cap. 4 fotogeologia aplicada

of 71 /71
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica I FOTOGEOLOGÍA INTRODUCCIÓN La interpretación de fotografías aéreas se ha convertido en un elemento auxiliar fundamental en estudios tan diversos como lo es la geología. El empleo de la fotogeología en la geología es decisivo, debido a que nos permite obtener una visión en conjunto del terreno en cuanto a seguimiento de estructuras, estudios tectónicos, litológicos, cartográficos, etc., y también por la ventaja que ofrece hacer estudios en un tiempo corto y a bajo precio. En este trabajo se ha tratado de desarrollar, el estudio fotogeológico que implica la elaboración de mapas a partir de la fotogeología sustentados en fotografías aéreas existentes identificando direcciones y buzamientos de los estratos por ejemplo que serán de gran ayuda para la elaboración de dichos mapas geológicos. Todos los elementos de la corteza terrestre, rocas, suelos, vegetación y agua, así como los objetos que la recubren, absorben, reflejan o emiten una cantidad de energía que depende de la longitud de onda, de la intensidad y tipo de radiación incidente, así como también de las características de absorción de los objetos y de la orientación de estos respecto al sol o fuente de iluminación El ojo humano tiene ciertas limitaciones en lo que a la percepción se refiere. Por un lado sólo podemos captar un cierto tipo de energía dentro de lo que llamamos el rango visible, el calor y las microondas que son otras formas de energía, no podemos percibirlas directamente, y por otro lado no podemos ver más allá de lo que nuestra estatura o desde plataformas naturales podemos ver, de todos modos siempre tenemos una visión oblicua y no podemos captar grandes extensiones como por ejemplo grandes incendios o inundaciones, por eso necesitamos “ojos artificiales” o sensores que nos permiten solucionar estos inconvenientes. Se han creado sensores que pueden captar otros tipos de energía como la ultravioleta, infrarroja o microondas desde plataformas a una cierta altitud, desde las cuales se puede tener una visión vertical y panorámica, lo cual es una gran ventaja. El objetivo básico del sensoramiento remoto o teledetección es obtener información a distancia de los objetos que vemos en la superficie de la tierra.

Upload: irwin-chacon-diaz

Post on 27-Dec-2015

200 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

I FOTOGEOLOGÍA

INTRODUCCIÓN

La interpretación de fotografías aéreas se ha convertido en un elemento auxiliar fundamental en

estudios tan diversos como lo es la geología. El empleo de la fotogeología en la geología es

decisivo, debido a que nos permite obtener una visión en conjunto del terreno en cuanto a

seguimiento de estructuras, estudios tectónicos, litológicos, cartográficos, etc., y también por la

ventaja que ofrece hacer estudios en un tiempo corto y a bajo precio. En este trabajo se ha tratado de desarrollar, el estudio fotogeológico que implica la elaboración de mapas a partir de

la fotogeología sustentados en fotografías aéreas existentes identificando direcciones y

buzamientos de los estratos por ejemplo que serán de gran ayuda para la elaboración de dichos

mapas geológicos.

Todos los elementos de la corteza terrestre, rocas, suelos, vegetación y agua, así como los

objetos que la recubren, absorben, reflejan o emiten una cantidad de energía que depende de la

longitud de onda, de la intensidad y tipo de radiación incidente, así como también de las

características de absorción de los objetos y de la orientación de estos respecto al sol o fuente

de iluminación

El ojo humano tiene ciertas limitaciones en lo que a la percepción se refiere. Por un lado sólo

podemos captar un cierto tipo de energía dentro de lo que llamamos el rango visible, el calor y

las microondas que son otras formas de energía, no podemos percibirlas directamente, y por

otro lado no podemos ver más allá de lo que nuestra estatura o desde plataformas naturales

podemos ver, de todos modos siempre tenemos una visión oblicua y no podemos captar grandes extensiones como por ejemplo grandes incendios o inundaciones, por eso necesitamos “ojos

artificiales” o sensores que nos permiten solucionar estos inconvenientes. Se han creado

sensores que pueden captar otros tipos de energía como la ultravioleta, infrarroja o microondas

desde plataformas a una cierta altitud, desde las cuales se puede tener una visión vertical y

panorámica, lo cual es una gran ventaja. El objetivo básico del sensoramiento remoto o

teledetección es obtener información a distancia de los objetos que vemos en la superficie de la

tierra.

Page 2: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

II FOTOGEOLOGÍA

RESUMEN

La elaboración de datos estereométricos se realiza con numerosas anotaciones de rumbos y

buzamientos, además de que las capas guías son marcadas lo más posible, para que puedan ser

usadas como control en la correlación. Durante la elaboración además, cuando los límites de

formación no pueden ser bien definidos, se deben tener en consideración las fallas y cualquier

rasgo que se pueda observar. Otra elaboración de la información estratimétrica se hace con el

cálculo estadístico.

El análisis visual de imágenes implica un conocimiento previo de la zona existente en la imagen.

Este conocimiento previo implica la ubicación de la imagen en cierto contexto, influenciado por

el tipo de análisis que se pretende realizar. El conocimiento previo de la zona se realiza por

“Inspección directa de Campo” o Trabajo de Campo, al ser ésta la mejor manera, no la única, de

conocer la zona de estudio, la inspección “in situ”.

Para el geólogo científico, el radar no es un medio que reemplace a la fotografía o a la investigación

de campo, sino una herramienta adicional para la Interpretación. El Radar proporciona un amplio

campo de aplicación regional, la información puede ser tomada en todo tipo de clima durante el

día o la noche y da una rápida extracción de datos.

ABSTRACT

Data processing is performed with numerous stereometric annotations directions and dips, with

it guides layers are marked as possible, so they can be used as a control in the correlation. During

further processing when forming the boundaries may not be well defined, it must take into

account the flaws and any feature that can be observed. Another stratimetric information

processing is done with the statistical calculation.

Visual analysis of images implies a prior knowledge of the existing area in the image. This prior

knowledge involves the location of the image in context, influenced by the type of analysis to be

carried out. Prior knowledge of the area is by "direct inspection of field" or Field Work, as this is

the best way, not the only way to know the study area, the inspection "in situ".

For scientific geologist, radar is not a means to replace the photograph or field research, but an

additional tool for interpretation. The Radar provides a broad regional scope, the information can

be taken in all kinds of weather during the day or night and provides rapid data extraction.

Page 3: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

1 FOTOGEOLOGÍA

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN ____________________________________________________________ I

RESUMEN _________________________________________________________________ II

ABSTRACT _________________________________________________________________ II

ÍNDICE __________________________________________________________________- 1 -

1. DELIMITACIÓN DEL TERRENO Y ELABORACIÓN DE MAPAS ____________________- 3 -

1.1. ORTOFOTO ____________________________________________________________ - 4 - 1.1.1. Ortofoto de propiedades ______________________________________________________ - 4 - 1.1.2. Ortofoto suelos ______________________________________________________________ - 4 - 1.1.3. Ortofoto de red de canales ____________________________________________________ - 5 - 1.1.4. Ortofoto con curvas de nivel ___________________________________________________ - 5 -

1.2. GEOFOTO _____________________________________________________________ - 5 -

1.3. PASO DEL TRABAJO FOTOGEOLÓGICO AL MAPA ______________________________ - 6 - 1.3.1. Confección del mapa fotogeológico tomando como base un mapa topográfico __________ - 6 - 1.3.2. Confección de un mapa planimétrico a partir de las fotografías. ______________________ - 8 -

2. ELABORACIÓN DE MAPAS ESTRATIMÉTRICOS _____________________________ - 11 -

2.1. CÁLCULO DE ALTURAS __________________________________________________ - 12 -

2.2. DETERMINACIÓN DEL RUMBO ____________________________________________ - 16 -

2.3. DETERMINACIÓN DEL BUZAMIENTO: ______________________________________ - 16 -

2.4. DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA DE LOS ESTRATOS; ________________________ - 16 -

3. INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE IMÁGENES SATELITALES ___________________ - 18 -

3.1. VENTAJAS DEL USO DE IMÁGENES SATELITALES _____________________________ - 18 -

3.2. DESVENTAJAS DEL USO DE IMÁGENES SATELITALES __________________________ - 21 -

3.3. CAMPOS DE APLICACIÓN ________________________________________________ - 21 -

3.4. TIPOS DE IMÁGENES SATELITALES _________________________________________ - 22 -

3.5. TRATAMIENTO DE IMÁGENES SATELITALES _________________________________ - 24 - 3.5.1. Criterios Visuales para la Interpretación de Imágenes ______________________________ - 25 -

3.6. FASES DE INTERPRETACIÓN DE IMÁGENES SATELITALES _______________________ - 25 - 3.6.1. Lectura de la Imagen ________________________________________________________ - 26 - 3.6.2. Análisis de la Imagen ________________________________________________________ - 26 - 3.6.3. Interpretación de la Imagen ___________________________________________________ - 26 -

4. INTERPRETACIÓN DE IMÁGENES LANDSAT _______________________________ - 28 -

4.1. IMÁGENES SATELITALES LANDSAT ________________________________________ - 28 -

4.2. SATÉLITES LANDSAT ____________________________________________________ - 29 - 4.2.1. Landsat 5 (Tm) _____________________________________________________________ - 30 - 4.2.2. Landsat 7 ETM+ ( Enhanced Thematic Mapper Plus) _______________________________ - 31 -

Page 4: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

2 FOTOGEOLOGÍA

4.3. RESOLUCIÓN RADIOMÉTRICA ____________________________________________ - 32 -

4.4. RESOLUCIÓN ESPACIAL _________________________________________________ - 33 -

4.5. RESOLUCIÓN TEMPORAL ________________________________________________ - 34 -

4.6. ANÁLISIS VISUAL DE IMÁGENES RGB. ______________________________________ - 36 -

4.7. COMBINACIONES CON LAS BANDAS DE SENSOR _____________________________ - 37 -

4.8. FOTOINTERPRETACIÓN _________________________________________________ - 48 -

4.9. APLICACIONES DE LAS IMÁGENES SATELITALES LANDSAT ______________________ - 49 -

5. INTERPRETACIÓN DE IMÁGENES SLAR ___________________________________ - 50 -

5.1. IMÁGENES DE RADAR. __________________________________________________ - 50 -

5.2. VENTAJAS Y LIMITACIONES DE LAS FOTOGRAFÍAS AÉREAS Y LAS IMÁGENES DE RADAR. _ -

51 -

5.3. INTERPRETACIÓN CARTOGRÁFICA ________________________________________ - 52 - 5.3.1. Interpretación de la imagen ___________________________________________________ - 52 - 5.3.2. Análisis del tono ____________________________________________________________ - 53 - 5.3.3. Sombra ___________________________________________________________________ - 53 - 5.3.4. Análisis de continuidad ______________________________________________________ - 54 -

5.4. DRENAJE SUPERFICIAL __________________________________________________ - 54 -

5.5. FORMAS DE RELIEVE (FISIOGRÁFICAS) _____________________________________ - 55 - 5.5.1. Formas fisiográficas de intrusión ígnea __________________________________________ - 55 - 5.5.2. Formas fisiográficas volcánicas. ________________________________________________ - 55 - 5.5.3. Formas fisiográficas marinas. __________________________________________________ - 55 - 5.5.4. Formas fisiográficas fluviales y coluviales ________________________________________ - 56 - 5.5.5. Formas Fisiográficas Glaciales y Glaciofluviales ___________________________________ - 56 -

5.6. GEOLOGÍA. ___________________________________________________________ - 57 - 5.6.1. Rocas Sedimentarias. ________________________________________________________ - 57 - 5.6.2. Rocas Intrusivas. ____________________________________________________________ - 58 - 5.6.3. Rocas Extrusivas. ___________________________________________________________ - 58 - 5.6.4. Rocas Metamórficas. ________________________________________________________ - 58 -

5.7. ESTRATOS RESISTENTES - DETERMINACIÓN DE SU ACTITUD. ___________________ - 58 -

5.8. ESTRUCTURAS PLEGADAS. _______________________________________________ - 59 -

5.9. VEGETACIÓN. _________________________________________________________ - 59 -

5.10. TÉCNICAS DE AMPLIACIÓN DE LA IMAGEN. _______________________________ - 60 - 5.10.1. Visión Estereoscópica. _______________________________________________________ - 60 - 5.10.2. Regulación Negativo-Positivo. _________________________________________________ - 60 -

CONCLUSIONES _________________________________________________________ - 61 -

BIBLIOGRAFÍA __________________________________________________________ - 61 -

ANEXOS _______________________________________________________________ - 62 -

Ejemplo de una Interpretación geológica en Google Earth Pro: _______________________ - 62 -

Page 5: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

3 FOTOGEOLOGÍA

1. 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 esta 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, en un intento de dar a las unidades litológicas

definidas en las fotos aéreas una correlación con las unidades formacionales o grupos

cronológicos basados en el trabajo de campo.

La interpretación fotogeológica permite obtener documentos básicos confiables con poco

trabajo de campo, y por lo tanto, con una sensible reducción de tiempo y costo, sin embargo se

debe programar un reconocimiento de campo limitado a los puntos clave del área de estudio, los

cuales son escogidos en las aerofotografías. Esto se hace para establecer la posición exacta de los

límites dudosos, para chequear buzamientos, para medir secciones estratigráficas y colectar

muestras de rocas y fósiles para posibles trabajos paleontológicos y estratigráficos.

El mapa fotogeológico es presentado usualmente en una base topográfica, que puede ser

de diferentes tipos y detalles, de acuerdo a los motivos del trabajo, la escala, y la facilidad de

obtener los datos básicos.

Figura 1. Leyendas usadas en el reconocimiento de unidades a partir del estudio fotogeológico

Page 6: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

4 FOTOGEOLOGÍA

1.1. ORTOFOTO Es el resultado de la fotogrametría. Es un tipo de mapa proveniente de fotografías aéreas

a las cuales se les ha corregido las distorsiones producidas por la inclinación de la cámara aérea

y el relieve obteniéndose como producto una imagen del terreno con fondo fotográfico.

Es una excelente base cartográfica para trabajos relacionados con mediciones de propiedades,

identificación de delimitaciones de unidades de plantaciones frutícolas y forestales,

infraestructura de riego, cultivos agrícolas, tipos de suelos, tipos y grados de erosión y otros.

Pueden presentarse en escalas 1:10.000 y

1:20.000.

1.1.1. Ortofoto de propiedades

Consiste en la cartografía de delimitación de propiedades

rurales, permitiendo con ello identificar los límites prediales

sobre las imágenes del terreno.

Cualquier estudio proyecto y análisis preinversional

dirigido o localizado en el territorio nacional, debe partir con

la información de quien o quienes son los propietarios, para

que estos den las facilidades pertinentes de acceso o sean

beneficiados por los resultados que generen los estudios.

1.1.2. Ortofoto suelos

Producto cartográfico de unidades de suelo a nivel de serie

y variaciones de serie (fase), dibujadas sobre la ortofoto.

