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Detección remota de microondas pasiva

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Video 1 vamos a discutir la teledetección pasiva de microondas. Y simplemente recordar cuando hemos estado discutiendo diferentes tipos de teledetección y así 2 tipos básicamente, diferenciamos, uno es la teledetección activa y otro es la teledetección pasiva y la teledetección activa como usted sabe puramente la detección remota de microondas, pero es pasiva, bajo la categoría de la teledetección pasiva también existe la posibilidad de tener la teledetección pasiva de microondas. Debido a que los objetos en objetos naturales también sin tener ninguna otra fuente de energía, también emiten energía en la parte de microondas del espectro EM, aunque esta energía es muy, muy menos en comparación con otros como la energía reflejada o emitida y esta energía pasiva de microondas es muy arrendador., Así que los objetos naturales cuando emiten que también pueden ser registrados por los sensores y que fueron sensores en una resolución relativamente muy gruesa que vamos a discutir pronto. Por lo tanto, lo que vemos aquí es que esta parte del espectro EM que es de alrededor de 8 a 14 micrómetros que se puede utilizar aquí. Y como también se puede ver esta es la existencia de radiancia espectral y ahí vemos ese microondas pasivo. Así, esta parte es para el microondas activo o lo siento por el microondas térmico y esta parte es para el microondas pasivo de 0,15 a 30 centímetros y allí también se muestra la curva de radiación del cuerpo negro para este también que también se muestra aquí. Y así, podemos ver aquí que esta parte de las señales pasivas de microondas pueden ser grabadas por los satélites. Aunque sabemos que esta energía es muy pequeña en cantidad y por lo tanto y es en longitudes de onda largas. Por lo tanto, el problema viene sobre la resolución del espacio porque para registrar una señal en un sensor en ese dos alrededor de 800 a 50 kilómetros de distancia de la tierra se requiere una gran área de señales. Y por lo tanto yendo o adoptando para un especialmente para imágenes de muy baja resolución, pero esto se ha hecho en el pasado y veremos que que son esos satélites y otras cosas. Así que la región de microondas en términos de frecuencia que discutimos aquí que es de 1 a 200 Giga hertz o en términos de longitud de 0,15 a 30 centímetros y esto utiliza los mismos principios que la detección remota térmica, ya que, como en el caso de los objetos de detección remota térmica por encima de cero absoluto, emiten energía que pueden ser registrados por los sensores que funciona en la parte infrarroja térmica del espectro electromagnético. Así de igual, el microondas y también es emitido por algunos por los objetos, pero es una energía muy baja y, no obstante, que 2 se puede registrar, no importa cuán baja es la resolución espacial. Por lo tanto, allíha sido sensores, que son sensores de múltiples frecuencias y la detección remota multi polarizante en microondas razón pasiva de microondas se ha hecho y fuente de energía débil por lo que necesitamos una gran IFOV y esto es IFOV significa el campo de visión instantánea. Y las bandas también generalmente son muy amplias. Así que debido a que la energía que se emite en la región de microondas por los objetos naturales es muy, muy pequeña y por lo tanto, como se mencionó que para registrarse por el sensor en un espacio, se requiere un gran campo de visión instantánea de IFOV y que básicamente directamente relacionado con la resolución del espacio y la banda tampoco como bandas muy estrechas se obtiene en parte visible del espectro EM.Pero aquí las bandas son muy, muy y grandes en eso. Así que, más de cerca a los sensores ópticos y térmicos de infrarrojos clásicos, entonces el radar por qué porque el radar es el microondas activo y mientras que un típico infrarrojo infrarrojo térmico infrarrojo o la teledetección pasiva remota. Por lo tanto, es por eso que es específicamente este llamado microondas pasivo no simple radar de microondas sensor remoto o la teledetección activa. Ahora, la teledetección de microondas utiliza longitudes de onda de aproximadamente 1 centímetro a unas pocas decenas de centímetros permite observaciones en todas las condiciones climáticas sin restringir básicamente por la nube o la lluvia, porque el tamaño de las partículas son más pequeñas en comparación con las longitudes de onda, y por lo tanto no ponen ningún obstáculo a estas ondas, y pueden pasar por nubes, lluvia o niebla. Y tal