La Unidad de Observación Físico - Territorial

Esta unidad tiene como propósito promover y ejecutar programas de beneficio social que requieren del uso de técnicas de teledetección espacial, como herramienta útil para la toma de decisiones en pro del desarrollo de las políticas públicas del Estado venezolano, contribuyendo así con el desarrollo económico, político y social de la Nación. Son competencias de la Unidad de Observación Físico-Territorial del Centro Espacial Venezolano las siguientes actividades:

1. Diseñar, elaborar, asesorar y ejecutar estrategias, planes, programas y proyectos de observación de la Tierra establecidos por el Centro Espacial Venezolano, así como aquellos realizados de manera coordinada con otros órganos y entes públicos o privados.
2. Promover y estimular programas de formación de profesionales de la administración pública en el uso de técnicas de Teledetección Espacial y de Sistemas de Información Geográfica (SIG), en instituciones de reconocida trayectoria a nivel nacional o internacional.
3. Acompañar y velar por el cumplimiento de los cronogramas de apoyo financiero que el órgano rector en materia de Ciencia y Tecnología brinda a otros órganos o entes del Poder Público, relativos a la consolidación y fortalecimiento de programas de observación de la Tierra.
4. Propiciar y fomentar la cooperación entre los distintos órganos y entes públicos responsables por la generación, procesamiento y distribución de datos geo-espaciales.

La Observación Satelital de la Tierra

La observación de la Tierra desde plataformas espaciales comprende un conjunto de tecnologías para el estudio de procesos y fenómenos (naturales o antrópicos) que tienen lugar en la superficie del planeta. La observación satelital permite obtener información de diversas coberturas terrestres de forma continua y consistente, en tiempo real, la cual es particularmente valiosa para el estudio de los sistemas terrestres y del impacto que tienen en éstos las actividades humanas.

La observación Satelital de la Tierra tuvo sus inicios en la década de los 60 con el lanzamiento del primer satélite de observación meteorológica de la serie TIROS. A este satélite le siguieron un conjunto de misiones y programas; entre los más conocidos cabe destacar el lanzamiento de los satélites rusos Soyuz (1967), los satélites norteamericanos de la serie ERTS (1972), el laboratorio espacial tripulado Skylab (1973), el programa Landsat (1975), el satélite oceanográfico Seasat (1978), el francés SPOT (1986), el japonés MOS-1 (1987) y el Indio IRS-1 (1988). En la última década, el número de plataformas satelitales para aplicaciones civiles ha crecido significativamente, incrementándose de forma notable el número de aplicaciones derivadas del uso de imágenes de satélite. Además de los 35 satélites de uso civil que están previstos para ser lanzados hasta el año 2012, cerca de 49 satélites de uso meteorológico y 96 de observación terrestre se encuentran operativos actualmente, poniendo a disposición de la comunidad científica y de los usuarios en general, grandes cantidades de datos e información geo-espacial.

Sin embargo, cabe destacar que el acceso a la información satelital requiere, en su mayoría, inversiones elevadas para cubrir los costos de adquisición de la data, de los equipos y aplicativos, así como del adiestramiento de personal técnico y especializado. Entre las plataformas satelitales (sensores) para aplicaciones civiles más importantes operando en la actualidad, caben destacar:

1. LANDSAT-5 y 7. (TM/ETM+)
2. SPOT-4. (HRV, VEGETATION)
3. SPOT-5. (HRG, HRS, VEGETATION-2)
4. IRS.
5. IKONOS-2. (V-NIR)
6. Quick Bird-2. (V-NIR)
7. CBERS-2. (CCD)
8. Kompsat-2.
9. EO-1. (Hyperion)
10. AQUA Y TERRA. (MODIS, ASTER)
11. NOAA. (AVHRR)
12. GOES.
13. ADEOS II.
14. Radarsat-1.
15. ERS-1 y 2.
16. JERS-2.
17. ENVISAT.

La Teledetección Espacial

En su sentido más amplio se refiere al conjunto de técnicas y procedimientos utilizados para obtener información de la cobertura terrestre desde sensores instalados a bordo de plataformas satelitales, englobando además, las técnicas de procesamiento, almacenamiento y distribución de imágenes satelitales posteriores a su adquisición.