Page 7: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

5 FOTOGEOLOGÍA

1.1.3. Ortofoto de red de canales

Permite identificar claramente a otras coberturas de

información (ej: Suelos o Deslinde de la propiedad rural)

permitiendo así realizar análisis para identificar las Zonas

de Riego, clases de suelos, y que predios se encuentran el

sector a estudiar.

1.1.4. Ortofoto con curvas de nivel

Este nuevo producto, significa disponer de un mapa con

fondo fotográfico e información topográfica. La conjunción

de la imagen y la topografía del terreno da una valiosa ayuda

para identificar trazados de poliductos y cualquier vía

caminera, así como las características topográficas de un

predio. Muy útil para la toma de decisión preinversional de

trazados, áreas o puntos.

1.2. GEOFOTO Producto con fondo fotográfico construido a partir de fotografía aérea, que ha sido

ajustada según puntos de control de terreno, normalmente provenientes de la cartografía

topográfica del Instituto Geográfico Militar o de una ortofoto existente, o bien con puntos de

control aportados por el usuario.

Es un producto con menor exactitud planimétrica que la ortofoto, en general presentará en

los sectores planos, una exactitud mayor que en los sectores montañosos. La calidad métrica final

será dependiente de la cantidad y calidad de los puntos de control utilizados. No es un producto

que reemplace a la ortofoto que presenta precisión escalar y planimetrica en la totalidad de su

superficie.

Uso: Este tipo de producto se prepara cuando el área que se requiere no está cubierta por

ortofotos o si existe, el fondo fotográfico está ya obsoleto. Se prepara a pedido del usuario

utilizando fotogramas aéreos existentes blanco o color.

Page 8: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

6 FOTOGEOLOGÍA

Dependiendo de la altura de vuelo disponible, se podrá definir la escala de salida

o presentación de la geofoto. En algunos casos incluso, será preciso realizar un nuevo

vuelo.

1.3. PASO DEL TRABAJO FOTOGEOLÓGICO AL MAPA Una vez terminado el trabajo fotogeológico de toda la zona a estudiar, es necesario

confeccionar un mapa que resuma toda la fotogeología efectuada sobre las diversas fotografías o

papeles de calco. Pueden ocurrir dos casos:

1. Que el mapa fotogeológico definitivo se realice tomando como base un mapa

topográfico de la zona.

2. Que la construcción de dicho mapa se base exclusivamente en los datos aportados por

las fotografías.

1.3.1. Confección del mapa fotogeológico tomando como base un mapa topográfico

En el caso de existir un mapa topográfico de la zona estudiada, de escala conveniente para

los fines que persigue el trabajo, lo más aconsejable es usar dicho mapa como base del

mapa fotogeológico definitivo; además de simplificar considerablemente la confección del

mapa final, tiene la gran ventaja de ofrecer una información tridimensional basada en

curvas de nivel, de la que de otro modo se prescindiría.

Siempre que existan mapas fotogramétricos de la zona, es aconsejable su empleo con

prioridad a los topográficos realizados por los métodos clásicos, pues además de ofrecer

generalmente una mayor calidad basada en la mayor precisión y detalle que permiten las

Page 9: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

7 FOTOGEOLOGÍA

fotografías aéreas, al haber tomado como base dichas fotografías, es más fácil acoplar a

dicho mapa la fotogeología realizada sobre éstas.

Uno de los aparatos empleados principalmente para pasar la fotogeología al mapa final

es, la “cámara clara”.

CÁMARA CLARA.

Consiste en una placa metálica (1), a la cual se

sujeta por medio de unos imanes la fotografía o

papel donde se haya realizado el trabajo

fotogeológico. En la mesa de trabajo se coloca el

mapa sobre el cual se va a pasar la fotogeología

(2). La parte esencial del aparato consiste en un

doble prisma de superficies semiplateadas (3),

que permite la observación simultánea del mapa

y la fotografía.

Esta visión se efectúa con un solo ojo aplicado en

un pequeño visor que existe en la cabeza del

prisma (4). Dicho prisma va montado sobre un

brazo horizontal (5), que permite variar su

distancia a la fotografía, y sobre uno vertical (6),

mediante el cual se varía su distancia al mapa.

Ambos brazos están graduados en centímetros a

fin de facilitar la lectura de dichas distancias.

El ajuste de la escala fotografía a la del mapa se realiza variando convenientemente la

distancia del prisma a ambos, y mediante un juego de lentes que introducidos en unas

ranuras preparadas al efecto en la cabeza del prisma, se interponen entre éste y la

fotografía (7), o entre éste y el mapa (8). Con el aparato vienen unas tablas de ajuste de

distancias y lentes para las diversas escalas.

La pantalla situada sobre el prisma (9), permite a adecuada iluminación del conjunto. La

placa portafotos va montada sobre una rótula que le permite efectuar movimientos de

giro en todas direcciones. Gracias a ello se puede orientar la fotografía, de manera que

coincida con el mapa topográfico, ajustando y corrigiendo mediante estos giros, las

desviaciones debidas al desplazamiento radial del relieve, distorsiones de los bordes, etc.

El principal inconveniente de la cámara clara es la incomodidad que supone el trabajo

visual con un solo ojo, y el pequeño campo de observación que ofrece. Además el paso del

trabajo fotogeológico al mapa por este método, es lento, aunque puede lograr una gran

precisión, que dependerá en gran parte de la pericia del operador. Principalmente se

aconseja el empleo de la cámara clara, por ser el aparato con el que mejor se pueden

corregir los efectos de las distorsiones fotográficas.

Par pasar el trabajo fotogeológico al mapa se siguen los siguientes pasos:

Una vez determinada la escala de la fotografía cuya fotogeología se va a pasar al mapa, y

sabiendo la de éste, se coloca la fotografía o el papel de calco que la sustituya sobre la

Page 10: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

8 FOTOGEOLOGÍA

placa portafotos, ajustando la cámara clara para ambas escalas, una vez consultadas las

tablas de ajuste del aparato. Debido al pequeño campo de visión que ofrece el prisma, no

es posible pasar toda la fotografía de una vez, teniéndose que realizar el trabajo en

pequeñas fracciones. Estas se eligen generalmente según los rasgos topográficos del

terreno; así por ejemplo se hace coincidir una pequeña parte de la fotografía comprendida

entre dos ríos, vías de comunicación, etc. Con el mapa, procurando ajustar perfectamente

los rasgos topográficos más sobresalientes, como confluencia de arroyos, edificaciones,

caminos, etc. Esto se logra moviendo la placa portafotos en todos los sentidos hasta que

el ajuste perfecto. En caso de no poder lograr una total coincidencia en toda la zona

seleccionada, se reduce ésta a una más pequeña, que se pueda adaptar más fácilmente.

Cuando el ajuste sea perfecto, se pasa toda la fotogeología de esa zona directamente al

mapa. Una vez realizada esta operación, se mueve ligeramente la fotografía y el mapa,

hasta que una de las zonas adyacentes a la ya realizada se vea perfectamente a través del

visor, volviéndose a repetir la operación.

Es necesario hallar la escala de cada fotografía, a fin de lograr un perfecto ajuste de ésta

con el mapa topográfico. En el caso de tratarse de alguna fotografía de terreno

accidentado, es necesario calcular la escala de las diversas zonas topográficas de la misma.

Para estos cálculos se emplea el mismo mapa topográfico con el que se está trabajando.

1.3.2. Confección de un mapa planimétrico a partir de las fotografías.

En el caso de no existir ningún mapa topográfico de la zona que pueda servir de base para

la confección del plano fotogeológico final, o bien existiendo no ser adecuado para esta

finalidad, se hace imprescindible la confección de un mapa base a partir de las propias

fotografías. Este mapa será exclusivamente planimétrico, al no aportar información

vertical debido a la carencia de curvas de nivel.

El método es llamado las “platillas perforadas”, es un método elemental de restitución,

basado en hallar la posición planimétrica de una serie de puntos de las fotografías

llamados “puntos de control”, y sobre los cuales se monta un sistema de triangulación

semejante a la triangulación topográfica, que impida la acumulación de errores debidos a

las distorsiones de las fotografías, desplazamientos radiales del relieve, inclinación del eje

óptico de la cámara en el momento de toma, etc.

Si el mapa está bien construido puede presentar un porcentaje de error muy pequeño,

sobre todo si la zona estudiada no es muy accidentada.

Método de las plantillas para la construcción del mapa planimétrico.

o Puntos de control.- Es necesario establecer una serie de puntos de control en las

fotografías que nos servirán de base para el posterior ensamblamiento de las mismas.

Parte de los puntos de controla pueden quedar resueltos con los puntos centrales y los

transferidos ya marcados anteriormente en las fotografías. Estos nos permiten montar

toda una banda de vuelo al relacionar la posición de las fotografías que la integran.

Además, los puntos centrales ofrecen la ventaja de que debido a su proyección ortogonal

su posición es planimétrica, no estando distorsionados ni desplazados como los demás

puntos.

Una vez resuelto el montaje de las diversas bandas, gracias a los puntos centrales y

transferidos. Como hemos dicho, falta poder relacionar entre sí las diversas bandas que

Page 11: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

9 FOTOGEOLOGÍA

integran la zona de trabajo. Esto se logra mediante los puntos laterales. Estos puntos de

control se eligen arbitrariamente, a diferencia de los anteriormente citados que tienen

una posición determinada. Es conveniente que al elegir los puntos laterales se escojan de

manera que coincidan con un punto de la fotografía que sea claramente visible, cruce de

caminos, confluencia de arroyos, edificios, etc., a fin de localizar fácilmente su situación

en las demás fotografías. Se eligen dos puntos por cada foto; uno, situado hacia el centro

de la parte superior, de manera que aparezca también en las dos fotos adyacentes, es

decir, que sea común a una tripleta estereoscópica de una banda, pero que también esté

comprendido en una tripleta estereoscópica de la banda adyacente superior. El otro punto

se elige en la parte central inferior de la fotografía, de manera que también aparezca en la

banda inferior. Es decir, cada punto lateral debe aparecer en seis fotografías, tres de una

banda y tres de otra. A veces, y en los casos que el solapamiento de las fotografías no es el

correcto (60 por 100 entre fotos contiguas y 25 por 100 entre bandas adyacentes), es

imposible encontrar puntos laterales que puedan estar comprendidos en las seis

fotografías, apareciendo solamente en cuatro o cinco, eligiendo en este caso el punto que

aparezca en mayor número de fotos.

En la elección de los puntos laterales el método es el siguiente:

Se ordenan las fotografías de la zona por bandas, de manera que todas ellas estén

colocadas correlativamente, empezando por el mismo lado de la zona (Este u Oeste).

Se preparan las dos primeras bandas, eligiendo tres fotografías contiguas de cada

una, de manera que las seis fotos encajen lo más exactamente posible.

Una vez elegidas las seis fotografías se inspecciona la zona común a todas ellas, y se

selecciona un punto que siendo lo más claro e identificable posible aparezca en el

mayor número de fotografías. El punto elegido se le marca con una aguja fina,

rodeándole con una circunferencia trazada con tinta china. Esta operación se realiza

en las seis fotografías, rotulándose en las seis con el mismo número.

Acabada la operación anterior se retira la primera fotografía de cada banda, tomando

en su lugar la que corresponda a continuación de las restantes, eligiéndose de nuevo

un punto común a estas seis nuevas fotos.

Cundo se haya acabado la operación con todas las fotografías de las dos bandas, se

retira la primera, repitiéndose otra vez el mismo proceso con la segunda y tercera

banda.

De este modo se sigue hasta que se termine con todas las bandas que integran el

trabajo.

En el caso de que el trabajo tenga una gran extensión, se puede operar por zonas,

haciendo varios mapas parciales y confeccionando al final uno total con ellos.

En cada fotografía, salvo las que ocupan los extremos de cada banda, tiene que haber

nueve puntos de control: uno central, dos transferidos, tres laterales en la parte superior

y tres laterales en la parte inferior de la fotografía.

Page 12: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

10 FOTOGEOLOGÍA

Figura 3. Puntos laterales.

El esquema nos muestra la localización de un punto de control lateral en seis fotografías. Las

tres superiores corresponden a la primera banda, y las tres inferiores, a la segunda. El punto a se

ha elegido en una confluencia de arroyos en una zona común a las seis fotografías.

Figura 4. La figura representa una fotografía en la que se han marcado los puntos necesarios

para la confección de una platilla. (Un punto central, dos transferidos, seis laterales).

Page 13: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

11 FOTOGEOLOGÍA

2. ELABORACIÓN DE MAPAS ESTRATIMÉTRICOS

La estratimetría es la rama de la Estratigrafía que estudia el aspecto geométrico de las unidades

litoestratigráficas más simples, es decir, de los estratos. Calcula el espesor, la dirección, el

buzamiento y las secuencias en las que aparecen dispuestos dichos estratos. El conocimiento de

la geometría y secuencia estratigráfica permite identificar el mecanismo de sedimentación así

como las condiciones en las que ésta se produjo, de allí la importancia de elaborar mapas que

contengan toda esta información que posteriormente puede ser analizada e interpretada.

La información estratimétrica, que consta de los datos de rumbo y buzamiento puede ser

posteriormente trabajada para lograr una información más detallada. Para logar 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 tener en consideración las fallas y cualquier rasgo que se pueda observar.

La toma 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. Un único dato de

buzamiento es extendido en forma paralela a él mismo, tomando en cuenta el control de los

buzamientos adyacentes y la forma del contorno dado por los estratos guías.

En todo caso, las observaciones que señalan un cambio en la dirección tienen que ser preservadas,

mientras que algunos buzamientos inconsistentes pueden ser eliminados cuando contrastan

claramente en la forma general. También pueden ser eliminados si su grado de confianza es bajo.

El mapa de rumbos no es un mapa de contornos estructurales, pero, da una representación

similar con una rapidísima elaboración, que no depende de datos cuantitativos, frecuentemente

no obtenibles. El mapa de Rumbos es muy útil para establecer una valoración de las estructuras

y para tener una idea más exacta de sus dimensiones y la forma de su probable conclusión.

Generalmente este tipo de mapa es construido en la misma escala que la del mapa fotogeológico,

pero, de acuerdo a sus propósitos puede ser hecho a una escala menor para tener una

interpretación más fácil de las formas regionales.

Otra elaboración de la información estratimétrica se hace con el cálculo estadístico. Para este

motivo, es necesario que los datos sean abundantes y homogéneos. Los cálculos estadísticos son

hechos con el fin de obtener una información cuantitativa en la distribución del rumbo. Esto

permite reconocer las direcciones de las estructuras y de los componentes estructurales de los

rasgos locales de la distribución de frecuencias del rumbo de la estratificación. Los diagramas

pueden ser hechos por unidades estándar de superficie, unidades estratimétricas o estructurales

o rasgos dispersos.

La elaboración puede ser hecha con sistemas manuales., seleccionándole rumbo y buzamiento

por intervalos de AZIMUT, usualmente 8, 12, 16, 24 intervalos de 45º, 30º, 22.5º, ó 15º de

amplitud, respectivamente, que corresponden a los mayores puntos cardinales. El número de

buzamiento en cada intervalo en la unidad elegida es contado y graficado como porcentaje, en

histograma o POLARGRAMA. Este método de cálculo es independiente del mapa de rumbos.

