6. Les noves tecnologies en la investigació del medi ambient

Les ciències ambientals utilitzen, com totes les branques del saber, les tècniques disponibles per poder avançar. Però atesa la gran complexitat dels seus processos es fa necessàri la utilització de nosus instruments d’observació i les tècniques de recollida massiva de dades, així com ordinadors de gran capacitat i velocitat de càlcul, per poder processar i interpretar aquestes dades i poder elaborar models, de mica en mica més realistes dels processos que tenen lloc al nostre planeta

1- Sistemes de informació geogràfica (SIG)

És un sistema de visualització que permet mostrar mapes i altres informacions geogràfiques, demogràfiques, econòmiques o socials vinculades a un territori determinat, habitualment dins d'un àmbit municipal.
Hi ha dos tipus de dades: les alfanumèriques (bases de dades) i les gràfiques (cartografies). En la pràctica, el SIG és capaç d’elaborar una sèrie de mapes o plànols superponibles, que representen diferents aspectes i moments d’un mateix àmbit territorial i on coincideix exactament la localització dels diferents elements.
Per exemple, si volem gestionar els recursos naturals d’una regió, els estrats informatius haurien de contenir el relleu, litologia, hidrologia, assentaments humans, usos del sòl, vies de comunicació, vegetació, etc. Tots aquests mapes poden consultar-se de manera independent, però també es poden combinar o manipular a fi d’obtenir mapes derivats o taules de dades que simulen situacions reals o hipotètiques. Per tant, un SIG és qualque cosa més que unes bases de dades gràfiques; és, a més, un sistema capaç de construir noves dades, i nous elements, a partir de la manipulació dels ja existents.

Possibles aplicacions:
Planificació urbana i regional. Disseny i gestió de normes i ordenances de l’ús del sòl, gestió d’espais protegits, etc
Gestió d’infraestructures, tant en la seua fase de disseny i construcció, com la d’explotació i manteniment
Explotació de recursos minerals
Gestió de recursos renovables: forestals, hídrics, agrícoles, avaluació del paisatge
Gestió del catastre urbà, rústic, agrícola
Obtenció de mapes i dades geogràfiques

Visitar pàgina sistema informació ambiental Vitòria – Gasteiz
http://www.vitoria-gasteiz.org/ceac/siam/default.htm

Activitat 8: Explica amb les teues paraules, després d’haver llegit la lectura 4, quins son els avantatges que ofereix el sistema d’informació geogràfica en la gestió dels regadius valencians

2- GPS (Global Positioning System)

El sistema GPS (Global Positioning System) és un sistema constituit per una xarxa de 24 satèl·lits anomenada NAVSTAR, situats en òrbita a uns 20.200 km. de la Terra, i unos receptors GPS, que permeten determinar la nostra posició en qualsevol lloc del planeta, de dia o de nit i sota qualsevol condició meteorològica. La xarxa de satèl·lits és propietat del Governo dels Estats Units d’Amèrica. És de gran utilitat en la navegació terrestre i marítima, en el rescat de persones, seguiment d’animals , etc. En aquests moment la Unió europea està enllestint el seu propi sistema de comunicacions, Galileu

3- Teledetecció i radiometria

La teledetecció és un mètode basat en l’aparició d’una perturbació (energia electromagnètica, camps gravitacionals, ones sísmiques, etc) que el procés o objecte estudiat produeix en el medi i que pot ser registrada per un objecte receptor. Posteriorment totes aquestes dades seran processades i interpretades. La radiometria seria una disciplina que estudiaria la radiació electromagnètica emesa per aquests objectes i processos. Els intervals de l’espectre electromagnètic més utilitzats són el visible, l’infraroig i , en menor mesura, la regió de les microones

Les tècniques de teledetecció inclouen l’aerografia (fotos aèries), les tècniques geofísiques de mesures elèctriques, sísmiques o radiomagnètiques, preses des de vaixells, avions o satèl·lits.