ventaja no es posible como usted sabe con visible o infrarroja. Porque la longitud de onda es muy pequeña. Y por lo tanto, estas partículas son gotas de agua, crean problema en la detección remota infrarroja visible o térmica. Además, la detección remota de microondas también proporciona información única y que es un viento de mar y las direcciones de onda que se derivan de características frecuentes también utilizamos efecto Doppler y diferentes polarizaciones también son posibles en combinación con la detección remota de microondas. Y por supuesto, la dispersión de espalda, etc. Por lo tanto, eso no puede ser observado por sensores visibles o infrarrojos. Así que, para fines muy especiales, la detección remota de microondas es definitivamente implícita y muy útil. Sin embargo, es necesario un análisis de datos sofisticado es el procesamiento de datos es completamente diferente al procesamiento de datos de sus imágenes infrarrojas o infrarrojas infrarrojas visibles dondese obtiene directamente imágenes. Pero en el caso de la detección remota de microondas se obtienen los datos en formas de onda y luego el procesamiento se tiene que hacer para que obtengamos una buena clase informal de imágenes. Por lo tanto, eso requiere un procesamiento intenso. Como ya he mencionado antes también y hoy en día que la detección remota de microondas y lo que la detección remota en general se puede dividir en categorías activas y pasivas, especialmente la detección remota de microondas también se puede dividir en 2 categorías, una esel microondas activo, que vamos a discutir en detalle más adelante. Y luego el microondas pasivoque estamos discutiendo ahora. Por lo tanto, el tipo activo recibe la dispersión posterior debido a que el satélite o el sensor en sí el sentido de la energía o señales de pulso hacia el suelo y lo que se refleja de nuevo por o después de la atenuación que es recibido por el mismo sensor. Por lo tanto, esto es básicamente el microondas transmitido que es incidente en la superficie del suelo y el mejor ejemplo de esto es el radar de apertura sintética y hay microondas, el escatterómetro, los altímetros de radar, etc.Todos son parte de la teledetección activa de microondas, hay varios satélites, hemos estado discutiendo algunos ejemplos más de una parte de las aplicaciones que vamos a discutir más adelante sobre la detección remota de microondas activa. En el caso de la teledetección pasiva que recibe la radiación de microondas emitida por los objetos en el propio suelo. Así que, al igual que un activo la señal o el pulso tiene que ser enviado por el propio sensor, pero aquí se registra la emisión natural de microondas por eso esllamado pasivo. Por lo tanto, los medidores de radio de microondas es uno de los sensores pasivos de microondas en esta categoría. En la deteccion remota de microondas, las caracteristicas de un objeto pueden ser detectadas de la relacion deentre la energia recibida y las caracteristicas fisicas del objeto tales como las caracteristicas de atenuacion o radiacion. Entonces, por qué esta relación que se explota. Aquí se trata de sensores pasivos de microondas. Por lo tanto, el sensor principal aquí es el radiómetro de microondas y cuáles son los objetivos o dónde se puede aplicar. Así que, cerca de las bandas de la superficie del mar, allí se está utilizando, la temperatura de la superficie del mar o las estimaciones de SSD se puede utilizar se está utilizando y la condición del mar si es la calma o muy volátil que se puede ver la salinidad también o el hielo marino, el vapor de agua, la intensidad de la precipitación del contenido de agua en la nube.Todas estas cosas están siendo estudiadas usando la teledetección pasiva de microondas, la temperatura del aire también, el ozono del viento de, el aerosol y el NO 2 y otros componentes atmosféricos también están allí, voy a estar mostrando ejemplo, donde pasar los datos de detección remota de microondas se ha utilizado para incluso estimar que no es tierra en parte de Himalaya. Por lo tanto, varias aplicaciones están ahí. Y esto dice que ya hemos tocado antes y que la teledetección general se puede dividir en pasiva y activa y cuando venimos por la pasiva, así se encuentra el microondas pasivo aquí. En el caso del microondas activo y que es en última instancia la escatterometría, el radar de apertura sintética que es el componente más común del microondas activo. En caso de radiometría pasiva de microondas y sonido de microondas, estas 2 cosas se están utilizando en caso de detección remota de microondas pasiva.