Page 14: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

12 FOTOGEOLOGÍA

Otro sistema de cálculo está dado por el procedimiento automático de las formas lineales, con el

mismo sistema usado para el análisis de fracturas. De esta manera son obtenidos diagramas

continuos que dan una representación más consistente de la estructura, y está basado en datos

ya elaborados e interpretados.

Los diagramas de distribución de rumbos de la estratificación, son

particularmente útiles cuando se relacionan a los diagramas de

fracturas para la interpretación del estilo estructural de las

direcciones reconocidas. Por este motivo ambos datos son

usualmente graficados de la misma manera.

2.1. CÁLCULO DE ALTURAS Para determinar alturas o elevaciones de los puntos u objetos en las fotografías 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.

Se tiene que tener en cuenta las relaciones geométricas que existen entre los objetos a

determinar, la escala fotogramétrica, un plano de referencia y otras condiciones que ayuden

al cálculo geométrico.

Sean las fotos consecutivas (1 y 2) tomadas desde las estaciones O1 y O2, a una altura H0 sobre

el plano de referencia ubicado sobre el terreno.

Page 15: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

13 FOTOGEOLOGÍA

Vamos a referir todos los puntos, imágenes de cada una de las fotos en un sistema de ejes

cartesianos ortogonales, con origen en el centro de cada una de las fotos y con el eje de las

“x” orientados según la dirección de vuelo. Consideremos ahora un punto cualquiera P del

terreno. Las coordenadas de sus imágenes P1 Y P2 sobre las fotos 1 y 2 respectivamente serán

P1 (α1.β2) P2 (α2.β2)

Se define paralaje estereoscópico px del punto P, el valor absoluto de la diferencia algebraica

entre las dos abscisas.

Px = α1 − α2

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:

Por definición su paralaje estereoscópica será:

px0 = ϒ1 − ϒ2

De acuerdo con la construcción geométrica de la figura anterior (en particular con la recta O,

S paralela a O2R) y usando los símbolos ya anotados por semejanza de triangulo se tiene la

siguiente relación:

px = B

H. l

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 de

Page 16: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

14 FOTOGEOLOGÍA

terreno referencial, en otras palabras el paralaje estereoscópico es constante para todos los

puntos que se ubican en un mismo plano horizontal.

Análogamente para el punto Q se tendrá:

𝑝𝑥𝑄 =𝐵

𝐻𝑜. 𝑙

Este último paralaje estereoscópico, puesto que es constante para todos los puntos de un

mismo plano horizontal, será igual al paralaje del nadir, sobre el plano del terreno

referencial, de cualquiera de las fotos, esto es, la fotobase b relativa al plano del terreno

referencial, será: px = bo , bo Bf

Ho

Considerando, por tanto, los dos puntos P y Q en esta sucesión y con Q situado sobre el plano

del terreno referencial, la diferencia de paralaje entre los mismos es:

∆𝑝𝑥 = 𝑝𝑥 − 𝑝𝑥𝑜

Esta diferencias e puede expresar de la siguiente forma:

∆𝑝𝑥 = 𝐵𝑓

𝐻 −

𝐵𝑓

𝐻0= 𝐵𝑓

𝐻0 − 𝐻

𝐻0. 𝐻 =

𝐵𝑓

𝐻0

∆ℎ

𝐻0 − ∆ℎ=

∆ℎ

𝐻0 − ∆ℎ

∆𝑝𝑥 = ∆ℎ

𝐻0 − ∆ℎ

Despejando el ∆ 𝑦 ℎ se tiene:

𝐻0 − ∆ℎ

∆ℎ=

𝑏0

∆𝑝𝑥

𝐻0

∆ℎ− 𝑙 =

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 señala la

diferencia de paralaje entre estos mismos puntos

∆px = b0 ∙∆h

H0 − ∆h

𝐻0 es la altura de vuelo sobre el plano del 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.

Page 17: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

15 FOTOGEOLOGÍA

Es evidente que todos los puntos que se hallan a la misma altura, es decir, en un mismo plano

horizontal tendrán el mismo desnivel o diferencia de altura con respecto al plano del terreno

de referencia y la misma diferencia del 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 hallen por debajo. Para el

primer caso, será Hₒ < H.

Medición de diferencia de paralajes. El método práctico de medir la diferencia de los

paralajes estereoscópicos, es el siguiente:

1. Se toman dos fotos consecutivas de un mismo vuelo.

2. Se traza las coordenadas “x” e “y”, el eje de las “x” debe estar orientado según línea de

vuelo y ambas deben pasar por el centro de la foto.

3. Se marcan los puntos problema en una de las fotos y sus respectivos puntos conjugados

en la segunda foto.

4. Se miden las distancias en cada uno de los puntos y su respectivo conjugado. La diferencia

entre ambas distancias será la diferencia de paralaje.

De la figura se tiene:

α1 – α2 + s = ϒ1 – ϒ2 + r

De la fórmula: ∆ px = px − pxₒ

∆ px = (α₁ − ɗ₁) – (ɗ ₂ − α₂)

∆ px = r – s

∆ px = r – s + m – m

∆ px = r + m − s – m = (r + m) – (s + m)

∆ px = W – V

Para mediciones precisas se utiliza la barra de paralajes o estéreo micrómetro.

Page 18: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

16 FOTOGEOLOGÍA

2.2. DETERMINACIÓN DEL RUMBO Se ubica en la foto aérea el plano de la estructura geológica y se busca dos puntos sobre

este plano que se encuentren a la misma altura, o sea que se hallen sobre un plano horizontal o

que tengan una diferencia de altura igual a cero (h=0).

La dirección de la línea que une estos dos puntos determina el rumbo del estrato o de la

estructura geological.

2.3. DETERMINACIÓN DEL BUZAMIENTO: Para determinar el buzamiento se procede de la siguiente forma:

Se traza una perpendicular al rumbo del estrato y sobre su plano de estratificación.

Se toman dos puntos A y B sobre esta perpendicular y que se hallen a una distancia

prudencial.

Se mide la distancia horizontal sobre la foto (d).

Se calcula la diferencia de alturas entre los puntos A y B con la fórmula:

2.4. DETERMINACIÓN DE LA POTENCIA DE LOS ESTRATOS; Se determina el ángulo de buzamiento de acuerdo con el método anterior.

Se determina la diferencia de altura entre los dos puntos A y B escogidos respectivamente

en la superficie superior e inferior del estrato.

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 los planos superior e inferior del estrato, pasando

por el punto de encuentro, de las líneas vertical y horizontal trazadas anteriormente.

P

P

DFb

DHh

´0

d

htg

d

hArctg

dsenhe cos.

Page 19: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

17 FOTOGEOLOGÍA

Caso 2.- luego se traza una perpendicular a los planos superior e inferior del estrato a partir del

punto B, cuya distancia será la potencia del estrato y se calcula con la formula siguiente.

Caso 3.- luego se traza una perpendicular a los planos superior e inferior del estrato a partir del

punto B, cuya distancia será la potencia del estrato y se calcula con la formula siguiente.

)('

'

Sende

Cosdd

dhArctg

hCosdSenhe )(

Page 20: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

18 FOTOGEOLOGÍA

3. INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE IMÁGENES SATELITALES

Las imágenes satelitales son la representación visual de la

información capturada por un sensor montado en un satélite.

Estos sensores recogen información reflejada para la

superficie de la tierra que luego es enviada a la Tierra y que

procesada convenientemente entrega valiosa información

sobre las características de la zona representada.

Nos sirve para delimitar áreas de terreno mucho más extensas

o de mayor amplitud, estas imágenes abarcan mucho más área

o extensión que una foto aérea

Las imágenes obtenidas por los satélites de teledetección ofrecen una perspectiva única de la Tierra, sus recursos y el impacto que sobre ella ejercen los seres humanos. La teledetección por satélite ha demostrado ser una fuente rentable de valiosa información para numerosas aplicaciones, entre las que cabe citar la planificación urbana, vigilancia del medio ambiente, gestión de cultivos, prospección petrolífera, exploración minera, desarrollo de mercados, localización de bienes raíces y muchas otras. El valor de las imágenes de satélite y la información extraída de ellas es evidente. Ofrecen una visión global de objetos y detalles de la superficie terrestre y facilitan la comprensión de las relaciones entre ellos que pueden no verse claramente cuando se observan a ras de tierra. Por supuesto, el carácter "remote" de la teledetección aumenta también este valor, ya que proporciona una visión parcial del globo sin tener que moverse de la oficina. Además de estas ventajas evidentes, las imágenes de satélite muestran, literalmente, mucho más de lo que el ojo humano puede observar, al desvelar detalles ocultos que de otra forma estarían fuera de su alcance. Algunas imágenes, por ejemplo, muestran las enfermedades de la vegetación, la existencia de minerales en afloramientos rocosos o la contaminación de los ríos. Algunos satélites "ven" a través de las nubes y la niebla que oculta parte de la superficie terrestre.

3.1. VENTAJAS DEL USO DE IMÁGENES SATELITALES Cabe preguntarse qué ventajas tiene el utilizar imágenes de satélite cuando existen muchas otras fuentes de datos geográficos, como fotografías aéreas, estudios sobre el terreno y mapas sobre papel. Para la mayoría de las aplicaciones, la respuesta más sencilla es que las imágenes de satélite son más rápidas, mejores y más baratas.

Page 21: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

19 FOTOGEOLOGÍA

La imagen del satélite es con frecuencia el medio más práctico para adquirir información geográfica aprovechable. Consideremos las ventajas de dichas imágenes: a) Digital. Casi todas las imágenes procedentes de satélite se adquieren digitalmente. Esto

significa que no hay necesidad de efectuar conversiones de datos, escaneos o digitalizaciones. Con una preparación mínima, las imágenes quedan listas para ser cargadas directamente y utilizadas inmediatamente con su sistema SIG, de tratamiento de imágenes o sistema informático de cartografía. Dada su naturaleza digital, las imágenes satelitales se procesan, manipulan y realzan para extraer de ellas sutiles detalles e informaciones que otras fuentes no detectarían.

b) Rápido. En lo que tarda un equipo topográfico en descargar su material o un piloto en

realizar las comprobaciones previas al vuelo, un satélite de teledetección levanta el mapa de un vasto bosque o el de una ciudad entera. Además, dado que los satélites se encuentran en orbitas estables, raramente tardan más de una semana en adquirir imágenes de la zona que le interesa.

c) Económico. Para zonas extensas, las imágenes de satélite resultan normalmente más

económicas que la fotografía aérea o las campanas topográficas sobre el terreno.

d) Global. Los satélites no están limitados por fronteras políticas ni geográficas. Los satélites comerciales de teledetección se hallan en orbitas polares que los permiten sobrevolar todas las zonas del planeta. Un satélite de teledetección obtendrá una imagen de la zona que le interesa, independientemente de que este en la cima de una montaña o en medio del océano.

e) Actualizado. En el mundo actual, en rápida mutación, necesitamos información

actualizada para tomar decisiones críticas para nuestros proyectos. Cuando se imprimen, los mapas ya tienen meses o años. Sin embargo, puede disponer de una imagen de satélite un par de días después de su toma. De hecho, el mapa más actualizado que se puede tener es una imagen.

f) Sinóptico. Los satélites de teledetección captan, en una sola imagen, detalles de la

cubierta del suelo, carreteras e infraestructuras principales que se extienden por cientos o incluso miles de kilometres cuadrados.

g) Preciso. La cámara no miente y tampoco lo hace un sensor de satélite. Dado que una

imagen de satélite en bruto, sin procesar, se crea sin intervención humana, la información que contiene es una representación precisa, objetiva e imparcial de los objetos y detalles de la superficie terrestre.

h) Flexible. El tratamiento y la extracción de información de las imágenes de satélite pueden

ser tan complicados o sencillos como se desee. No hace falta ser un científico espacial para observar imágenes de satélite e identificar una casa y un río crecido por la lluvia en sus proximidades, comprendiendo la relación entre ambos. De igual modo, se pueden sacar datos más complejos y aprender a combinar las imágenes con miles de datos geográficos distintos con capacitación en el manejo de los programas informáticos de aplicaciones geográficas y procesamiento de imágenes.

Page 22: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

20 FOTOGEOLOGÍA

Diagrama de los elementos del proceso de percepción remota o teledetección

Las imágenes muestran la morfología de vastas extensiones de terreno, con la posibilidad de acercarse para observar

más detalles (Imagen Aster de 15 m. de resolución)

Page 23: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

21 FOTOGEOLOGÍA

3.2. DESVENTAJAS DEL USO DE IMÁGENES SATELITALES Las imágenes satelitales presentan algunas desventajas en su aplicación; para fotografías muy extensas (que casi todas tienen estas características) el procesamiento de la imagen resulta muy largo, y por lo tanto toma mucho tiempo en que se lleve a cabo. Otra desventaja es la dependencia que tiene la foto frente a la calidad del satélite usado y las condiciones meteorológicas que haya en el minuto de tomar la fotografía pueden afectar considerablemente al trabajo fina

3.3. CAMPOS DE APLICACIÓN La fotografía de la superficie terrestre desde el espacio tiene evidentes aplicaciones en campos como la cartografía. Los modernos sistemas de información geográfica, que combinan el reconocimiento por satélite con el procesamiento de datos de información, permiten un mayor y más profundo conocimiento de nuestro entorno. Estas tecnologías están tan extendidas que hoy en día es posible acceder a esta información desde cualquier lugar a través del Teléfono Móvil. También se ha convertido en una eficaz herramienta en el estudio del Clima, los océanos, los vientos y las corrientes globales

Aplicaciones de las Imágenes Satelitales Planificación territorial Actualización de fondos cartográficos Seguimiento de la evolución de la mancha urbana Manejo de riesgos de origen natural Seguimiento medioambiental Previsión meteorológicas, análisis hidrológicos Manejos forestal y agrícola Prevención de incendios Prospección geológica, minera y recursos naturales

Imagen Satelital: vista de estructuras volcánicas

Page 24: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

22 FOTOGEOLOGÍA

3.4. TIPOS DE IMÁGENES SATELITALES Entender la diferencia entre información espacial y espectral es muy importante porque se trata del primer paso para elegir entre los dos tipos fundamentales de imágenes de satélite: pancromáticas y multiespectrales. En la mayoría de las ocasiones ésta será su primera decisión al evaluar los diversos tipos de imágenes y productos. Las imágenes pancromáticas se captan mediante un sensor digital que mide la reflectancia de energía en una amplia parte del espectro electromagnético (con frecuencia, tales porciones del espectro reciben el nombre de bandas). Para los sensores pancromáticos más modernos, esta única banda suele abarcar lo parte visible y de infrarrojo cercano del espectro. Los datos pancromáticos se representan por medio de imágenes en blanco y negro.

Aplicaciones Pancromáticas Localizan, identifican y miden accidentes superficiales y objetos, principalmente por su

apariencia física, es decir, forma, tamaño, color y orientación. Identifican y cartografían con precisión la situación de los elementos generados por la

acción del hombre, como edificios, carreteras, veredas, casas, equipamientos de servicios públicos, infraestructura urbana, aeropuertos y vehículos.

