Teledetección y Medición Angular: Principios Esenciales en Topografía y Observación Remota

Teledetección: Conceptos y Aplicaciones

La teledetección o detección remota es la adquisición de información a pequeña o gran escala de un objeto o fenómeno, ya sea usando instrumentos de grabación o instrumentos de escaneo en tiempo real, inalámbricos o que no están en contacto directo con el objeto (como por ejemplo, aviones, satélites, astronaves, boyas o barcos).

En la práctica, la teledetección consiste en recoger información a través de diferentes dispositivos de un objeto concreto o un área. Por ejemplo, la observación terrestre o los satélites meteorológicos, las boyas oceánicas y atmosféricas, las imágenes por resonancia magnética (MRI en inglés), la tomografía por emisión de positrones (PET en inglés), los rayos X y las sondas espaciales son todos ejemplos de teledetección.

Actualmente, el término se refiere de manera general al uso de tecnologías de sensores para la adquisición de imágenes, incluyendo: instrumentos a bordo de satélites o aerotransportados, usos en electrofisiología, y difiere en otros campos relacionados con imágenes, como por ejemplo en imagen médica.

Clases Principales de Teledetección

Hay dos clases de teledetección principalmente: teledetección pasiva y teledetección activa.

Teledetectores Pasivos

• Detectan radiación natural emitida o reflejada por el objeto o área circundante que está siendo observada.
• La luz solar reflejada es uno de los tipos de radiación más comunes medidos por esta clase de teledetección.
• Algunos ejemplos pueden ser la fotografía, los infrarrojos, los sensores CCD (Charge-Coupled Devices, “dispositivo de cargas eléctricas interconectadas”) y los radiómetros.

Teledetectores Activos

• Por otra parte, emiten energía para poder escanear objetos y áreas, con lo que el teledetector mide la radiación reflejada del objetivo.
• Un radar es un ejemplo de teledetector activo, el cual mide el tiempo que tarda una emisión en ir y volver de un punto, estableciendo así la localización, altura, velocidad y dirección de un objeto determinado.

Aplicaciones de la Teledetección Remota

La teledetección remota hace posible recoger información de áreas peligrosas o inaccesibles. Algunas aplicaciones pueden ser:

• Monitorizar la deforestación en áreas como la Cuenca del Amazonas.
• Evaluar el efecto del cambio climático en los glaciares y en el Ártico y el Antártico.
• Realizar el sondeo en profundidad de las fallas oceánicas y las costas.

El colectivo militar, durante la Guerra Fría, hizo uso de esta técnica para recoger información sobre fronteras potencialmente peligrosas. La teledetección remota también reemplaza la lenta y costosa recogida de información sobre el terreno, asegurando además que en el proceso las zonas u objetos analizados no se vean alterados.

Plataformas Orbitales y Otros Usos

Las plataformas orbitales pueden transmitir información de diversas franjas del espectro electromagnético que, en colaboración con sensores aéreos o terrestres y un análisis en conjunto, provee a los investigadores con suficiente información para monitorizar la evolución de fenómenos naturales tales como El Niño.

Otros usos engloban áreas como las Ciencias de la Tierra, en concreto la gestión de recursos naturales, campos de agricultura en términos de uso y conservación, y seguridad nacional.

Medida de Ángulos en Topografía

En topografía, solo se contempla la medición de ángulos horizontales y verticales. Para la determinación directa de un ángulo, se deben contemplar:

1. Una línea de origen: Si coincide con el norte geográfico, hablamos de azimut.
2. Un sentido de giro: directo, dextrógiro o retrógrado.
3. Un origen del sistema de coordenadas instrumental: materializado por la línea de la plomada.

El Goniómetro: Instrumento Clave

El aparato que se encarga de medir ángulos recibe el nombre de goniómetro. Los goniómetros tienen unas características comunes:

1. Posibilidad de colocarlo en la vertical de un punto determinado, de coordenadas conocidas o no.
2. Materialización de un plano horizontal de referencia a través de distintos niveles.
3. Medida de ángulos horizontales y verticales.
4. Posibilidad de colimar un punto y medir distancia.
5. Todos ellos tienen 3 ejes principales: eje principal o vertical (gira la aliada), eje secundario o de muñones (eje alrededor del cual gira el anteojo) y eje terciario, de puntería o de colimación (eje que une el centro óptico del objetivo con el centro del retículo).

Componentes y Funcionamiento

Plataforma Nivelante

• Tornillos nivelantes: A través de ellos calamos el nivel tórico.
• Nivel esférico: Su calado se realiza con las patas del trípode.
• Tornillos de coincidencia: A través de ellos procedemos a la colimación de puntos.

Niveles

• Fundamento: Solución líquida de alcohol y éter con una pequeña burbuja de aire dentro de un recipiente cerrado con cierta curvatura.
• Sensibilidad de un nivel: Es el ángulo de giro correspondiente al desplazamiento de una división de la burbuja de nivel. Cuanto mayor sea el radio, más sensible es el nivel.
• Niveles esféricos: Compuestos de un recipiente hermético de vidrio de forma cilíndrica, la parte superior lleva grabada una circunferencia sobre la que debe estar la burbuja encerrada en el nivel.
• Niveles tóricos: Tubo hermético de vidrio de forma tórica, lleva grabadas unas divisiones separadas cada 2 mm.
• Niveles de eclímetro: Son solidarios al limbo vertical, de forma que el origen del limbo coincide con la burbuja nivelada, se disminuye el error que se comete cuando se hacen lecturas cenitales.

El Anteojo

Permite ampliar o aumentar visualmente el objeto para hacer una mejor puntería sobre él.

Limbos del Goniómetro

Discos graduados que nos permiten determinar ángulos. Están divididos de 0 a 360 grados sexagesimales, o de 0 a 400 grados centesimales. La configuración estándar en topometría es la de graduación centesimal, avance en sentido dextrógiro y ángulos cenitales.

Errores en la Medición Topográfica

Según las Causas

• Personales: Deficiencias del observador.
• Instrumentales: Deficiencias del instrumento.
• Teóricos: Deficiencias del método.

Según los Efectos

• Constantes: En una serie de medidas, se da siempre el mismo error.
• Sistemáticos: Siempre que se den las mismas condiciones en nuestra medida, se da con el mismo valor y el mismo sentido.
• Accidentales: Son imposibles de prever.