un ángulo de incidencia bajo con una longitud de onda larga, el pulso del radar puede penetrar a una cierta profundidad, consiguiéndose interesante información
el efecto de sombra es relativa a la orientación de la topografía frente a la antena
La polarización se refiere a la forma en la cual son trasmitidas y recibidas las señales del radar
Una señal polarizada indica que su vibración se restringe a una dirección determinada. Las dos formas más importantes son la polarización semejante y la cruzada.
Distintos tipos de retro-dispersión (adaptado de Campbell, 1987; en Chuvieco, 1989)
Aplicaciones Geológicas de las Imágenes de Radar.
Interpretaciones Estructurales.
RADARSAT proporciona a los geólogos una fuente de datos única y complementaria con respecto a contacto, estructura, lineamientos y formas del terreno
Lineamentos
RADARSAT tiene una capacidad de destacar los elementos lineales de una imagen que no están paralelo - cerca a la dirección de la visada Los lineamientos pueden ser en origen inducidos por el ser humano, geomorfológicos o estructurales. RADARSAT proporciona información para ayudar en la discriminación de los variados accidentes en lineamientos.
Extracción de lineamientos usando RADARSAT: Rio Arauca, Venezuela
Rumbo e Inclinación
Pendientes en Declive
Pendientes inclinadas
Análisis de redes de drenaje
Los pliegues, domos y cuencas dan señales reveladoras de sus posturas cuando se deforman bajo las fuerzas de la erosión.
Las pendientes en declive perpendiculares a la estratificación se caracterizan por dos características temáticas fácilmente definibles sobre imágenes de radar. En primer lugar los escalones topográficos paralelos reflejan la presencia de unidades de roca con resistividades alternas; . En segundo lugar las redes de arroyos aparecen más dendríticas sobre la pendiente en declive que las que están sobre las pendientes inclinadas.
Las pendientes inclinadas paralelas a la estratificación se caracterizan por crestas de forma triangular (planchas), que generalmente apuntan fuera de la dirección de inclinación.
El radar es sensible a las redes de drenaje debido a las diferencias dieléctricas entre agua, suelo húmedo y vegetación Se puede derivar información estructural usando técnicas de interpretación basadas en variaciones tonales. Los cambios abruptos en densidad de drenaje pueden denotar diferentes litológicas y estructurales.
Anomalía de drenaje local: Rió Santo Domingo, Venezuela.
Interpretaciones Litológicas.
Las imágenes de RADARSAT proporcionan información sobre el lecho de roca expuesto, capas de vegetación, y la sobrecarga encontrada en el área. El parámetro dominante de cómo aparecerá una unidad de roca dada en una imagen de radar es su textura superficial producto de la retrodispersión contrastante.
Ambientes Cuaternarios
Litología Cuaternaria: Isla Bathurst, NWT, Canadá.
El mapeo cuaternario en terreno producido por acción de los glaciares, involucrando la declinación de formas del terreno con la evaluación del material sobre la superficie,
Medioambientes Volcánicos
Litología volcánica: Península de Kamchatka, Federación Rusa
Las unidades de terreno se identifican por las texturas, formas y tonos únicos de las imágenes de radar, los cuales en este caso están afectados por los diversos flujos de lava, humedad del suelo, y la ausencia/presencia de nieve.
Medioambiente Tropical, Forestado.
En estos ambientes hay poca penetración superficial o de cubierta frondosa por una señal de radar. En regiones tropicales, RADARSAT crea indirectamente una representación de la superficie al producir imágenes de las variaciones en altura de las copas de los árboles, porque la geomorfología regional y local se imita en la cubierta frondosa. Los geólogos de exploración pueden entonces usar esta información para detectar estructuras geológicas de pequeña escala, patrones de erosión, y accidentes topográficos sutiles.
Geología de copa de árbol en regiones tropicales: Kalimantan, Indonesia
CONCLUSIONES
Las anotaciones de todos los elementos geológicos en las fotografías aéreas, así como su transferencia al mapa esta hecho de acuerdo a símbolos apropiados que deben ser de uso rápido y fáciles de interpretar.
Con la fotointerpretación de imágenes aéreas podemos calcular rumbos y buzamientos, pendientes, etc, con la aplicación de
formaulas que ya mencionaron el trabajo. Las imágenes MSS (bandas 4, 5 ,6 y 7) y las TM (bandas 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7) pueden ser analizadas digitalmente mediante sistemas
de tratamiento de imágenes tales como el SITIM (Sistema de Tratamiento de Imágenes) y el CIG (Centro de Información Geográfica).
La imagen a ser analizada entra en el sistema a través de una Cinta Magnética Compatible, o de un disco flexible. Una vez que la
imagen se halla almacenada, en el disco ésta puede ser visualizada en cualquier momento en la pantalla del monitor a escala especificada por el usuario. Luego se pueden realizar los procedimientos de procesamiento y clasificación de imágenes.
Los satélites Landsat (EE.UU.) se mueven en sentido norte-sur pasando muy cerca de los polos; cruzan la Tierra con una
trayectoria que semeja los gajos de una naranja. Se encuentran a una altura de 700 km sobre la superficie terrestre, toman datos de la misma escena cada 15 a 16 días y llevan a bordo dos tipos de sensores: MSS y TM.
Las imágenes LANDSAT están compuestas por 7 u 8 bandas espectrales, que al combinarse producen una gama de imágenes de
color que incrementan notablemente sus aplicaciones. Dependiendo del satélite y el sensor se incluye un canal pancromático y/o uno térmico; asimismo las resoluciones espaciales varían de 15, 30, 60 y 120m.
Las imágenes SLAR son una gran fuente de información para la interpretación estructural, geológica y litológica de una
determinada área; ya que contiene ciertas propiedades como el ángulo de incidencia del rayo, geometría de la imagen, propiedades conductivas, etc. Que permiten diferenciar características del terreno de forma concisa.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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