Actualizan las características físicas de los mapas existentes. Trazan los límites entre tierra y agua. Identifican y cuantifican el crecimiento y desarrollo urbano. Permiten generar modelos digitales de elevación de gran exactitud. Catalogan el uso del suelo.

Imagen pancromática en blanco y negro y a color

Page 25: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

23 FOTOGEOLOGÍA

Las imágenes multiespectrales se captan mediante un sensor digital que mide la reflectancia en muchas bandas. Por ejemplo, un conjunto de detectores puede medir energía roja reflejada dentro de la parte visible del espectro mientras que otro conjunto mide la energía del infrarrojo cercano. Es posible incluso que dos series de detectores midan la energía en dos partes diferentes de la misma longitud de onda. Estos distintos valores de reflectancia se combinan para crear imágenes de color. Los satélites de teledetección multiespectrales de hoy en día miden la reflectancia simultáneamente en un número de bandas distintas que pueden ir de tres a catorce.

Aplicaciones Multiespectrales Distinguen las rocas superficiales y el suelo por su composición y consolidación. Delimitan los terrenos pantanosos. Estiman la profundidad del agua en zonas litorales. Catalogan la cubierta terrestre.

La vegetación aparece representada de color rojo, mientras las rocas en la parte superior del Popocatépetl se

muestran de color azul.

Page 26: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

24 FOTOGEOLOGÍA

3.5. TRATAMIENTO DE IMÁGENES SATELITALES Las imágenes MSS (bandas 4,5,6 y 7) y las TM (bandas 1,2,3,4,5,6 y 7) del Satélite LANDSAT, así

como las imágenes XS y FA del satélite SPOT y otras 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 esta puede ser visualizada

en cualquier momento en la pantalla del monitor a la escala especificada por el usuario.

Luego se pueden realizar los procedimientos de procesamiento y clasificación de imágenes. El

objetivo del procesamiento es destacar particularidades de la imagen por el aumento de contraste

y realzamiento de sus características espaciales y/o espectrales, que está en función de la

reflectancia de los materiales y al rango de la banda espectral en la que ha sido captada la imagen.

La clasificación se basa en:

Cada componente de la imagen puede ser caracterizada por el conjunto de sus

respuestas en regiones distintas del espectro electromagnético ("asignatura espectral")

Objetos de la misma clase tienen asignaturas espectrales similares, lo que no sucede

para clases distintas.

Una imagen clasificada es una imagen temática, donde cada clase discriminada en la imagen

multiespectralesta asociada a un color en la pantalla del monitor.

Las aplicaciones de un sistema de tratamiento de imágenes engloba varias disciplinas, entre las

que se pueden citar: Geografía (expansión urbana, uso de suelos), Ecología (monitoreo y

detección de polución), Agricultura (determinación de cultivos, enfermedades de las plantas,

estimación de cosechas), Forestales (monitoreo de deforestación, mapeo de recursos forestales),

y especialmente en Geología (prospección mineral y petrolífera, mapeo de recursos hídricos,

levantamientos geológicos, etc.).

Una imagen puede ser definida como una función (x,y) bidimensional. Para la mayoría de las

imágenes, su región de definición es un subconjunto limitado del plano y los valores asumidos

por la función son números enteros, limitados y no negativos. En general esa función, que mide

de alguna forma la energía reflejada por los objetos, es captada por un sistema de obtención de

imágenes.

Los principales procesamientos digitales de imágenes son: Realce de imágenes, Manipulación de

contraste, Filtraje espacial, Detección de bordes, y Razón entre canales, además de los

procesamientos de clasificación de imágenes como: fatigamiento y clasificación por máxima

verosemejanza.

Realce de imágenes.- Las técnicas de realce de imágenes comprenden un conjunto de

procesamientos que tienen por objeto mejorar la calidad de las imágenes bajo los criterios

subjetivos del ojo del especialista (fotogeologo).

Manipulación de contraste.- La manipulación de contraste consiste en una

transformaci6n radiometrica de cada elemento de la imagen (pixel) con el objeto de

aumentar la discriminación visual del especialista.

Page 27: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

25 FOTOGEOLOGÍA

Filtraje espacial.- En el filtraje espacial el nivel de gris de un "pixel", después de la

transformaci6n, depende del nivel de gris original del punto y de los otros pixels vecinos.

3.5.1. Criterios Visuales para la Interpretación de Imágenes

Una de las ventajas de la interpretación el visual sobre digital es su capacidad para

incorporar a la interpretación criterios complejos, mientras el tratamiento digital se basa,

casi exclusivamente, sobre la intensidad radiométrica de cada pixel (en las distintas

bandas). El análisis visual puede utilizar elementos como textura, estructura,

emplazamiento o disposición, muy difíciles de definir en términos digitales.

Criterios visuales:

Tono: Hace referencia a la intensidad de energía recibida por el sensor para una

determinada banda del espectro.

Color: El color que aprecian nuestros sentidos es fruto de la reflectividad selectiva de los

objetos a distintas longitudes de onda. El ojo humano percibe longitudes de onda

comprendidas entre 0.4 y 0,7 µm.

Textura: "Se refiere a la aparente rugosidad a suavidad de una región de la imagen; en

definitiva al contrate espacial entre los elementos que la componen".

Situación Espacial: Indica la localización espacial de la cobertura terrestre de interés

(vegetación natural, cultivos) , así como su relación con elementos vecinos de la imagen

Período de Adquisición: Una de las principales ventajas de la percepción remota es la

observación sistemática de la superficie terrestre: las imágenes pueden ser adquiridas

periódicamente facilitando así cualquier estudio que requiera una dimensión

multitemporal.

Otros criterios:

Sombras: Permite realzar la interpretación de los rasgos geomorfológicos.

Patrón espacial: Indica una organización peculiar de individuos dentro de la imagen.

Contorno: Facilita diferenciar rasgos particulares. (Una carretera de una vía de

ferrocarril).

Formas: Permite reconocer elementos individuales en la imagen (aeropuertos,

complejos industriales)

Visión Estereoscópica: Resulta fundamental para el reconocimiento geomorfológico y

de cubiertas del suelo, pues aporta una visión tridimensional del espacio observado.

3.6. FASES DE INTERPRETACIÓN DE IMÁGENES SATELITALES Para llevar a cabo la interpretación sobre productos de imágenes satelitales que se pueda obtener

estereoscopía, hay necesidad de formar un modelo tridimensional del terreno, y en su defecto la

Page 28: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

26 FOTOGEOLOGÍA

interpretación visual se hace sobre la imagen. Se pueden seguir los siguientes pasos para la

Interpretación de Imágenes.

Lectura de la Imagen

Análisis de la Imagen

Interpretación de la Imagen

3.6.1. Lectura de la Imagen

"Es el proceso mediante el cual se identifica como conocido un objeto, elemento o forma

directamente visible, por medio de un conocimiento local o específico y a los cuales se les asigna

un nombre específico. Se trata del reconocimiento y ubicación del fenómeno o características

relacionadas en general con el hombre como son; construcciones, cultivos, bosques, etc. A través

de su forma, tamaño y otras propiedades visibles el intérprete reconoce un objeto que le es

familiar.". Esta fase incluye Detección, reconocimiento e identificación de los objetos.

Detección: Esta actividad tiene relación directa con la visibilidad de los objetos a ser

interpretados, estando por tanto correlacionada con la clase de objeto, escala y calidad de

las fotografías.

Reconocimiento e identificación: Después que un detalle es detectado, éste debe ser

reconocido e identificado para poder extraer información válida de la imagen, ya sea

para su uso directo o como elemento a correlacionar para la interpretación final.

3.6.2. Análisis de la Imagen

"Análisis es el proceso de delinear grupos de objetos o elementos que tienen una individualidad

separada en la interpretación"

Deducción: La deducción es un proceso complicado, basado en evidencias convergentes.

La evidencia se deriva de objetos particularmente visibles o de elementos que sólo

suministran una información parcial sobre la naturaleza del o los objetos observados.

Fuente: IGAC Manual de Interpretación de

Imágenes de Sensores Remotos, 2004

3.6.3. Interpretación de la Imagen

En esta fase, se realizan operaciones de clasificación, representación e idealización de los

fenómenos presentes en la imagen.

Page 29: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

27 FOTOGEOLOGÍA

Clasificación: La fase de clasificación incluye: la descripción individual de las superficies

delineadas por el análisis, su arreglo en un sistema adecuado para ser usado en el campo de

la investigación y por último la codificación necesaria para expresar el sistema.

Representación: Corresponde a la presentación de los resultados de la interpretación

realizada.

Idealización: Es el proceso de dibujo "final", que seguirán detalles lineales o encerrarán

áreas clasificadas como homogéneas, o la representación estandarizada (convencional) de

los detalles visibles en la imagen.

Fuente: IGAC Manual de Interpretación de

Imágenes de Sensores Remotos, 2004

Page 30: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

28 FOTOGEOLOGÍA

4. INTERPRETACIÓN DE IMÁGENES LANDSAT

4.1. IMÁGENES SATELITALES LANDSAT Imágenes captadas en forma pancromática y multiespectral, como una herramienta

indispensable en la generación de la cartografía geológica, es mediante la interpretación de estas

imágenes que se puede con relativa facilidad visualizar extensas zonas en forma conjunta y de

una manera instantánea.

El uso de las herramientas de procesamiento digital de imágenes satelitales son específicas en la

determinación de cada nivel o tema a estudiar; se emplean principalmente en la búsqueda y

prospección de yacimientos minerales, delimitaciones litológicas, determinación de rasgos

morfoestructurales, en la interpretación por sobreposición de estas con otras coberturas de

información, de entre otras.

Imagen espectral de la Bahía de Santander (Cantabria) tomada por el satélite LandSat.

Es esta especialidad de igual manera, ampliamente utilizada en la valoración de conservación y

evaluación de daños por impactos ambientales; es fundamental su uso como base en mapeos

cartográficos de diferentes temas, en planeación urbana, de carreteras, construcción de diques,

presas, etc., pero sin duda alguna uno de los productos más importantes de su uso, es en 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, por mencionar de entre otros los de mayor relevancia. El mayor

uso dado a esta herramienta es en la elaboración de cartas geológico-mineras, ya que permiten al

geólogo delimitar, interpretar, correlacionar y definir con mayor precisión y exactitud, todos los

rasgos y características encontradas en el campo; facilita a las tareas propias de campo

permitiendo una correcta planeación y selección de puntos y localidades a verificar por el

geólogo.

Desde el punto de vista regional, permite con evidente certidumbre definir los diferentes

fenómenos geológicos ocurridos a través del tiempo, con lo que es posible desarrollar teorías de

eventos y sus evoluciones, lo que conlleva simultáneamente a la realización de modelos

geológicos.

Page 31: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

29 FOTOGEOLOGÍA

4.2. SATÉLITES LANDSAT Este satélite, dotado de sensores empleados en teledetección, fue diseñado con el fin de obtener

datos de los recursos terrestres. En base a este objetivo se diseñaron las resoluciones para

adaptarse a este fin.

Imagen de un satélite LandSat 7.

Los satélites de mediana resolución Landsat han tomado fotografías satelitales de los continentes

y áreas costeras circundantes de la tierra por más de tres décadas, Permitiendo el estudio de

muchos aspectos de nuestro planeta y la evaluación de los cambios dinámicos causados por

procesos naturales y actividades antrópicas.

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 diseñado 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.

El primer satélite LandSat (en principio denominado ERTS-1) fue lanzado el 23 de julio de 1972.

El último de la serie es el LandSat 7, puesto en órbita en 1999, y es capaz de conseguir una

resolución espacial de 15 metros. En el año 2012 está plenamente operativo el LandSat 7. Los

cuatro primeros satélites se encuentran fuera de servicio y desde noviembre de 2011 salió de

servicio Landsat 5.

Serie de satélites LandSat y año de su lanzamiento:

Landsat 1: 1972

Landsat 2: 1975

Landsat 3: 1978

Landsat 4: 1982

Landsat 5: 1985

Landsat 6: 1993. Lanzamiento fallido.

Landsat 7: 1999

Page 32: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

30 FOTOGEOLOGÍA

Cobertura histórica del satélite LANDSAT.

El mapeador temático (TM) tiene mayor sensibilidad radiométrica que su antecesor, el MSS, y

mejor resolución espacial, ya que el tamaño del píxel en todas las bandas excepto la 6, es de 30

metros. Esto permite la clasificación de zonas tan pequeñas como 2,5 o 3 hectáreas.

Imagen LANDSAT 1993 RGB 7-4-1 y Aeromagnetometría(Contorno a cada 5 Nanoteslas)

4.2.1. Landsat 5 (Tm) El satélite Landsat 5 fue puesto en órbita el 1° de marzo de 1984 portando el sensor TM

(Mapeador Temático) que opera en siete bandas espectrales diferentes. Estas bandas fueron

elegidas especialmente para el monitoreo de vegetación a excepción de la banda 7 que se agregó

para aplicaciones geológicas.

El Landsat 5 pertenece al programa Landsat, financiado por el gobierno de los Estados Unidos y

operado por la NASA.

Page 33: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

31 FOTOGEOLOGÍA

4.2.2. Landsat 7 ETM+ ( Enhanced Thematic Mapper Plus)

El ETM+ es un sensor multiespectral radiométrico a bordo del satélite Landsat 7. Este sensor ha

adquirido información casi ininterrumpida desde Julio de 1999 con un periodo de revisita de 16

días. El 31 de Mayo de 2003 ocurrió una falla de un instrumento dando como resultado que todas

las escenas de Landsat 7 adquiridas desde el 14 de Julio de ese año hayan sido colectadas en

modo "SLC-off".

El sensor ETM+ provee imágenes con 8 bandas espectrales. La resolución espacial es de 30

metros en las bandas visibles e infrarroja cercana (bandas 1-5 y 7). La resolución de la banda

pancromática (banda 8) es de 15 metros, y la banda infrarroja termal (band 6) es de 60 metros.

El tamaño aproximado de la escena es de 170 x 183 kilómetros.

La Plataforma Satelital Landsat: El satélite Landsat-7 tiene las siguientes características:

Anchura de barrido: 185 kilometros

Altitud 705 kilometros

Quantización 8 bits

Capacidad de almacenamiento a bordo: ∽375 Gb

Inclinación Solar- sincrónica, 98.2 grados

Paso Ecuatorial Descendente; 10:00 am +/- 15min.

Vehículo de lanzamiento Delta 2

Fecha de lanzamiento Abril de 1999

Comparándolo con los anteriores satélites de la serie:

Landsat 1 - 3 Landsat 4 - 6 Landsat 7

Altitud 907-915 km 705 km 705 km

Inclinación 99.2* 98.2* 98.2*

Orbita Polar, solar-

sincrónica Polar, solar-sincrónica

Polar, solar-

sincrónica

Paso por el ecuador 09h30 am 09h30 am 10h00 am

Periodo de revolución 103m 99m 99m

Instalados en las plataformas se disponen los sensores empleados en teledetección.