 

Un sistema de teledetección espacial incluye, al menos, tres componentes: una fuente de energía (natural o artificial), un objeto o superficie y el sensor. Este último tiene la capacidad de captar la energía emitida o reflejada por la superficie terrestre y habitualmente se dividen en pasivos o activos. Los denominados sensores pasivos se limitan a recibir la energía reflejada por un objeto, proveniente de una fuente exterior a ellos (la fuente de energía más importante es la proveniente del sol).

Los sensores activos, por el contrario, no necesitan de una fuente de energía externa para percibir los objetos, puesto que los mismos son capaces de emitir y, posteriormente, recibir su propio haz de energía. Esta característica permite a este tipo de sensores (el más conocido es el radar) operar tanto de día como de noche y bajo condiciones de nubosidad, puesto que la mayoría de los radares operan en longitudes de ondas largas (entre 0,5 y 75 cm).

 

En comparación con otros medios de observación terrestre convencionales (como la fotografía aérea) la teledetección desde plataformas satelitales posee ciertas ventajas, como por ejemplo: la cobertura global y periódica de la superficie terrestre (incluso de áreas inaccesibles o de difícil acceso), la visión panorámica del territorio y la disponibilidad de información geo-espacial en regiones no visibles del espectro electromagnético.

Todo ello, propicia la comprensión de procesos y fenómenos de gran dinamismo que afectan al ambiente, convirtiéndose así en una herramienta poderosa y eficaz para el manejo y evaluación de recursos naturales y planificación de estrategias para la mitigación de impactos ambientales.

Información temática a partir de imágenes satelitales

Es decir, el incremento en la resolución espacial de un sensor conlleva a la reducción de la capacidad del mismo para discriminar mayor información, pues se estaría disminuyendo su ciclo de cobertura (resolución temporal). Ello, debido a que ambas resoluciones se relacionan con las características orbitales de las plataformas (principalmente la altitud).

En este sentido, los sensores de baja o moderada resolución espacial son los más recomendados para estudiar los patrones regionales y globales de la cobertura vegetal o del clima. Los sensores de resolución intermedia se utilizan tradicionalmente para la agricultura y evaluación de recursos naturales, así como para la determinación de impactos originados por desastres naturales. En cambio, los sensores de alta resolución espacial son particularmente útiles en el levantamiento de información detallada, como por ejemplo: el catastro urbano, diseño y planificación de vías de comunicación, construcción de infraestructuras hidráulicas y edificaciones, entre otros.

 

Otros elementos importantes que deben ser considerados en una imagen satelital para discriminar diferentes coberturas terrestres, se refieren a la resolución espectral y radiométrica de los sensores instalados en los satélites. El primer término, indica el número y la anchura de las bandas espectrales, lo cual facilita la caracterización espectral de distintos objetos o coberturas terrestres; el segundo, hace referencia a la capacidad que tiene el sensor para detectar variaciones en la energía recibida.Cabe destacar que los diferentes tipos de resolución de un sistema sensor (espacial, temporal, espectral y radiométrica) se relacionan entre sí y son diseñados en función de uno o varios campos de aplicación.

Es decir, el incremento en la resolución espacial de un sensor conlleva a la reducción de la capacidad del mismo para discriminar mayor información, pues se estaría disminuyendo su ciclo de cobertura (resolución temporal). Ello, debido a que ambas resoluciones se relacionan con las características orbitales de las plataformas (principalmente la altura). En este sentido, los sensores de baja o moderada resolución espacial son los más recomendados para estudiar los patrones regionales y globales de la cobertura vegetal o del clima. Los de resolución intermedia se utilizan tradicionalmente para la agricultura y evaluación de recursos naturales, así como para la determinación de impactos originados por desastres naturales. En cambio, los sensores de alta resolución espacial son particularmente útiles en el levantamiento de información detallada, como por ejemplo: el catastro urbano, diseño y planificación de vías de comunicación, construcción de infraestructuras hidráulicas y edificaciones, entre otros.

Aplicaciones y campos de estudio

La información obtenida a partir de imágenes satelitales es utilizada en diversas aplicaciones y campos del conocimiento humano, proporcionando información valiosa para los estudios ambientales, principalmente. El análisis secuencial de la información satelital nos permite realizar estudios de la cobertura vegetal del planeta, estimar variaciones en el nivel del mar o la degradación de la capa de ozono por la contaminación atmosférica, entre otros.

