Los Beneficios de un Sensor Digital Aerotransportado

Un sistema avanzado para la captura de imágenes multiespectrales de alta resolución para la Web

Alta Tecnología de Barrido Digital Los sensores digitales de barrido (denominados “Pushbroom” en Inglés) son instrumentos de alta tecnología con capacidad estereoscópica, al igual que los satélites de imagen existentes.

Uno de estos sensores es el ADS40 de Leica, el cual fue diseñado para llevar al ambiente aeronáutico tanto las ventajas de las cámaras aéreas como de los sensores satelitales de barrido. Colocar un sensor de barrido en una aeronave ha sido un desafío considerable, el cual se logró resolver montando un total de 10 sensores CCD (Charge Coupled Devices) en el plano focal de un sistema óptico único de alta resolución.

¿Porqué las Imágenes de Satélite no Reemplazan a la Fotografía Aérea?

Aunque es posible para los sensores espaciales actuales alcanzar resoluciones submétricas, hay un límite en la utilidad de la información radiométrica contenida en cada píxel. La atmósfera, con todas sus impurezas, actúa como filtro que absorbe energía, a la vez de constituir un medio dispersivo.

La energía radiada disminuye con el cuadrado de la distancia a la fuente. Cuanto más distante se encuentre el sensor de la super- ficie de la tierra, la cual refleja la energía solar, más difícil es resolver y registrar la información geométrica y radiométrica con precisión.

Los sensores aerotransportados operan con mayor proximidad al terreno y por lo mismo siempre estarán en condiciones de superar las capacidades de sensibilidad espectral y relación señal/ruido de los sensores satelitales. La diferencia de velocidades entre las plataformas (60 m/seg aerotransportado, versus 6000 m/seg espacial) permite también un tiempo de integración más largo que contribuye a la reducción de la relación señal/ruido.

Otra ventaja del sensor aerotransportado sobre el espacial es la disponibilidad de datos según la demanda. Esto significa que la localidad, tiempo de adquisición, tipo de imagen y resolución están dictados por la aplicación. Por el contrario, las imágenes de satélite están disponibles con órbita y resolución fija. La mayoría de las imágenes de satélite están plagadas de nubosidad, lo que dificulta el mapeo de vegetación contigua. Para los casos en los que se deben cubrir grandes extensiones en corto tiempo se pueden comisionar varios sensores simultáneamente. Esto no es posible con imágenes de satélite. Aún peor, algunos satélites pasan nuevamente sobre un determinado punto de la tierra cada dos semanas. Adicionalmente, cuando se requiere de imágenes estereoscópicas multiespectrales, los satélites actuales no ofrecen resoluciones inferiores al medio metro, y esto con disponibilidad muy baja, y a un costo bastante superior a la alternativa aerotransportada.

Imágenes Crudas con Resolución 10 a 100 Veces Mayor

Los satélites de órbita más baja todavía viajan a una distancia 40 veces mayor que el techo de vuelo de la mayoría de las aeronaves. Esta diferencia de alturas sobre el terreno, del orden de los 400km a 700km, siempre se traducirá en diferencias en el desempeño de los sensores. Las plataformas estratosféricas, que ocupan un nivel intermedio, son por el momento experimentales y se caracterizan por una trayectoria mayormente incontrolable. Los vehículos no tripulados de gran altura (con siglas en inglés de HALE UAV) que pueden permanecer por meses a alturas de 40,000 a 65,000 pies, aún se encuentran en su etapa de desarrollo, y son soluciones por el momento muy costosas y de aplicación militar.

Mientras que los satélites ofrecen resoluciones geométricas entre los 60cm y los 30m, el ADS40 puede adquirir directamente imágenes a color RGB con la misma resolución de las imágenes pancromática para tamaños de píxel de 10cm a 15cm y mayores, sin necesidad de recurrir a técnicas comúnmente llamadas en inglés pan-sharpening, que consisten en el coloreado del pancromático a partir de imágenes a color de inferior resolución. Las imágenes multiespectrales de alta resolución, en las cuales las bandas de color corresponden fielmente al original, y no han sido adulteradas por ningún algoritmo de transformación, constituyen una herramienta sumamente valiosa para las disciplinas de percepción remota. Ortofotos a Partir Or tofotos Par tir de Imágenes Quasiortogonales or togonales

En un sensor de barrido, la línea de CCDs colocada en la posición central (o nadiral) del plano focal, produce una imagen casi ortogonal denominada alfombra de píxeles. Una imagen casi ortogonal es una imagen ortogonal en la dirección del vuelo, y cónica o de proyección central en la dirección transversal.

Esta cercanía de la imagen nadiral a una imagen de proyección verdaderamente ortogonal hace que las imágenes capturadas por el ADS40 sean sumamente atractivas para aplicaciones de proceso automatizado de imágenes. La producción de ortofotos verdaderas requiere la determinación de modelos digitales de superficie (DSM) con los tres canales pancromáticos en forma estereoscópica. Adicionalmente, la geometría simple de las líneas de perspectiva paralela en las imágenes simplifica la producción automatizada de ortofotos, a partir de imágenes mucho más próximas al producto final deseado.