Plataforma del satélite Landsat

Page 34: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

32 FOTOGEOLOGÍA

4.3. 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:

Banda 1: (0,45 a 0,52 micrones - azul) Diseñada para penetración en cuerpos de agua, es

útil para el mapeo de costas, para diferenciar entre suelo y vegetación y para clasificar

distintos cubrimientos boscosos, por ejemplo coníferas y latifoliadas. También es útil para

diferenciar los diferentes tipos de rocas presentes en la superficie terrestre.

Banda 2: (0,52 a 0,60 micrones - verde) Especialmente diseñada para evaluar el vigor de

la vegetación sana, midiendo su pico de reflectancia (o radiancia) verde. También es útil

para diferenciar tipos de rocas y, al igual que la banda 1, para detectar la presencia o no

de limonita.

Banda 3: (0,63 a 0,69 micrones - rojo) Es una banda de absorción de clorofila, muy útil

para la clasificación de la cubierta vegetal. También sirve en la diferenciación de las

distintas rocas y para detectar limonita.

Banda 4: (0,76 a 0,90 micrones - infrarrojo cercano) Es útil para determinar el contenido

de biomasa, para la delimitación de cuerpos de agua y para la clasificación de las rocas.

Banda 5: (1,55 a 1,75 micrones - infrarrojo medio) Indicativa del contenido de humedad

de la vegetación y del suelo. También sirve para discriminar entre nieve y nubes.

Banda 6: (10,40 a 12,50 micrones - infrarrojo termal) El infrarrojo termal es útil en el

análisis del stress de la vegetación, en la determinación de la humedad del suelo y en el

mapeo termal.

Banda 7: (2,08 a 2,35 micrones - infrarrojo medio) Especialmente seleccionada por su

potencial para la discriminación de rocas y para el mapeo hidrotermal. Mide la cantidad

de hidróxilos (OH) y la absorción de agua.

Estas siete bandas pueden combinarse

de a tres o más, produciendo una gama

de imágenes de color compuesto que

incrementan notablemente sus

aplicaciones, especialmente en el

campo de los recursos naturales.

Page 35: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

33 FOTOGEOLOGÍA

Se conserva el sensor TM, frente al ampliado TM+, ya que en todas las misiones anteriores de la

serie Landsat 1-6 llevaban instalado este sensor. De este modo se puede hacer comparación entre

las lecturas actuales obtenidas del Landsat 7 y las que han sido tomadas por sensores de las series

anteriores.

Referidas a su situación en la gráfica del espectro electromagnético:

4.4. 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:

Banda numero Rango espectral

(µ) Zona del espectro

Resolución en

el terreno

1 0.45 – 0.515 µ Visible – azul 30

2 0.525 – 0.605 µ Visible – verde 30

3 0.63 – 0.690 µ Visible – rojo 30

4 0.75 0.90 µ Infrarrojo próximo

(visible) 30

5 1.55 – 1.75 µ Infrarrojo lejano 30

6 10.40 – 12.5 µ Térmico lejano 60

7 2.09 – 2.35 µ Térmico próximo 30

pancromático 0.52 - 0.90 µ Prácticamente todo

el visible 15

Page 36: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

34 FOTOGEOLOGÍA

Referido a las misiones anteriores del satélite Landsat:

4.5. 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:

Comparado con el resto de los satélites de la serie Landsat:

Esta resolución temporal, y fijándonos 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, lo que supone un total de 667 imágenes para el periodo 1972-2001, lo

que supone, como ya se comentó anteriormente, la mejor serie histórica de imágenes del

planeta.

Es cierto que otro sensor, NOAA, tenga un mayor número de imágenes de la cobertura

terrestre, pero no con la resolución espacial que dispone el satélite LANDSAT.

Tiempo entre imágenes 16 días

Landsat 1 - 3 18 días

Landsat 4 - 6 16 días

Landsat 7 16 días

Page 37: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

35 FOTOGEOLOGÍA

Esta resolución, aunque es alta, en la realidad es menos útil de lo que en un principio se

podría pensar. La existencia de nubes ocasiona que las imágenes, debido a su existencia,

sean inservibles en algunos casos.

Para poder conocer el número de imágenes que podría servirnos en un estudio

deberemos contactar con la agencia espacial, o empresa distribuidora de las imágenes,

que nos proporcionará un listado con las características de la atmósfera existente en el

momento de la toma de las imágenes así como el llamado “Quicklock” de la imagen,

(“Quicklock”, vista previa de la imagen del sensor).

El quicklock de la imagen sirve para orientarnos de si la zona de estudio se encontraba

cubierta de nubes el momento de la toma, además de otras informaciones sobre la calidad

de la imagen:

Ejemplo de imagen quicklock de la escena de Burgos, día 24/07/, año 1999, escena nº 7204031009920551, path 204,

row 3

Otro Quicklook de otra escena, del mismo año.

Page 38: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

36 FOTOGEOLOGÍA

4.6. ANÁLISIS VISUAL DE IMÁGENES RGB. El análisis visual de imágenes se realiza empleando tres bandas del sensor, coincidiendo con la

capacidad de los monitores, empleados en informática, monitores RGB.

Los monitores poseen un total de tres cañones, RGB, red, green, blue – Rojo/Verde/Azul, con los

que, por combinación de estos tres colores básicos, se construyen el resto de los colores.

Empleando estos tres Cañones tenemos la posibilidad de enviar en cada uno de ellos una de las

bandas del sensor, combinándose en nuestra pantalla y dando distintos colores y tonos.

Estos colores y tonos se emplean para analizar visualmente la imagen, combinando las bandas,

de manera que se da un primer acercamiento al contenido de la imagen.

Las combinaciones de colores se emplean para discriminar Geología de la imagen, Usos del suelo

de la imagen, Morfología Urbana, etc.

Para discriminar ciertas cubiertas hay que ir a otros análisis analizando imágenes consecutivas,

o de otros años, análisis multitemporal y de contexto, en función del conocimiento previo que se

tiene de la zona cubierta por la imagen.

Por ejemplo; Comparar una imagen de agosto con una de mayo (suelos no cultivados, zona urbana

densa, praderas).

La textura permite aislar las áreas residenciales mucho más heterogéneas que el resto.

El contexto permite separar los parques urbanos.

La dimensión estacional permite discriminar los cultivos regados frente a los caducifolios,

ya activos en la imagen de mayo.

Page 39: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

37 FOTOGEOLOGÍA

Para discriminar morfología urbana, a partir del tono distinguimos la densidad de

edificación, ya que aquellas zonas con menor trazado viario ofrecen un tinte más oscuro.

Con el tono vemos si la zona cuenta con espacios verdes (tinte rojo en medio de azules

propios de la edificación, para combinaciones de falso color 432).

La textura, en zonas urbanas, aporta el grado de mezcolanza dentro de un mismo sector

(centro histórico, ensanche, barrios de expansión no planificada).

4.7. COMBINACIONES CON LAS BANDAS DE SENSOR Combinación en Color Natural: RGB 321 BANDAS –3, 2, 1 –

Constituye la combinación más próxima a la percepción de la tierra con nuestros ojos desde el

espacio, de ahí el nombre de color verdadero.

Las bandas visibles dan respuesta a la luz que ha penetrado más profundamente, y por tanto

sirven para discriminar el agua poco profunda y sirven para distinguir aguas turbias, corrientes,

batimetría y zonas con sedimentos.

El azul oscuro indica aguas profundas.

El azul claro indica aguas de media profundidad.

La vegetación se muestra en tonalidades verdes.

El suelo aparece en tonos marrones y tostados.

El suelo desnudo y la roca aparecen en tonos amarillentos y plateados.

La imagen de la página siguiente corresponde a LANDSAT TM de Tudela de Duero, Valladolid, en

el centro de la imagen,

En tonos Verde a negro la zona de pinar.

En tonos verdes los regadíos, (pivots de riego)

En Tonos marrones terrenos de secano, cereal.

En tono negro el río Duero y el canal del Duero, que cruza de Este a Oeste la Imagen.

En tonos grises Tudela y las carreteras y zonas edificadas.

En tonos plateados las laderas y suelos desnudos de vegetación.

Page 40: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

38 FOTOGEOLOGÍA

LANDSAT TM de Tudela de Duero, Valladolid.

Valladolid Capital.

Page 41: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

39 FOTOGEOLOGÍA

Combinación en Falso Color: RGB 432 BANDAS – 4, 3, 2 –

Rojo – magenta: Vegetación vigorosa, cultivos regados, prados de montaña o bosques de

caducifolias en imágenes de verano y cultivos herbáceos de secano en imágenes de

primavera.

Rosa: Áreas vegetales menos densas y / o vegetación en temprano estado de crecimiento.

Las áreas residenciales suburbanas en torno a las grandes ciudades, con sus pequeños

jardines y árboles diseminados, aparecen a veces en este color. Praderas.

Blanco: Áreas de escasa o nula vegetación pero de máxima reflectividad: nubes, arenas,

depósitos salinos, canteras y suelos desnudos.

Azul oscuro a negro: Superficies cubiertas total o parcialmente por el agua: ríos, canales,

lagos y embalses. En zonas volcánicas los tonos negros pueden asimismo identificar flujos

de lava.

Gris a azul metálico: Ciudades o áreas pobladas, si bien puede asimismo tratarse de

roquedo desnudo.

Marrón: Vegetación arbustiva muy variable en función de la densidad y del tono del

sustrato. Los tonos más oscuros indican presencia de materiales paleozoicos (pizarras),

mientras los materiales calcícolas, menos densos normalmente, ofrecen una coloración más

clara.

Beige – dorado: Identifica zonas de transición: prados secos frecuentemente asociados con

el matorral ralo.

Imagen LANDSAT de Tudela, Valladolid, zona regable de Cascón de la Nava, Fuentes de Nava, Palencia

Page 42: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

40 FOTOGEOLOGÍA

Laguna de la Nava

Imagen LANDSAT de Palencia, parte del Monte “El Viejo”

Page 43: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

41 FOTOGEOLOGÍA

En la siguiente imagen, Peñafiel, Valladolid, Casco urbano en la parte inferior, Río Duero de Este

a Oeste, río Duratón sur al Norte. Imagen de la vega del Duero, con grandes pinares y otros más

pequeños distribuidos entre el regadío.

Combinación en Falso Color: RGB 453 BANDAS – 4, 5, 3-

Realza con gran detalle los límites entre el agua y la tierra.

Los diferentes tipos de vegetación se muestran en colores marrones, verdes y naranjas.

Realza las diferencias de humedad en el suelo y es usada para el análisis de humedad en el suelo

y vegetación. Generalmente el suelo húmedo aparece más oscuro.

Imagen LANDSAT del Sur de Valladolid, en el que se ven las áreas edificadas en tonos grises en la esquina superior

derecha. Al sur el Pinar de Antequera. Cruza el río Duero, en la parte izquierda.

Page 44: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

42 FOTOGEOLOGÍA

Combinaciones en Falso Color: RGB 742 BANDAS – 7, 4, 2-

Las áreas urbanas aparecen en tonos magentas.

Las praderas en verde claro.

De verde oliva a verde brillante indica áreas forestales (en general los bosques de

coníferas son más oscuros que los de caducifolias).

Imagen LANDSAT del Sur de Valladolid, en el que se ven las áreas edificadas en tonos magenta en la esquina superior

derecha. Al sur el Pinar de Antequera. Cruza el río Duero, en la parte izquierda.

Combinaciones en Falso Color: RGB 341 BANDAS – 3, 4, 1-

Imagen LANDSAT de Palencia capital, y alrededores.

En tonos verdes intensos, vegetación

vigorosa.

En tonos violáceos, Areas edificadas.

En tonos verdes a negros, monte el viejo,

zonas arboladas intensas.

En tonos marrones claros, cereal de secano.

En negro río Carrión y Canal de Castilla.

Page 45: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

43 FOTOGEOLOGÍA

Combinaciones en Falso Color: RGB 531 BANDAS – 5, 3, 1-

Imagen LANDSAT de la zona de Dueñas-Venta de Baños. En la esquina superior derecha, “Monte El Viejo”. Río Carrión y Río Pisuerga.

Combinaciones en Falso Color: RGB 541 BANDAS – 5, 4, 1-

Imagen LANDSAT de la zona de Dueñas-Venta de Baños.

En la esquina superior derecha, “Monte El Viejo”.Río Carrión y Río Pisuerga.

Page 46: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

44 FOTOGEOLOGÍA

Combinaciones en Falso Color: RGB 542 BANDAS – 5, 4, 2-

Imagen LANDSAT de la confluencia del río Carrión con el Río Cueza, en Palencia, termino municipal de Villoldo.

En la parte derecha, páramos con terrenos de secano, en la parte derecha zona regable.

Río Carrión con choperas a los márgenes.

En la esquina superior derecha montes de Villamuera de la Cueza.

Resaltan las carreteras y los caminos rurales.

Combinaciones en Falso Color: RGB 741 BANDAS – 7, 4, 1-

Imagen LANDSAT de Torquemada, Palencia, Cordovilla la Real. Río Pisuerga, a la izquierda, río Arlanza, a la derecha.

Page 47: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

45 FOTOGEOLOGÍA

Otras Combinaciones en Falso Color RGB

Se pueden utilizar cualquier otra combinación entre bandas, seleccionando tres a tres cada

una de las bandas.

Se recoge a continuación una relación de las combinaciones más empleadas con indicación

del tipo de ámbito habitual donde se emplean.

Combinaciones en Falso Color RGB Operando entre Bandas

Consiste en realizar operaciones entre bandas, generalmente divisiones, con objeto de resaltar en

la imagen distintas zonas, dependiendo del tipo de estudio que estemos realizando.

La combinación RGB se especifica: RGB TM3/TM1 , TM5/TM4 , TM5/TM7

Page 48: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

46 FOTOGEOLOGÍA

Esta combinación RGB es un montaje de las siguientes combinaciones:

Superior Izquierda: RGB 3/1, 5/4, 5/7

Superior derecha: RGB 4/3, 5/7, 3/2

Inferior Izquierda: RGB 5/7, 4/7, 2/4

Inferior Derecha: RGB 1/4, 3/5, 7/4

La imagen corresponde a LANDSAT TM de Palencia capital, en el centro,

Zona superior izquierda: Regadíos de Cascón de la Nava.

Zona inferior izquierda: Paramos de Ampudia.

Zona superior Derecha: Río Pisuerga y río Arlanza. Cerrato.

Zona inferior Derecha: Dueñas Río Pisuerga y Cerrato.

Otras Combinaciones en Falso Color RGB Operando Entre Bandas

Otras combinaciones habitualmente empleadas.

Este tipo de combinaciones RGB suelen ir seguidas de un tratamiento posterior de la imagen,

consistente en una ecualización del histograma y un “stretching”, (estiramiento), del histograma.

CONSIDERACIONES AL ANÁLISIS VISUAL

El análisis visual de imágenes implica un conocimiento previo de la zona existente en la imagen.