Vídeo 2
Ahora, usted sabe lo que sucede exactamente en el caso de la teledetección pasiva de microondas que el sensor detecta la energía natural de microondas. El énfasis aquí es la energía natural de microondas, ninguna energía artificial o sintética enviada por el sensor en sí, sino que es la emisión natural en la parte de microondas del espectro EM, que está siendo emitida por diferentes objetos o superficie de la tierra. Por lo tanto, estos sensores a bordo de los satélites son capaces de detectar la energía natural de microondas, que se puede reflejar o emitir desde la superficie de la tierra, reflejada a veces en el medio ambiente natural o en la atmósfera también, podría haber algo de energía de microondas y que es usted sabe que interactúa con la superficie de la tierra y luego de nuevo reflejado. Por lo tanto, ambos tipos de energía natural de microondas pueden ser registrados por los sensores. Y como usted sabe que todos los objetos en el entorno natural emiten no sólo el en la parte infrarroja térmica del espectro EM, sino también en la región de microondas y a veces también reflejan la energía dependiendo de las condiciones y muy pequeña cantidad de energía pasiva de microondas. Esta parte me gustaría enfatizar que muy pequeña, la cantidad de mi energía que es emitida o reflejada en una región de microondas por objetos naturales es una cantidad muy pequeña. Y por lo tanto, se requiere una gran IFOV y, por consiguiente, se termina con una resolución muy gruesa imágenes o datos. Por lo tanto, la magnitud de esta emisión pasiva de microondas es básicamente proporcional al producto de la emisividad del objetivo y la temperatura de la superficie. Por lo tanto, recordemos la ley de desplazamiento de Wien ’ s y otras leyes que hemos discutido que dependerá básicamente o sea proporcional al producto de la emisividad del objetivo y su temperatura. Por lo tanto, si la temperatura es más la emisividad del objetivo va a ser más usted tendrá más energía pasiva de microondas y por lo tanto, se puede grabar. Y así, aquí, sin embargo, como se discutió que aunque la energía podría ser una muy pequeña en la región de microondas, pero cualquiera que sea lo grande que es, pero de todos modos y es en la longitud de onda larga y puede ser registrado por los sensores. Como estas curvas ya hemos discutido. Por lo tanto, muy brevemente voy a ir que en el eje y que está teniendo una emitancia radiante espectral en vatios por cuadrado en diferentes longitudes de onda. Y la longitud de onda está aquí y esto es lo que ves que hay una parte visible aquí se muestra. Por lo tanto, vea esta curva de 300 Kelvin y otra que es para un objeto eterno en la superficie de la tierra. Por lo tanto, esta es la radiación del espectro, que está otra vez en otro eje está allí. Así que como ves que cuando vamos por la longitud de onda más baja obtenemos una alta emitance pero cuando vamos hacia la longitud de onda más largay especialmente estoy hablando de la región de microondas pasiva. Entonces la energía que se está emitiendo, se vuelve muy pequeña, todas estas curvas aunque están muy separadas en la parte visible del espectro EM se vuelven casi diciendo al final aquí en 100 micrómetros rango. Por lo tanto, la energía es muy, muy baja, la radiación de onda larga débil está allí, la energía visible que ya he mencionado y la curva de la radiación del cuerpo negro es 5777 Calvino o a la temperatura de sentido del sol que es la temperatura del sol se muestra amarillo. Y luego la temperatura de la tierra de la radiación del cuerpo negro. Este es el 300 Kelvin es la tierra uno. Así, puedes ver que incluso tu energía solar o la temperatura del sol que también se convierte en un muy pequeño cuando vamos hacia la longitud de onda larga, esto es 100 micrómetros. Por lo tanto, hay una radiación de los cuerpos térmicos incluso a una longitud de onda más larga y que se extiende en la micro región del