Elements de la teledetecció

1-Forma d’emisió i tipus d’energia emesa per l’objecte a estudiar. La radiació pot ser espontània (radioactivitat) o per reflexió d’enerfia procedent d’altra font (llum solar o radiació infraroja)

2- La unitat d’informació o píxel. Pot ser puntual, lineal o, sobretot, superficial. En aquestes unitats de superfície s’engloben en una sola dada totes les radiacions emeses per tots els objectes que intefren aquesta unitat elemental

3- La plataforma és el soport del sensor que capta l’energia procedent de la unitat d’informacio. Les plataformes més utliltzades són els avions i els satèl·lits

4- Sensor Mecanisme que capta les radiacions. Poden ser actius i passius. Els primers emten energia, la qual és reflectida pels objectes i posteriorment detectada. Els més utilitzats són els radars que emeten microones i les lidar que emeten polsos de làser, utilitzats per exemple per mesurar els contaminats i la pols atmosfèrica.. Els sensors passius solament reben energia. Com a exemple tenim les càmares fotogràfiques, les de televisió i els escàners o radiòmetres multiespectrals que registren la radiació emesa o reflectida per la superfície terrestre i la separen en diferents bandes espectrals, és a dir, per a una mateixa superfície, es generen diferents imàgens corresponents a les diferents longitud d’ona

5- Centre de recepció i procesament de la informació rebuda, on la informació es tradueix a imàgens i dades que poden ser consultades i utilitzades pels usuaris

 

Les imatges obtingudes per la teledetecció poden ser analògiques o digitals. Les càmeres de fotos i televisió tradicionals proporcioen informació gràfica en forma d’imatges analògiques. Tradicionalment es produeixen parells de fotos estereoscòpics que donen sensació de relleu

Fig: Estereoscopi per poder veire en relleu les fotos aèries estereoscòpiques

Segons l’emulsió utilitzada, les fotos poden ser.
Blanc i negre
Color
Tèrmiques: s’utilitza una pel·lícula sensible a la radiació infraroja
Fals color: s’utilitzen pel·lícules sensibles al roig, verd i infraroig. Es pot utilitzar per detectar aigua, ja que aquesta absorbeix la radiació infraroja i la vegetació

These ASTER images demonstrate the potential of remote sensors to monitor outbreaks. The first image was acquired on March 30, 2002, and the second image on May 9, 2002. In the near-infrared region of the spectrum, photosynthetically active vegetation is highly reflective. Consequently, vegetation appears bright to the near-infrared sensors aboard ASTER, and water, which absorbs near-infrared radiation, appears dark. In these false-color images produced from the sensor data, healthy vegetation is shown as bright red while water is blue or black.

Aplicacions de les tècniques de teledetecció

La gran varietat de dades obtingudes per la teledetecció permet que puga ser utilitzada en aplicacions molt diverses:

En metereologia. Sense aquestes dades no es podrien fer cap predicció a curt o llarg termini. S’utilitzen per seguir l’evolució de fenòmens metereològics i atmosfèrics com els monsons, el Niño, les gotes fredes, aprimament de la capa d’ozó, etc.

huracà en Mèxic

variació gruix capa ozó

En agricultura. Identificació i extensió dels conreus, seguiment i predicció, collites, etc
En geologia. Identificació de les estructures geològiques i de recursos minerals
En hidrologia: Realització cartografia zones afectades per inundacions, identificació zones vulnerables, anàlisis qualitat de l’aigua en embassaments, control de l’explotació d’aqüífers, seguiment zones humides, etc

Evolució llac Aral

En biogeografia. Realització d’inventaris de recursos forestals, cartografies de zones afectades per incendis, avaluació de canvis paisatgistics, seguiment de la desertització

This NASA satellite image shows hundreds of fires (indicated by red dots) burning near the Yucatan peninsula on April 20, 2003.

en la gestió de zones costaneres: Avaluació de la línia de costa (erosió i sedimentació) control de vessament, estudis de dinàmica litoral, etc

Taca de petroli emesa pel Prestige front a Galícia

En oceanografia. Localització de bancs de pesca, estudi dels corrents marins, cartografia dels fons oceànics, etc

4. Programes informàtics de simulació mediambiental

La disponibilitat de potents ordinadors i de sofisticats programens informàtics ha fet possible l’elaboracioó de models de simulació mediambiental que intenten reproduir aproximadament el procés o fenomen en estudi.
Una altra possiblitat que ofereixen els avanços en informàtica és l’aparició de programes que permeten l’accés a nombroses bases de dades i la comunicació en temps real entre investigadors, fet que permet la formació de grups de treball multinacionals a través de la xarxa

 

 

TORNAR A L'INICI DEL TEMA 1