Este conocimiento previo implica la ubicación de la imagen en cierto contexto, influenciado por

el tipo de análisis que se pretende realizar. No es lo mismo realizar un análisis de Coberturas Vegetales y Usos del Suelo que plantearse realizar un estudio de Caracterización Geológica de un

terreno.

El conocimiento previo de la zona se realiza por “Inspección directa de Campo” o Trabajo de

Campo, al ser ésta la mejor manera, no la única, de conocer la zona de estudio, la inspección “in

situ”.

Page 49: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

47 FOTOGEOLOGÍA

Inspección directa de campo

La Inspección de campo consiste en el recorrido de la zona por presencia directa en el territorio

considerado.

Es aconsejable la realización de un croquis que esquematice los distintos tipos de zonas que nos

encontramos.

El croquis, además de contener las unidades morfológicas, deberá contener las vías de

comunicación, accidentes del terreno importantes, etc.

Croquización

La Croquización consiste en crear una base cartográfica donde posteriormente se

incluirán el resto de los datos. La Croquización se realiza con criterios de generalización

del dibujo, sin llegar a un grado de detalle alto.

La Croquización servirá para situar espacialmente la zona de estudio, para

posteriormente incluir sobre ella la clasificación que se desea realizar:

Vías de comunicación

Carreteras

Caminos

Vías Férreas

Hidrografía

Ríos y cauces de agua importantes

Canales

Líneas de Costa

Accidentes del terreno importantes

Fallas, fracturas del terreno

Montes y Puntos de Cota Elevada

Limites Áreas Edificadas

Limites áreas Urbanas

Limites áreas Industriales

Clasificación de Zonas

Nivel de Caracterización. Enclavado en el contexto de las zonas que queremos discriminar

y que son objeto de nuestro estudio.

Por ejemplo para caracterizar una zona en la que queremos discriminar sobre Usos del

Suelo.

Toma de datos complementaria en campo

Accesoriamente a la Croquización y a la sectorización de las unidades ambientales se

deben tomar una serie de datos complementarios que nos van a ayudar a definir mejor

los posibles usos del suelo con los que nos vamos a encontrar.

Page 50: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

48 FOTOGEOLOGÍA

4.8. FOTOINTERPRETACIÓN Un buen complemento al uso de las imágenes digitales, satélite, es el empleo de la fotografía

aérea. Con la fotografía área se puede realizar una fotointerpretación de la imagen, y así

discriminar entre las formaciones existentes.

La fotointerpretación se realiza con pares estereoscópicos de escalas de vuelo 1:30.000 o

menores. La escala de vuelo recomendable son fotografías de escala inferior a 1:30.000,

1:22.000 y en general se realiza una mejor discriminación cuanto menor es la escala de vuelo.

La escala de vuelo ideal, que nos garantiza un nivel de detalle alto es 1:5.000.

El inconveniente que tiene la utilización de escalas de vuelo bajas,

1:5.000, es el elevado número de fotogramas emplear en la fotointerpretación.

Por ello se emplean escalas de vuelo, por lo general, superiores a 1:8.000.

Con la fotointerpretación se consiguen unos buenos resultados en la obtención de patrones y

la localización de zonas homogéneas sobre las que se generaliza la imagen satelital.

La fotointerpretación tiene la ventaja de la cobertura, ya que para

España se tiene cubierta, desde el primer vuelo en el año 1954, a distintas escalas y en la

totalidad del territorio nacional. Además de los vuelos de las entidades a nivel nacional, IGN

(Instituto Geográfico Nacional), y los ministerios de Agricultura y Transportes y

Comunicaciones, las comunidades autónomas tienen a su vez realizados vuelos de su

territorio.

Como ventaja añadida, la componente precio destaca. El coste de un fotograma en papel

fotográfico tiene un coste inferior a las 500 pts/unidad.

Imagen tomada por el satélite Landsat TM de un sector del Río Amazonas

Page 51: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

49 FOTOGEOLOGÍA

4.9. APLICACIONES DE LAS IMÁGENES SATELITALES LANDSAT

Planificación territorial

• Actualización de fondos cartográficos

• Seguimiento de la evolución de la mancha urbana

• Manejo de riesgos de origen natural

• Seguimiento medioambiental

• Previsión meteorológica, análisis hidrológicos

• Manejos forestal y agrícola

• Prevención de incendios

• Gestión costera y pesquera

• Prospección geológica, minera y recursos naturales

• Epidemiología espacial

Page 52: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

50 FOTOGEOLOGÍA

5. INTERPRETACIÓN DE IMÁGENES SLAR

5.1. IMÁGENES DE RADAR. Las imágenes de radar son representaciones de la tierra a una sola frecuencia, que destacan

cambios en la rugosidad del terreno, relieves y niveles de humedad. Son similares a otros tipos de

imágenes de observación de la tierra en que ellas representan la porción de reflexividad del

espectro electromagnético. Sin embargo, la imagen de radar se deriva de una porción del espectro

de luz que la visión humana es incapaz de detectar. Esta longitud de onda especial es capaz de

penetrar lluvia, nubes y neblina, para proporcionar una vista continuamente despejada de la

tierra.

Las imágenes de radar, obtenidas por reflexión de las ondas milimétricas emitidas por el mismo

aparato detector, delatan bien las desigualdades del suelo, y se utilizan en la investigación

geológica y en la prospección de materiales de superficie.

Figura. Retornos desde el terreno de la señal de radar y procesado de la señal de un pulso de radar. (Ibídem)

El radar difiere de la fotografía aérea como sensor remoto aéreo. La fotografía es un sistema de

percepción remota que utiliza la reflexión natural del sol, en tanto que el radar es un sensor activo

que produce su propia iluminación. El radar ilumina el terreno y luego recibe y ordena las señales

reflejadas sobre una imagen que puede ser evaluada. Estas imágenes se parecen a las fotografías

en blanco y negro. El mejor uso de las imágenes obtenidas con radares aéreos, en el proceso de

planificación para el desarrollo y evaluaciones de peligros naturales es la identificación de

características geológicas y geomorfológicas. Las imágenes de radar, así como la fotografía,

presentan variaciones de tono, textura, forma y patrones que corresponden a diferencias en

rasgos y estructuras en la superficie. De estos elementos, las variaciones de tono que se observan

en las fotografías aéreas convencionales son las mismas que se ven con los ojos.

Page 53: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

51 FOTOGEOLOGÍA

Tabla. Rasgos y signaturas típicas de las imágenes radar.

Las variaciones de tono que presentan las imágenes de radar y que aparecen como propiedades

no familiares, son el resultado de la interacción de la señal del radar con el terreno y la vegetación.

Así como para poder hacer uso de fotografías aéreas no es esencial comprender del todo la teoría

óptica y sus procesos propios, también es posible utilizar las imágenes de radar sin entender

cabalmente lo concerniente a la radiación electromagnética.

Figura. Dibujo de la capacidad de penetración de las ondas radar.

Sin embargo, el intérprete experimentado debe saber algo sobre cómo se forma la imagen, para

poder interpretarla correctamente y apreciar plenamente el potencial y las limitaciones del radar.

Un intérprete capacitado sólo necesita familiarizarse con los parámetros que controlan el eco del

radar, entender sus efectos sobre la señal de retorno, y reconocer los efectos de la configuración

lateral del sensor sobre la geometría de la señal de retorno.

En general, la mayoría de los radares aerotransportados que producen imágenes son de vista

lateral (SLAR: Side Looking Airbone Radar), dentro de éstos se encuentran dos tipos: radar de

apertura real (RAR: Real Aperture Radar) y radar de apertura sintética (SAR: Synthetic Aperture

Radar).

5.2. VENTAJAS Y LIMITACIONES DE LAS FOTOGRAFÍAS AÉREAS Y LAS

IMÁGENES DE RADAR. Tanto la fotografía aérea como el radar tienen ventajas y limitaciones. La fotografía no puede ser

utilizada en cualquier momento y en cualquier condición climática, pero sí el radar. Este puede

graficar miles de kilómetros cuadrados por hora con exactitud geométrica compatible con los

Page 54: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

52 FOTOGEOLOGÍA

patrones nacionales de cartografía. Cada área puede ser estudiada mucho más rápidamente por

el radar que por la fotografía aérea, y el producto final proporciona una excelente visión sinóptica.

Con el radar se puede medir la distancia con mayor precisión que con fotografías; se han

producido mapas experimentales tan grandes como a escala 1:24.000. Por otro lado la fotografía,

a igual escala, muestra significativo mayor detalle y proporciona una excelente modalidad

estereoscópica para propósitos de interpretación, en contraste con el modelo obtenido del radar,

más limitado pero siempre útil.

La fotografía aérea a pesar de su riqueza de información latente, su actualidad, flexibilidad,

compatibilidad y confiabilidad es una fuente de información parcialmente independiente tiene la

ventaja de ofrecer exposiciones instantáneas de una escena de superior resolución, facilidad de

manejo y capacidad estereoscópica, facilidad de capturar y editar; además de la excelente calidad

y requerimientos mínimos. En todo caso, la fotografía aérea es un documento exhaustivo

relativamente fácil de mantener al día que se puede examinar a placer en el laboratorio,

empleando la visión en relieve mediante estereoscopio, de manera que el terreno puede ser

observado en detalle. La fotografía aérea proporciona una visión integral del área, además de

ofrecer ventajas comparativas por ser un método barato y rápido.

Una de las ventajas más valiosas del radar es que crea imágenes a partir de su propia fuente de

energía y por consiguiente no depende de la luz del sol, así uno puede capturar imágenes

uniformes de día o de noche; aparte de atravesar, con cualquier tiempo y a cualquier hora, la capa

de nubes así como el follaje, la nieve, etc.

5.3. INTERPRETACIÓN CARTOGRÁFICA

5.3.1. Interpretación de la imagen

El que utiliza la imagen debe aprovechar completamente todos los materiales, procedimientos y

dispositivos utilizados en la actualidad.

Las limitaciones son inherentes a ala escala 1: 400 00 y 1:200 000 a 1: 100 000 puede ser

ampliada a 1: 50 000. Sin embargo, el valor regional de las imágenes es reducido en gran parte

por la ampliación

El interpretador debe conocer unos cuantos principios básicos antes de visualizar las imágenes

de radar. Cuando se visualiza por primera vez, la impresión inicial es solamente un registro de las

características complejas de reflexión del terreno, en lugar de una reducción fotográfica de la

superficie terrestre.

En el análisis de ecos radáricos, el interpretador debe poner énfasis en el estudio de las imágenes,

lugar, partes componentes, tono o grado de intensidad del eco radárico, textura, tamaño, forma y

“sombra”.

La magnificación óptica simple es el método más expeditivo para aumentar la escala. Un

magnificador de cubo, equipado con una retícula para la medición, es un dispositivo económico y

bastante satisfactorio.

Uno de los medios para controlar la pérdida del detalle en áreas en las que, muchos ecos radáricos

intensos se aglomeran, es a través de la manipulación de la densidad de la imagen. En esas áreas,

usualmente se destruyen muchos detalles focales pequeños. A menudo, es posible “forzar” la

Page 55: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

53 FOTOGEOLOGÍA

separación de estos detalles, variando el tiempo de exposición durante el procesamiento

fotográfico del registro del radar.

La comparación de las imágenes del radar con los mapas, las fotografías aéreas u otras imágenes

de sensores, cubriendo la misma área, permite con frecuencia que el interpretador establezca los

puntos de referencia y da una visión del rango y naturaleza de las intensidades específicas.

En el análisis de los ecos radáricos asociados, el interpretador pone énfasis en el estudio de las

imágenes, el lugar y las partes del componente. Además, el tono o el grado de la intensidad

proporciona la visión sobre las características materiales de un objeto. La textura, al ser aplicada

a un grupo de ecos radáricos estrechamente espaciados, también constituye un rasgo notable en

la imaginería del radar y es significativa en la identificación de grandes unidades de áreas. La

forma y el tamaño de los ecos radáricos agrupados, obtenidos de grandes objetos del paisaje,

proporcionan a menudo la clave para la identificación. Muchos rasgos del paisaje aparecen de tal

manera que pueden ser reconocidos instantáneamente, debido a su similitud con las imágenes

fotográficas. Sin embargo, siempre se debe tener cautela al aplicar las imágenes de radar a las

imágenes fotográficas.

5.3.2. Análisis del tono

El tono es definido como el rango de “grays” (manchas) que aparecen en el registro fotográfico

del eco radárico del SLAR, y es el producto de la resistencia variable de la señal de intensidad

modulada del eco radárico. Sobre la base de la resistencia de la señal, se ha usado una clasificación

cualitativa del tono en este estudio, para describir la apariencia de los tipos específicos de roca o

los rasgos; o sea: "fuerte", "moderado", "débil", y "si: indicios", se puede separar hasta 32 y 64

rangos de tonos.

Las cualidades de reflectancia de un rasgo dado, determinan la resistencia del eco radárico de la

señal. Estas cualidades incluyen la extensión del área, la solidez de la expresión topográfica, el

contenido de humedad, y especulativamente, el contenido metálico. En general, los objetos de

superficie suave (lisa) tienen poco eco radárico, si es que lo tienen, de la energía transmitida, de

acuerdo con la ley de Snell (el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión). Así, las capas

de agua aparecen como áreas "sin indicios" (negras) en el registro del SLAR. Una montaña sólida,

altamente disectada, generalmente se verá brillante y muy marcada (fuerte). Las tierras raras, el

pasto, los campos cultivados y las áreas de bosques, usualmente caen dentro de los rangos

intermedios, en términos de resistencia de señal.

La identificación de los rasgos geológicos y geomorfológicos en las imágenes de radar, a menudo

depende de la notación de cantidades relativas de contraste tonal en áreas contiguas, en lugar

de depender del contraste absoluto. La uniformidad del tono, con frecuencia es indicadora de la

uniformidad de los materiales, mientras que los tonos contrastantes indican a menudo los

cambios en el material y en la textura de la superficie.

5.3.3. Sombra

También deberé considerarse el "efecto de sombra" (“shadow effect"), inherente en las imágenes

del radar. Una sombra del radar es emitida por un objeto que interviene, previniendo que la

energía del radar intersecte (obstruya) un área, produciendo una imagen (sin indicios) de esa

área. Estas sombras constituyen un criterio importante en la interpretación del radar y el análisis,

debido a que indican la presencia de rasgos que sufren muchos cambios rápidos en la altura o

elevación. Junto con otras variaciones tonales, las sombras del radar ayudan sustancialmente en

la interpretación del relieve topográfico, la resistencia relativa de la roca (y por consiguiente, la

litología general), la continuidad de la dirección y la estructura (determinación de la orientación).