espectro EM y que parte de la visión de microondas se explota. Y todo eso que llamamos como un microondas pasivo. Por lo tanto, los sensores pasivos de microondas utilizan una antena también llamada cuerno para detectar los fotones en las frecuencias de microondas. Usted conoce longitudes de onda más largas, que luego se convierten en voltaje en un circuito. Y así, esto está dentro de un radiómetro de microondas. Y estos medidores de radio de microondas de exploración pueden ser de diferentes tipos uno es la rotación mecánica o espejo enfoca la energía de microondas en 2 cuernos. Al igual que esto es que el cuerno se muestra aquí. Por lo tanto, el lóbulo principal del área de observación y el lóbulo lateral del área de observación. Y así, este es el del lado que el cuerno está detectando. Esto es desde el directamenteestá detectando y básicamente la TV, el componente de TV es el venir en la emisión del terreno una natural y luego podría haber algo reflejado también y algún otro tipo de energía en la visión de microondas podría estar disponible como emisión atmosférica a la baja. Por lo tanto, TDN también está allí, la emisión atmosférica a la baja, que más tarde en tal vez dispersa y que se convierte en radiación dispersa. Y por supuesto, entonces en la emisión atmosférica al alza también está allí. Eso es TUP es el atmosférico. Así que toda esta área está proporcionando energía no sólo la energía de emisión del terreno, sino la energía que se está generando dentro de la atmósfera en el paso de la parte de microondas del espectro EM.Así que todo es registrado por este cuerno o antena. Y podría haber algo de energía que podría estar llegando a través de este lóbulo lateral de este espectáculo de observación de nuevo componente atmosférico está allí y el componente de emisión natural o de emisión de terreno es todo allí. Así es como funcionan el microondas pasivo y los sensores. Ahora, lo que son los actuales y futuros sensores de microondas en órbita polar están ahí. Y hay series de satélites DMSP, que llevaban carga de sensores y JAXA es una agencia espacial de la agencia japonesa ah y por supuesto, las AES también allí. Así que SSMIS son muy populares y se lanzaron antes también continuando con eso y luego se está teniendo una vida AMSR 5 años. Así que varios medidores de radio de microondas están allí como el microondas avanzado está escaneando radio metro 3. El satélite operativo mitológico europeo MetOp también está proporcionando datos y otros y antes también los sensores del pastor también hay muchos que estamos allí. Por lo tanto, esto en la micro región pasiva son al menos pocos satélites, que están proporcionando datos. Y una parte de resolución espacial y ya hemos hablado, pero muy brevemente voy a volver a tocar aquí que en el eje x estamos teniendo resolución espacial y aquí estamos una resolución temporal. Así,esta es la resolución espacial frente a la resolución temporal que estos SAR activos y la resolución temporal generalmente como ESR o Sentinel o Envisat, generalmente el ciclo de repetición es de unos 35 días. Así que, si hoy ha pasado por un área, entonces el satélite volverá a venir o volver a visitar después de casi 35 días. Y pero fueron durante algún tiempo, ERS tenía 2 satélites en tándem y esta vez se redujo a la mitad aproximadamente y cuando vamos por el microondas pasivo, porque una resolución espaciales muy gruesa, muy pobre, y por lo tanto la repetitividad se convierte en 1 día o 2 días. Entonces, hay una suerte de relación inversa entre resolución espacial y resolución temporal, mayor la resolución espacial pobre la resolución temporal y viceversa es también que mayor la resolución temporal y generalmente se está teniendo una absolución espacial coarser como se representa aquí, que el microondas pasivo puede tener datos que podemos tener datos casi todos los días, pero en caso de microondas activo, la resolución temporal es