La disponibilidad de información geo-espacial en regiones no visibles del espectro electromagnético, como es el caso del infrarrojo medio y térmico o las microondas, permite estudiar la distribución espacio temporal de la temperatura de la superficie terrestre o marina, el seguimiento de corrientes marinas o la detección de focos de calor y fuegos activo, indicativos de incendios forestales.

En el caso de las microondas, instrumentos como el radar miden los desniveles superficiales y, al combinar varias imágenes de la misma localidad, pueden identificarse movimientos tectónicos o desplazamientos en el terreno. Con las imágenes de radar es posible estimar la altitud media de la superficie terrestre o del mar, con una exactitud de algunos centímetros. Además, debido a su gran capacidad de observación, independiente de las condiciones atmosféricas y de la iluminación solar, el uso del sistema de radar permite adquirir y actualizar información cartográfica y temática en regiones con nubosidad constante, donde los sistemas ópticos tradicionales presentan serias limitaciones.

En definitiva, el análisis de las características físico naturales a través de las imágenes de satélites permite realizar entre otros estudios:

1. La generación de mapas de uso de la tierra a partir de procesos de clasificación digital supervisada, con aplicación directa en la planificación urbana, rural y ordenación del territorio.
2. El soporte para la agricultura de precisión con imágenes de alta resolución espacial tales como: valoración del estado fenológico de superficies cultivadas por distribución irregular de riego y fertilizantes y delimitación de áreas afectadas por plagas o enfermedades.
3. El análisis y detección de cambios en la cobertura y uso de la tierra. Identificación de zonas de expansión urbana y estudios de catastro urbano, mediante la utilización de imágenes de satélite de alta resolución espacial.
4. La generación precisa de ortoimagenes y ortofotomapas con líneas de actualización cartográficas y posterior incorporación a los SIG.
5. El seguimiento de campañas de muestreo en campo y la toma de puntos de control con tecnología GPS de precisión métrica y sub-métrica.
6. La elaboración de modelos digitales del terreno. Análisis de pendientes y estudios de cuencas hidrografías.
7. La elaboración de bloques diagramáticos e imágenes en tercera dimensión que permiten realizar pruebas o simulacros en la prevención de daños siniestros por inundación, contaminación ambiental y riesgos geológicos.
8. La evaluación de daños diversos, evaluación de impacto por sequia y delimitación de áreas afectadas por episodios de contaminación.
9. La obtención de soluciones específicas aplicadas a la calidad de las aguas continentales, costeras y oceánicas.

Entre las aplicaciones más importantes de la teledetección espacial se pueden destacar los siguientes campos:

1. Ordenación del territorio
2. Gestión Municipal.
3. Gestión Urbana.
4. Evaluación y Gestión de riesgos y desastres.
5. Catastro rural y urbano.
6. Gestión de recursos naturales.
7. Vigilancia ambiental.
8. Cambio en la cobertura y uso de la tierra.
9. Agricultura/ Pesquería.
10. Oceanografía.
11. Monitoreo de recurso natural.
12. Dinámica hidrográfica.
13. Estudios de vegetación.
14. Manejo forestal.
15. Estudio de cuerpos de agua.
16. Climatología / meteorología.
17. Cambios Climáticos globales.
18. Estudios Geológicos y geomorfológicos.
19. Prospección mineral y de hidrocarburos.
20. Actualización cartográfica.
21. Control de fronteras.

 

Proyectos en Curso

Proyecto A

-Titulo: Técnicas de Teledetección Espacial para el análisis del entorno socio-ambiental de los planteles de educación básica y media diversificada, del Ministerio del Poder Popular para la Educación (MPPE).

-Programa al cual pertenece: Aplicación de la Tecnología Satelital en Proyectos Sociales.

-Objetivo general del proyecto: Adiestrar a los maestros y profesores de los planteles educativos del MPPE, con competencia en las asignaturas de geografía y ciencias afines, en el uso de imágenes satelitales como recurso didáctico para el análisis del entorno socio-ambiental, con vistas a la participación de las comunidades educativas en el diseño, evaluación y ejecución de los planes y políticas públicas en el ámbito local, regional y nacional.