Page 56: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

54 FOTOGEOLOGÍA

5.3.4. Análisis de continuidad

La interpretación y el análisis de todas las representaciones (figuraciones) de la configuración del

terreno, o del terreno geológico (mapas geológicos, geofísicos, mapas de suelos y mapas

topográficos), dependen principalmente del reconocimiento de la distribución, continuidad y

dirección de los rasgos claves. Similarmente, en la interpretación de las representaciones del

SLAR, estos rasgos deben ser identificados, bosquejados y clasificados. Uno de los aspectos más

importantes del mapeo geológico y geomorfológico, que se presente en las imágenes del SLAR, es

la interpretación de la continuidad de las unidades geomórficas, estructurales y litológicas. Las

evaluaciones estructurales, en particular, requieren una delimitación del contraste tonal,

marcada, aguda e identificable, entre las formaciones individuales o miembros. El contraste poco

marcado (bajo) produce límites pobremente definidos y no permite una interpretación exacta,

una delineación o una extrapolación.

Las imágenes del SLAR son una herramienta particularmente bien adaptada para usarla en la

interpretación regional y el mapeo de montañas plegadas, planicies y mesetas. La ventaja del

registro del SLAR sobre los métodos convencionales de la fotografía aérea (aparte de su

adaptabilidad a todo tipo de clima), reside en su gran alcance del área, el cual, permite la

exploración lateral y el registro continuo. Una visión de una área extensa permite la

interpretación continua de la imagen del radar, lo cual, no es posible realizar con los métodos convencionales de la fotografía aérea en pequeña escala.

Los lechos duros, resistentes, de origen ígneo o sedimentario, son fáciles de seguir en los registros

del SLAR. Los materiales clásticos gruesos, rugosos, (areniscas densas, conglomerados, cuarcitas,

etc), con una tonalidad uniforme y una resistencia constante, pueden ser mapeados

continuamente por varias millas. Las cordilleras(crestas) arqueadas producidas por estos lechos

resistentes son fácilmente diferenciadas de los valles de esquisto (pizarra), menos resistentes.

Las unidades litológicas existentes en las planicies y mesetas, son expresadas mas tenuemente y

se las diferencia unas de otras, principalmente sobre la base de texturas, de drenaje y de tonos.

La escala pequeña del SLAR amplía la posibilidad de hacer análisis regionales, detallados, rápidos,

que no pueden ser hechos por medio de la fotografía aérea,

5.4. DRENAJE SUPERFICIAL El reconocimiento de las variaciones en la distribución del drenaje en la superficie; las diferencias

en su densidad y en la textura de la imagen; la linealidad del segmento del canal; la profundidad

de la incisión del canal; el carácter del perfil del canal (transverso y longitudinal); el hábito del

curso, etc., permiten ciertas inferencias que pueden ser hechas con respecto a las condiciones

rocosas y estructurales existentes del terreno.

Es posible que, por medio de una delineación exacta de la red del drenaje, y por medio de la

interpretación de esa red, se pueden hacer muchas inferencias tanto regional como localmente,

respecto a las condiciones geológicas prevalecientes y al carácter de los materiales superficiales

presentes.

La interpretación de los registros del SLAR, revela que los sistemas de drenaje, pueden ser

categorizados y mapeados, de acuerdo con su nivel de "expresión" del terreno (una función del

ancho del canal, relieve y longitud) o sea: como primario, secundario y terciario. Debido a la escala

generalmente pequeña y a la resolución relativamente baja de los registros del SLAR, los canales

de cuarto orden no son identificables. Sin embargo, tampoco son evidentes en las fotografías

aéreas a gran escala. Primariamente, las vías de drenaje de primer orden, son grandes corrientes

perennes. Los canales secundarios son tributarios de los primarios, y son más largos y más

Page 57: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

55 FOTOGEOLOGÍA

profundamente insertados que los canales terciarios. En áreas de relieve bajo a moderado,

marcadas por lechos de corrientes secos, los canales pueden ser delineados por la energía

reflejada desde los márgenes delos ríos o de la vegetación marginal. En las áreas de alto relieve,

el problema es algo más difícil, puesto que las márgenes del canal frecuentemente se oscurecen

en las áreas de sombra del radar. En estos casos, a menudo es imposible mapear con exactitud los

canales y alineamientos. A lo mucho, cuando se sospecha la presencia de un canal, puede

delinearse tentativamente cm la esperanza de que se unirán con canales positivamente

identificados, para formar un sistema de drenaje coherente y razonable.

5.5. FORMAS DE RELIEVE (FISIOGRÁFICAS) Los elementos más útiles en la interpretación y el análisis de las formas fisiográficas en los

registros del SLAR son: la expresión topográfica y las redes de drenaje. Las características de

una forma fisiográfica dependen primariamente de los materiales con los cuales está

conformada, de su morfología y de su estructura, del clima en el cual se desarrolló y de los

efectos erosivos fluviales.

5.5.1. Formas fisiográficas de intrusión ígnea

Las fallas y las capas son normalmente formas fisiográficas de extensión limitada. Constituyen

imágenes interpretables en el radar debido a su apariencia lineal y su contraste tonal con la roca

"hospedante" que las rodea y en la cual están enclavadas. Las fallas, en particular, son de gran

importancia en la tectónica y el análisis mineral de las áreas de rocas complejas. La discordancia

lineal de los diques y su resistencia diferencial, ante el intemperismo son formadoras de crestas

(cordilleras) prominentes, les permite generar una imagen bien definida en la presentación del

SLAR. Los diques, en casos más o menos inusuales, también pueden ser erosionados.

En contraste, los lacolitos y los batolitos, son formas fisiográficas de un área de extensión

considerable. Con frecuencia se requieren series de fotografías aéreas convencionales para

proporcionar un alcance adecuado de esos rasgos. Sin embargo, el alcance o extensión de estas

masas, puede ser rápidamente apreciado en las presentaciones a pequeña escala del SLAR,

usando un mínimo de imágenes. Los batolitos aparecen como masas graníticas sólidas, cuya

dirección conforma normalmente la misma del sistema de montañas. Su solidez permite que

produzcan una fuerte señal de eco radárico,

5.5.2. Formas fisiográficas volcánicas.

Sin tener en cuenta el registro del sensor empleado, las formas fisiográficas volcánicas son

generalmente identificadas con facilidad. Su extensión areal puede ser determinada fácilmente

observando una cantidad mínima de imágenes de radar, a pequeña escala.

Los planos de lava o las mesetas, normalmente tienen una superficie característicamente rugosa

y corroída irregularmente, que motiva que sean medios reflectores bastante buenos, de la

energía del radar. A pesar de su reflectividad, los conos de lava son rastros tan identificables y

espectaculares, que no requieren una explicación especial.

5.5.3. Formas fisiográficas marinas.

Las líneas costeras de emersión son dentadas e irregulares. Desplazan promontorios rocosos y

acantilados, particularmente si la masa de tierra adyacente presenta colinas o montañas. Las

islas rocosas frecuentemente delinean la costa, y los ríos fluyen directamente al mar, sin formar

deltas. En tierra, una serie de crestas (cordilleras) de playa puede ser hallada, paralela o

subparalela a la línea costera actual, y marcando las posiciones de las líneas costeras previas. Un

área costera, plana, define ampliamente la línea costera de emersión y todos sus rasgos

relacionados, en tierra.

Page 58: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

56 FOTOGEOLOGÍA

Las líneas costeras de sumersión tienden a ser derechas a arqueadas. Desplazan bancos de

arena mar afuera, y desarrollan lagunas características y ciénagas de agua salada.

Como las áreas costeras son dinámicas, los registros del radar son un medio excelente para la

actualización de las cartas de navegación costeras, y proporcionan una fuente valiosa de

información respecto a la erosión reciente y los procesos de sedimentación.

5.5.4. Formas fisiográficas fluviales y coluviales

Estas formas fisiográficas incluyen las planicies aluviales, los conos aluviales se presentan tanto

en medios climáticos áridos como húmedos. Prevalecen más en áreas en las que el drenaje

tributario tiene una gradiente empinada, puesto que intercepta un suelo de valle, relativamente

más liso. La pérdida repentina de gradiente causa que la corriente descargue rápidamente la

carga que transporta y que se forme un rasgo del tipo deltoide o forma de cono.

Los canales de drenaje en las planicies aluviales, tienen sus meandros característicos, que son

trenzados intrincadamente. La forma identificable de "dedo", similar a un "pie de pájaro", de los

deltas de río, es formada por los canales de distribución en los que el rio se vierte al mar.

Es importante enfatizar una vez más que una de las principales ventajas proporcionadas por las

imágenes del radar, radica en la capacidad de delinear con exactitud los rasgos del drenaje. Los

contactos agua-tierra son bien definidos, así como las áreas que aparentemente tienen un

contenido de humedad superficial alto o bajo.

5.5.5. Formas Fisiográficas Glaciales y Glaciofluviales

Los efectos de la glaciación alpina son mostrados con nitidez en las imágenes SLAR,

particularmente en los terrenos montañosos. Los circos glaciares, los cuernos (trompas), las

aristas, las formaciones en "U" y los valles colgados (suspendidos) son todos, rasgos indicadores

de la glaciación alpina, que no ofrecen ningún obstáculo particular a la interpretación en la

imagen del radar, puesto que su superficie contribuye a lograr un eco radárico de energía muy

fuerte.

Figura. Imagen de radar

aerotransportado (SLAR) de la

parte sur de la Williamsport,

Pensilvania. EE.UU

Page 59: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

57 FOTOGEOLOGÍA

5.6. GEOLOGÍA. En general, las unidades litológicas principales pueden ser identificadas en las presentaciones del

SLAR, cuando están expuestas en la superficie. Las unidades más reconocibles son las areniscas,

los esquistos, pizarras, la caliza y algunos tipos de rocas ígneas y metamórficas. En algunas áreas,

también puede ser posible la identificación y diferenciación de algunos tipos específicos de roca

que tienen un contenido mineral metálico alto. Por supuesto, esto requeriría de un estudio muy

detallado de las provincias metalogénicas conocidas y de sus reflectividades relativas.

Los materiales no-consolidados como la arena, la grava, los aluviones glaciares de arcilla y los

"loess", son más o menos fáciles de identificar debido a sus formas fisiográficas y a su ocurrencia

en forma de dunas, terrazas y rasgos glaciares. Estos depósitos son de interés particular para el

ingeniero involucrado en construcciones civiles y explotaciones de canteras, así como para los

inversionistas y forjadores de esas propiedades.

5.6.1. Rocas Sedimentarias.

Los materiales granulares, la arena, la arenisca y los conglomerados, exhiben normalmente redes

de drenaje, de textura gruesa, que se ven poco en los canales terciarios bien desarrollados. La

arenisca y el conglomerado, son altamente resistentes a la erosión, y con frecuencia se hallan

como rocas de encubrimiento en las crestas (cordilleras), acantilados y mesetas. La arena no

consolidada es débil, y tiende a ocupar las áreas de hondonadas. La grava es moderadamente

resistente debido a su porosidad y permeabilidad, y con frecuencia se le encuentra recubriendo

tierras altas y áreas de terrazas.

La señal del eco radárico generalmente es de moderada a fuerte en el caso de las areniscas y los

conglomerados, moderada en el caso de la grava, y muy débil en el caso de la arena no

consolidada. Sin embargo, estos ecos pueden variar ampliamente con el contenido de humedad,

el cual, cuando es alto, puede dar un eco radárico más débil. El contenido mineral metálico es

considerado como originador de un nivel más alto de eco radárico, cuando el contenido es alto, y

una irregularidad mayor de la superficie topográfica produciría un eco radárico más fuerte.

Debido a su carácter de grano fino, los esquistos, el limo y la arcilla actúan frecuentemente como

cuerpos acuíferos, produciendo un eco radárico muy débil. Sin embargo, estos ecos radáricos

puedan variar considerablemente.

La caliza es una roca carbonatada, soluble en agua que tiene una imagen de drenaje superficial,

caracterizada por sus sumideros o dolinas, sus canales interconectados y sus fosos. Estos rasgos

tienden a desarrollarse a lo largo de líneas de debilidad: ej. Planos de diaclasas y de fractura. El

drenaje es en su mayor parte, interno, con percolación del agua superficial, hacia abajo, a lo largo

de los planos de fragilidad, disolviendo el material y formando galerías y cavernas en

profundidad. Cuando estas cavernas se unen debilitan la roca superficial. Un paisaje marcado por

una profusión de rasgos con colapsos, es conocido como: región "karst", y es un factor diagnóstico

con respecto a su litología. En las regiones áridas, la caliza se forma normalmente con zonas

escarpadas altas, debido a su resistencia ante la fuerza erosiva regional.

La caliza generalmente, tiende a producir un eco radárico de energía, moderado, que parece ser

mucho más débil que el recibido de la arenisca, y similar en resistencia, al eco radárico de los

esquistos. La marga y la tiza frecuentemente producen ecos radáricos de energía mucho menor,

en relación con el de la caliza.

Page 60: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

58 FOTOGEOLOGÍA

5.6.2. Rocas Intrusivas.

La más común entre las rocas de tipo intrusivo, es el granito. Debido a su textura granular y su

resistencia a la erosión, las redes de drenaje que se desarrollan sobre el granito, son típicas,

ampliamente espaciadas y dendríticas. Las líneas de drenaje radial y consecuente existen en

algunas de las áreas de picos más altos, pero éstas tienden a ser localizadas. La fracturación es

común y con frecuencia afecta profundamente la selección natural de las vías de drenaje,

dándoles un aspecto marcadamente paralelo o enrejado.

Topográficamente, el granito forma colinas masivas redondeadas, con pendientes empinadas.

Cuando se presenta bastante fracturado, el granito -desarrolla relieves que son accidentados y

en forma de picos. El nivel del eco radárico de energía de las rocas graníticas parece ser

regularmente elevado, probablemente como una consecuencia directa de la superficie

topográfica que es relativamente irregular. Sin embargo, en general, los granitos están

clasificados principalmente sobre la base de su imagen fisiográfica (relieve), fácilmente

reconocible y, por su fuerte reflectividad. Las rocas intrusivas básicas, densas, como el gabro y

las diabasas, producen ecos radáricos de energía, más débiles que los granitos, aunque su

desarrollo y sus redes de drenaje, son bastante similares.

5.6.3. Rocas Extrusivas.

Las rocas extrusivas ácidas (riolita), tiene sus relieves y sus características de drenaje, similares

a las halladas en áreas de granito. Sin embargo, el desarrollo fisiográfico de la riolita no es tan

masivo y prominente como en las áreas graníticas. Los ecos radáricos son de energía fuer te,

debido a su expresión topográfica irregular.

Las rocas extrusivas intermedias (andesitas) usualmente, es resistente a la erosión y tiende a

formar crestas (similares a los acantilados con bordes lisos, y ondulantes). El eco radárico de las

andesitas, varía de moderado a fuerte.

El basalto usualmente, es resistente, y forma zonas (taludes) escarpadas. La fisuración columnar

es típica en los basaltos y en las rocas básicas. El eco radárico de energía es bastante variable en

su resistencia, y es dependiente de la rugosidad de la superficie, del contenido de humedad y de

los niveles de mineralización. La proximidad a las áreas volcánicas y su fisuración columnar

única, son los rasgos primarios de identificación del basalto.

5.6.4. Rocas Metamórficas.

Las rocas metamórficas pueden ser distinguidas en las imágenes de radar, sobre la base de su

estructura foliada (exfoliada) y su red característica de drenaje, en lo paralelo y enrejado.