de unos 35 días. Así, estas son las limitaciones del microondas activo y las mismas limitaciones de tiempo de pasar el microondas en términos de resolución espacial y esto corre en kilómetros. Entonces, ese punto también estaremos llegando aquí y el microondas pasivo puede penetrar las nubes y proporcionar información durante el tiempo nocturno como también en el caso del microondas activo debido a la mayor longitud de onda y a los datos migratorios pasivos diarios disponibles a nivel global, porque, por supuesto, la resolución espacial. Ahora antes había muchos sensores donde hay radio metros en varios satélites. Así, fueron 1 satélite Nimbus-7, que tenía un sensor SMMR y que duró entre 1978 a 87. Así que, alrededor de 9 años trabajó frecuencias allí entre estos rangos. Y ahora la resolución espacial de la huella era de este tamaño. Por lo tanto, cerrar datos de resolución. Luego en este satélite DMSP de nuevo nombre tenías este sensor SSMI o medidor de radio que. Así que una vez que este SMMR terminó, y esto empezó a funcionar, y por supuesto la resolución espacial aquí es mejorada y relativamente y también fueron cambios en la frecuencia y son generalmente cuando discutimos acerca de pasar microondas o microondas activas en lugar de en términos de longitud de onda usamos la frecuencia y la terminología para la parte de microondas del espectro EM yentonces por supuesto satélite también Terra y Aqua. Por lo tanto, ambos están teniendo sensores MODIS también. Pero aquí no estamos discutiendo el sensor de MODISAMSR y como usted sabe que Terra Aqua entró en funcionamiento en 2002. Así que desde entonces había series por lo que, al igual que el sensor MODIS continúa así que este AMSR también continuó y las frecuencias se mezclan en comparación con SSMR y SSMI y por supuesto, de nuevo ver la mejora de la resolución en la resolución es continua. Por lo tanto, esto está llegando ahora en una resolución espacial relativamente más alta en comparación con entre 1978 y 87  
Vídeo 3
algunas aplicaciones de la teledetección pasiva de microondas, ya hemos tocado, pero ahora muy específicamente, vamos a ir palabra por tierra. Para aplicaciones de tierra de microondas pasivas comenzó a utilizarse para un estudio de humedad del suelo, equivalente de agua de nieve y esto es lo que el suelo también están usando un poco de tiempo atrás, la temperatura de la superficie de la tierra y las anomalías, estas se pueden utilizar y también se han utilizado. Entonces, este océano en caso de agua, se puede tener extensión de hielo, concentración y otros tipos de hielo. También se puede utilizar la temperatura superficial del mar como la temperatura de la superficie terrestre. Básicamente las estimaciones de temperatura son posibles con la teledetección pasiva de microondas, luego el agua atmosférica y la velocidad del viento superficial de la superficie del mar y el agua líquida en la nube, la tasa de precipitación o la intensidad de la precipitación y también son puede ser utilizado. Y estos son los ejemplos de SMMR, datos SMMR y esto es lo que hicimos 9 años cada estimación de profundidad de nieve o parte de Himalaya que hemos hecho entre 1979 a 87 que fue este SMMR como se discutió anteriormente que estaba en los satélites Nimbus-7 y que duró cerca de 4, 5 años en un espacio y proporcionó los datos. Aunque la resolución aquí era de unos 30 kilómetros de resolución espacial de la que estoy hablando. Pero no hay otras maneras de estimar una profundidad de nieve entonces la teledetección pasiva de microondas, ninguna otra técnica de teledetección puede trabajar para estimar la nieve sin profundidad e incluso en parte como terreno accidentado como el Himalaya, de modo que ese es el único recurso o sólo de opción disponible que implicamos el adoptador de microondas pasiva para tal tipo especial de trabajo. Por supuesto, ahora como se mencionó anteriormente, ahora la resolución espacial