-Descripción del proyecto: El proyecto fue promovido y diseñado en forma conjunta por el CHV y el MPPE. Se encuentra en Fase de ejecución desde el 26 de julio de 2007 y pretende proporcionar las herramientas básicas de adiestramiento en el uso de imágenes satelitales a maestros y profesores de 500 planteles educativos del MPPE, localizados en los estados: Lara, Táchira, Amazonas. Delta Amacuro, Distrito Capital, Vargas, Aragua, Miranda, y Guárico. Los docentes adiestrados estarán comprometidos a transferir estos conocimientos a la población estudiantil entre 4° y 6° de educación primaria y de primero a quinto año de educación media, con la finalidad de propiciar en la comunidad estudiantil y profesoral la inquietud por la comprensión y conocimiento de su contexto socio-ambiental utilizando la tecnología satelital como recurso didáctico de análisis.

 

Proyecto B

-Titulo: Adiestramiento de Empleados Públicos en el Manejo de Imágenes Satelitales.

-Programa al cual pertenece: Formación de Empleados Públicos en el Manejo de Imágenes Satelitales.

-Objetivo general del Proyecto: Adiestrar empleados del sector público en el uso y manejo de técnicas de teledetección satelital y sistemas de información geográfica, como herramienta eficaz para la planificación y toma de decisiones de las Políticas Públicas del Estado Venezolano.

-Descripción del proyecto: Este programa de adiestramiento fue promovido por el CEV y financiado con recursos del Fondo Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (FONACIT). Se desarrolla en el marco del Memorándum de Entendimiento sobre Cooperación en Ciencia y Tecnología Espacial, suscrito el 5 de marzo de 2005; entre el Ministerio del Poder Popular para la Ciencia y la Tecnología y el Departamento del Espacio de la República India, en virtud de la cooperación Sur/Sur que promueve el Ejecutivo Nacional.

Proyecto C

-Titulo: Fortalecimiento de Proyectos de observación físico-territorial.-Programa al cual pertenece: Fortalecimiento Institucional y Tecnológico del Centro Venezolano de Percepción Remota (CVPR).

-Objetivo general del Proyecto: Dotar al país de la capacidad de recibir información geo-espacial de forma continua capturada por satélites de observación de la Tierra, así como el adiestramiento de personal técnico y especializado en el uso y manejo de técnicas de percepción remota.

-Descripción del proyecto: El CVPR es un proyecto adscrito al Instituto Geográfico de Venezuela Simón Bolívar (IGVSB), concebido como una institución de servicios tecnológicos que se inserta en el concepto del Sistema Nacional de Innovación (SIN), con vistas a unificar los esfuerzos a nivel nacional en el tema de la tecnología de percepción remota.

El CVPR estará configurado para recibir, procesar y distribuir datos geo-espaciales provenientes de satélites de observación de la tierra, generando información geoambiental para la difusión de información territorial del suelo, el agua, la atmosfera y de las actividades humanas, entre otros; en el contexto de una determinada aplicación.

La ABAE brinda apoyo técnico y asesoría al CVPR a través de su Comité Técnico, del cual forma parte, participando en la revisión de los contratos de adquisición de la telemetría y en la elaboración de las especificaciones técnicas de los materiales y equipos que deban ser adquiridos para la implantación de la Estación de Recepción Satelital (ERS). La ABAE diagnostica, además, experiencias desarrolladas a nivel mundial en el manejo de la tecnología espacial como herramienta de apoyo a la gestión pública. Teniendo en vista proponer la familia de satélites más conveniente a captar en el CVPR.

Actualmente el CVPR se encuentra en fase de construcción de la ERS y para el momento de su puesta en funcionamiento recibirá datos de los satélites Radarsat, AQUA, TERRA y SPOT-4 Y 5, los cuales serán distribuidos a organismos y entes del Estado venezolano (ministerios y organismos adscritos, gobernaciones, alcaldías y universidades, entre otros) de forma masiva y sin costo alguno, vía Internet u otro medio magnético o digital.

En este sentido, los esfuerzos del Gobierno de Venezuela están dirigidos hacia la consolidación de una cultura de información geográfica en la sociedad venezolana, como premisa para el ordenamiento territorial organizado. Lo cual es, en definitiva, un factor para alcanzar mayores niveles de soberanía y fortalecer el proceso de desarrollo integral y endógeno venezolano.