Las rocas metamórficas de tipo gneiss y esquisto, son usualmente resistentes y tienden a

formarse en las zonas altas. Sin embargo, los esquistos son menos resistentes que los gneiss; y

en las áreas que contienen ambos tipos de rocas, es probable que ocurra el desarrollo de un

drenaje primario a lo largo de la dirección (rumbo) de la Faja esquistosa. Como consecuencia de

prominencia topográfica usual, los gneisses y los esquistos producen fuertes ecos radáricos de

energía.

5.7. ESTRATOS RESISTENTES - DETERMINACIÓN DE SU ACTITUD. El método primario en el análisis e interpretación de los rasgos estructurales usando las

imágenes de radar, involucra el mapeo y la delineación de las capas resistentes y/o formas

complejas. Las formaciones duras o suaves, pueden ser trazadas por grandes extensiones, sin

interrupción. Las fracturas y los desplazamientos horizontales en las capas resistentes, son

fácilmente apreciables y proporcionan información valiosa sobre las posibles fallas o cambios

Page 61: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

59 FOTOGEOLOGÍA

de facies litológicas, Similarmente, el estrechamiento o asentamiento de las capas en las áreas

estrechamente plegadas, implica la ocurrencia de fallas intensas y una posible imbricación.

Las posiciones de las capas resistentes pueden ser determinadas cualitativamente en los

registros del SLAR. Los resultados obtenidos hasta ahora, revelan que la visión estereoscópica

no siempre es necesaria para la determinación del rumbo y buzamiento. El buzamiento ya sea

bajo, moderado o empinado, puede ser aproximado efectivamente, particularmente en áreas en

las que ocurren cuestas y crestas isoclinales. El efecto de sombra inherente en la imagen del

radar, es una ayuda inestimable para la calificación de los rasgos. Aparte de esto, la "regla de V's"

ayuda en la determinación del rumbo y buzamiento. Esta regla es usada en áreas en las que las

formaciones de crestas, constituyen un relieve especialmente prominente. La asimetría de la

cresta también constituye a menudo un criterio suficiente sobre el cual basar la determinación

de los buzamientos. En áreas, en las cuales, las crestas isoclinales tienen una apariencia

simétrica en su sección transversal, la extensión del buzamiento es probablemente en exceso de

40 grados, y no siempre es posible lograr una determinación exacta del buzamiento en las

imágenes del SLAR.

5.8. ESTRUCTURAS PLEGADAS. Las montañas plegadas tienen un rango de complejidad, que va desde simple, simétrico, con

plegamientos de tipo abierto, hasta con plegamientos estrechamente invertidos profundamente

fallados y fracturados. La complejidad y le extensión del plegamiento, son fácilmente

discernibles en las imágenes del SLAR, a escala regional, y los rasgos parecen ser bien definidos

en términos del criterio geomórfico standard para tales estructuras. Estos criterios incluyen:

a) El número de crestas presentes en una región es debido no solo al número de pliegues

individuales, sino también al número de capas resistentes involucradas.

b) La imagen del afloramiento típico en forma de V, de un anticlinal buzante, es bien

expresada.

c) La imagen del afloramiento típico en forma de U, de un sinclinal, es usualmente bien

expresada.

d) La porción axial de un sinclinal, erosionado es usualmente deprimida, aunque puede

ocurrir en una posición topográfica más alta que sus flancos.

e) La imagen del afloramiento refleja la simetría o la asimetría del plegamiento.

f) La inclinación de una cresta monoclinal, refleja el buzamiento.

5.9. VEGETACIÓN. El intérprete de radar, al estudiar la vegetación en las imágenes de radar, debe entrenar su vista

en el reconocimiento de diferentes unidades, guiándose por la variación en las características

del eco radárico (proyección).

En las regiones de planicies o mesetas, áreas cultivadas o áreas de pastos, producen ecos radáricos más débiles que en las pendientes (laderas) de bosques densos y en las regiones de

alturas. Las áreas cultivadas, presentan una imagen geométrica, fácilmente reconocible, y junto

con las áreas de pastos, producen un eco radárico mucho más fuerte que en las tierras de

barbechos, y en los planos horizontales. El eco radárico más débil, de la tierra de barbechos

puede ser una consecuencia parcial de un alto con tenido de humedad.

Page 62: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

60 FOTOGEOLOGÍA

En general, las imágenes usadas en la determinación de información vegetacional permiten una

visión aparentemente clara del terreno que normalmente no es distinguible por medio de la

fotografía aérea convencional.

5.10. TÉCNICAS DE AMPLIACIÓN DE LA IMAGEN. El uso de datos colaterales como ayuda para interpretar el radar, debe ser enfatizado.

5.10.1. Visión Estereoscópica.

Empleando la visión estereoscópica en los registros, y creando un campo en tercera dimensión

dentro de nuestro campo de vista, la información que podría haber parecido poco significativa,

desarrollará carácter y definición. Los caminos se ampliarán y desarrollarán, los puentes y otros

ecos radáricos, tipo referencia, tendrán significado y se obtendrá una definición más clara de las

imágenes, del cultivo de las estructuras, de la litología etc.

Como el radar es un rayo de luz producido direccionalmente y el ángulo con el cual el rayo

enfoca al objeto, ocasiona que diferentes cantidades de energía se reviertan en forma de eco

radárico, puede esperarse que dos diferentes visiones angulares del mismo objeto, le permitan

obtener un examen más comprensivo del objeto.

La visión por medio del estereoscopio, de los dos registros idénticos, aunque no produce la

tercera dimensión, logrará una forma de ampliación de la imagen, restringiendo el campo de

vista a una pequeña área del registro y, por consiguiente, creando una concentración

incrementada de la extracción dé una imagen particular.

5.10.2. Regulación Negativo-Positivo. La segunda técnica para desarrollar la ampliación de la imagen, es la del uso de una

transparencia positivo-negativo, del mismo registro de una película, sobre una mesa de luz.

Cuando las dos copias son comparadas, coincidiendo una con otra, se logra un completo

enderezamiento de la imagen. Esto es logrado viendo la zona negra del negativo como blanca en

el positivo y viceversa. Después de lograr los puntos de coincidencia, un desplazamiento muy

ligero de una de las transparencias, hará que las imágenes aparezcan en un desplazamiento más

vivido de líneas, comparando con cualquiera de los obtenidos en los originales, o se puede

obtener un efecto de fluctuación por medio de un rápido movimiento de una de las

transparencias. Este método ayuda en la determinación del alineamiento de imágenes, que

tienden a desaparecer en el registro (copia) original.

Page 63: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

61 FOTOGEOLOGÍA

CONCLUSIONES

La interpretación fotogeológica permite obtener documentos básicos confiables con poco

trabajo de campo, y por lo tanto, con una sensible reducción de tiempo y costo, sin

embargo se debe programar un reconocimiento de campo limitado a los puntos clave del

área de estudio.

Las imágenes satelitales, son de gran importancia ya que ofrecen una perspectiva única

de la Tierra, sus recursos y el impacto que sobre ella ejercen los seres humanos. De ellas

obtenemos valiosa información para numerosas aplicaciones, una de estas aplicaciones

tecnológicas es a la geología donde cumple un rol importante hoy en día.

Los resultados obtenidos de las interpretaciones de imágenes satelitales son unas

herramientas educativas muy útiles para mejorar el aprovechamiento del trabajo del

geólogo realizado en campo.

La información estratimétrica, que consta principalmente de los datos de rumbo y

buzamiento puede ser posteriormente trabajada para lograr una información más

detallada.

Los satélites de mediana resolución Landsat han tomado fotografías satelitales de los

continentes y áreas costeras circundantes de la tierra por más de tres décadas,

Permitiendo el estudio de muchos aspectos de nuestro planeta y la evaluación de los

cambios dinámicos causados por procesos naturales y actividades antrópicas.

En las imágenes SLAR, la forma y el tamaño de los ecos radáricos agrupados, de los objetos

grandes del paisaje, con frecuencia, pueden proporcionar una clave para la identificación.

Muchos rasgos del paisaje aparecen de tal manera, que es posible reconocerlos

instantáneamente, debido a su similitud con las imágenes fotográficas.

BIBLIOGRAFÍA

Análisis Visual de Imágenes Obtenidas del Sensor ETM+/- Satélite Landsat. Ignacio Alonso

Fernández-Coppel

Aspectos Técnicos de las Imágenes LANDSAT INEGI. Dirección General de Geografía y

Medio Ambiente

Las Imágenes Satelitales Y Sus Aplicaciones. M.Sc. Ing. Avid Román González

XIX Congreso Nacional de Estudiantes de Ingeniería de Sistemas y Computación.

Huancayo, Perú

http://www.lahistoriaconmapas.com/historia/historia2/definicion-de-estratimetria/

http://www.ingalvarez.com.ar/radares.htm

http://smn.cna.gob.mx/radares/descripcion/rada-desc.html

Page 64: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

62 FOTOGEOLOGÍA

ANEXOS

Ejemplo de una Interpretación geológica en Google Earth Pro: Uno de los programas más usados por los estudiantes de geología, ya sea por su buena calidad de

imágenes es el google Earth Pro, que proporciona imágenes satelitales de todo el mundo.

Los depósitos sedimentarios están generalmente compuestos por capas o estratos que

representan rellenos de sedimentos de antiguos ríos, mares o lagos en el caso de las rocas

sedimentarias.

Estas capas sedimentarias se pueden ver desde Google Earth, y también podemos identificar

zonas donde no parece existir una estratificación visible, y aun así podemos interpretar que tipo

de roca puede ser, siguiendo unos criterios muy sencillos.

En muchas ocasiones los estratos geológicos pueden ser identificados, y además, podemos

averiguar su inclinación, su dirección y si están fallados o no.

Vamos a comenzar analizando la zona de Patones-Torrelaguna, situada al NE de la Comunidad de

Madrid.

Aunque no tengamos mucha experiencia en la interpretación de imágenes aéreas podemos identificar en un primer vistazo cinco tipos diferentes de terreno, en base a la "textura de la imagen"

Page 65: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

63 FOTOGEOLOGÍA

Imagen anterior en la que se han separado cinco zonas distintas

ZONA 1 tiene una textura algo rugosa y no se aprecian alineaciones.

ZONA 2 presenta una textura alomada sin rasgos angulosos y con cierto grado de

alineación-estructuración arqueada según la dirección NE-SW. Además parece que da un

relieve positivo en el terreno.

ZONA 3 genera un relieve bien marcado dando lugar a una banda de terreno con dirección

SW-NE que se encuentra cortada en segmentos de diferente tamaño.

ZONA 4 el terreno presenta una textura rugosa, los ríos tienen forma de árbol ramificado

(arborescente).

ZONA 5 en este caso hemos simplificado un poco, se pueden apreciar llanuras más o

menos cultivadas aunque el nivel de zoom que tenemos no permite mucho más.

Ahora vamos al detalle.

Nos acercaremos a la zona 3, la que parece más "vistosa" y cambiaremos de vista cenital a una

vista 3D Google Earth Pro. En la figura de abajo se puede apreciar la buena calidad de la imagen

del satélite en esta zona (no siempre tendremos la misma suerte).

Page 66: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

64 FOTOGEOLOGÍA

Vista 3D del relieve en cuesta de Patones

Aumentando el nivel de zoom realizaremos una interpretación algo más profunda, ahora

podemos identificar capas o estratos dentro de la zona 3, y además podemos observar que están

inclinados (buzando) hacia el sur más o menos. A este tipo de estructuras cuyas capas están

inclinadas y además coinciden con la ladera de la montaña se les llama relieves en cuesta.

Las líneas discontinuas amarillas representan los contactos entre las zonas identificadas,

mientras que las líneas blancas diferencian capas dentro de la zona 3.

Con respecto a la inclinación de las capas la aplicación Google es toda una novedad.

Como se muestra en la siguiente imagen, podemos crear un plano horizontal (herramienta área)

Page 67: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

65 FOTOGEOLOGÍA

y situarlo en la cota deseada. Previamente hemos trazado la línea donde se sitúa al estrato rocoso

para visualizarlo mejor (Herramienta medir y ruta).

Los puntos de la intersección del estrato con el plano horizontal (puntos 1 y 2) nos marcan la

dirección del estrato respecto al norte geográfico (strike en inglés). Perpendicular a esta dirección

tendremos la máxima inclinación del estrato (buzamiento o dip). La distancia perpendicular al

segmento que une los puntos de control 1-2 y el punto de control 3, y la diferencia de altura de

éstos nos dará el ángulo de inclinación.

Realizando este ejemplo nos hemos dado cuenta que las cotas mostradas en Google Earth no son

del todo fiables, por lo que este ejercicio nos sirve como una aproximación. Hemos revisado la

cartografía geológica del IGME (Instituto Geológico y Minero de España) y los buzamientos para

estas unidades geológicas rondan los 30 grados hacia el SE.

Solo hemos calculado la inclinación de la zona 3 puesto que es la única que lo permite, en el resto

de unidades no tenemos elementos para hacerlo.

Empecemos por las edades. Si observamos la disposición de las zonas sacaremos unas cuantas

conclusiones:

La zona 3 se apoya sobre la zona 2, es decir, está físicamente encima de la zona 2, por tanto, la

zona 2 ya estaba cuando la zona 3 comenzaba a formarse. La zona 5 parece cubrir la zona 3.

Resumiendo: la zona 2 es más antigua que la zona 3 y ésta a su vez es más antigua que la 5.

Aunque no sepamos su edad real, al menos podemos saber cuál es más antigua y más moderna.

Page 68: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

66 FOTOGEOLOGÍA

Otro dato más que se puede extraer de las imágenes de Google son las alineaciones de las capas geológicas. En nuestro ejemplo y realizando un pequeño zoom sobre la parte oeste de la unidad

3, podemos determinar que las unidades 2 y 3 no guardan relación. La unidad 2 tiene una

alineación según la dirección NE-SO y la unidad 3 es más o menos O-E. En términos geológicos

significa que están discordantes entre si, y esto significa que entre una zona y otra ha sucedido

algo que ha movido la unidad 3 antes de que la unidad 2 se depositase.

Con algo más de experiencia en la interpretación de fotografías aéreas se podría interpretar el

tipo de roca por su morfología, rugosidad hasta el color de tal. Es así que podemos confeccionar

a partir del Google Earth un perfil geológico.

Page 69: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

67 FOTOGEOLOGÍA

Geomorfología karstica en Google Earth

Sistemas Kársticos observados en imágenes satelitales

Page 70: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

68 FOTOGEOLOGÍA

Fallas y fracturas (Faults and fractures)

La herramienta de Google Earth nos permite ver e incluso interpretar fallas geológicas de gran

escala.

En el siguiente ejemplo hemos seleccionado una curiosa alineación montañosa ubicada al

noroeste de la provincia de Teruel, en el término municipal de Bea.

Page 71: Cap. 4 Fotogeologia Aplicada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad de Ingeniería

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Geológica

69 FOTOGEOLOGÍA

En estas imágenes satelitales podemos observar las fallas en los estratos claramente visibles y

especificados en la segunda imagen