ha mejorado. Por lo tanto, nuestras estimaciones de no es muerte también se puede mejorar en el futuro y una vez que estos conjuntos de datos son implícitos. Y la mayor ventaja es que están disponibles de forma regular. También he discutido que estos el microondas que pasa podemos usar para estas anomalías de la temperatura de la superficie de la tierra. Así que veamos ese ejemplo también que también hemos utilizado para que los datos SSMI conduzcan los mapas de anomalías de temperatura de la superficie semanal, que estamos disponibles entre 1988 y 2000. Por lo tanto, estos son el promedio semanal de. Básicamente, se trata de mapas de anomalías en comparación con el período base entre 1988 y 2002. Y si cavas un dato débil en comparación con el promedio, obtienes esa cosa. Por lo tanto, si usted pone en una serie de tiempo, como en este ejemplo, relacionado con un terremoto, 3 anomalía térmica del terremoto, y se observó que en este caso el terremoto ocurrió el 4 de marzo de 1990. Y eso está cayendo en la tercera imagen y este centro sísmico se muestra aquí. Así que, 1 semana antes de que se haya producido este terremoto, como se puede ver que se ha observado mucha anomalía térmica. Aunque la resolución aquí resolución temporal es de datos semanales, pero si todos los días, los datos pueden ser analizados en series de tiempo, estimando la primera temperatura de la superficie, entonces exactamente uno puede saber que cuando esta anomalía era máxima y luego lo que sucedió después de eso y luego y justo antes del terremoto y después del terremoto. Aunque este estudio se hizo en base a los datos semanales creíbles, pero si los datos diarios están disponiblescontra un período base de entre 88 a 2002 o incluso hasta la actualidad, las cosas pueden mejorar. Así fue el terremoto de Kalat de Pakistán de magnitud 6.1. Se observó una anomalía térmica de pre-terremoto identificable y reconocible en los mapas de anomalías de temperatura de la superficie semanal, que se prepararon utilizando datos SSMI, que son datos pasivos de microondas. Por lo tanto, es posible, aunque la resolución puede ser relativamente gruesa, pero es porque proporciona la ventaja de que a diario puede tener datos y puede cubrir un área muy grande. Así que, si la aplicación como esta, con el fin de estudiar las anomalías térmicas previas al terremoto, necesitamos cubrir un área grande y por lo tanto para este tipo de estudios, la teledetección pasiva de microondas puede ser un conjunto de datos muy adecuado disponible para nosotros. Y hay varios terremotos que hemos estudiado usando este otro conjunto de datos del satélite DMSP y el sensor o radio medidor era SSMI. Esto fue y usted sabe la anomalía térmica que se detectó en Kalat aproximadamente 2 semanas antes en caso de enero, era 3 semanas antes de 1 semana porque los datos eran datos promedio semanal. Por lo tanto, no podemos ir básicamente dentro de una semana y sólo se puede adivinar si pocos días antes de la semana o así sucesivamente. Y cuál era la intensidad de la elevación de la temperatura era de 2 a 10 grados, que es muy significativo, 6 a 10 grado, 4 a 8 grado y así sucesivamente. Así, 7 ejemplos están aquí, donde se han empleado datos de detección remota de microondas que pasan. Así que esto lleva al final de esta discusión acerca de la detección remota pasivemicrowave y hay obviamente ventajas con el microondas pasivo y que   cubre un área muy grande en los datos de base diaria está disponible aunque en la resolución gruesa. Y hay muchas aplicaciones en las que estos datos pueden ser implícitos y algunas aplicaciones donde de lo contrario no es posible lograr esos resultados, pero implicando datos pasivos de microondas como en estudios de profundidad de nieve o estas anomalías de temperatura de superficie terrestre estudia muchas aplicaciones, se pueden beneficiar muchas áreas. Así pues, esto pone fin a esta discusión. Muchas gracias.