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2021/2022

Ciencia de la Información Geográfica: Teledetección y SIG

Código: 43380 Créditos ECTS: 15
Titulación Tipo Curso Semestre
4314828 Teledetección y Sistemas de Información Geográfica OB 0 1
La metodología docente y la evaluación propuestas en la guía pueden experimentar alguna modificación en función de las restricciones a la presencialidad que impongan las autoridades sanitarias.

Contacto

Nombre:
Xavier Pons Fernández
Correo electrónico:
Xavier.Pons@uab.cat

Uso de idiomas

Lengua vehicular mayoritaria:
español (spa)

Otras observaciones sobre los idiomas

Aproximadamente el 10 % de las clases son en catalán y el 90 % en castellano. La mayoría de bibliografía es en lengua inglesa

Equipo docente

Miquel Ninyerola Casals
Alaitz Zabala Torres

Equipo docente externo a la UAB

Carolina Puig
Eduardo de Miguel
Javier Muñoz
Joan Masó Pau
Jordi Joan Mallorquí Franquet
Josep A. Gili
Mercè Vall-Llossera Ferran
Sergi Gumà

Prerequisitos

No se requieren requisitos previos

Objetivos y contextualización

Este módulo tiene como objetivo crear un marco introductorio, amplio y específico al mismo tiempo, a la ciencia y tecnología de la información geográfica incidiendo en conceptos clave tanto de aspectos de la cartografía clásica y el posicionamiento global, como aspectos relacionados con la percepción remota y el uso de los Sistemas de Información Geográfica.

Al finalizar la asignatura, el alumno será capaz de:

Comprender las principales funcionalidades de diferentes programas utilizados en SIG y Teledetección.
Usar adecuadamente diferentes formatos de datos y metadatos.
Dominar los conceptos fundamentales de las diversas disciplinas relacionadas con la posición y representación de elementos en el espacio, como la fotogrametría, la teledetección o los sistemas de posicionamiento global.
Representar adecuadamente una realidad geográfica en un documento cartográfico digital o analógico.
Tomar decisiones informadas sobre el uso de la teledetección en estudios territoriales.
Discriminar entre diferentes tipos de plataformas y sensores según sus características y saber escoger los adecuados según los objetivos del estudio a realizar.

Competencias

  • Aplicar los conocimientos sobre plataformas y sensores de Teledetección para el análisis y tratamiento de datos en diferentes tipos de estudios.
  • Demostrar una visión integradora de los problemas, planteando soluciones innovadoras y tomando decisiones apropiadas en función de sus conocimientos y juicios.
  • Diseñar y aplicar una metodología de estudio, basada en los conocimientos adquiridos, para un caso de uso específico.
  • Escoger las herramientas y aplicaciones óptimas para los objetivos de un proyecto relacionado con la planificación o el análisis espacial.
  • Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
  • Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • Utilizar distintos softwares especializados de SIG y teledetección, así como otros softwares relacionados.

Resultados de aprendizaje

  1. Comprender las principales funcionalidades de distintos programas utilizados en SIG y Teledetección.
  2. Demostrar una visión integradora de los problemas, planteando soluciones innovadoras y tomando decisiones apropiadas en función de sus conocimientos y juicios.
  3. Discriminar entre distintos tipos de plataformas y sensores según sus características y saber elegir los adecuados según los objetivos del estudio a realizar.
  4. Diseñar y aplicar una metodología de estudio, basada en los conocimientos adquiridos, para un caso de uso específico.
  5. Dominar los conceptos fundamentales de las diversas disciplinas relacionadas con la posición y representación de elementos en el espacio, como la Fotogrametría, la Teledetección o los sistemas de posicionamiento global.
  6. Manejar adecuadamente distintos formatos de datos y metadatos.
  7. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  8. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
  9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  10. Representar adecuadamente una realidad geográfica en un documento cartográfico digital o analógico.
  11. Tomar decisiones informadas sobre el uso de la Teledetección en estudios territoriales.

Contenido

PLATAFORMAS Y SENSORES

1. Plataformas: Aeronaves
2. Plataformas: Aeronaves no tripuladas
   2.1.Punts clave de la reglamentación
   2.2. Classificación
3. Plataformas: satélites
   3.1. Subsistemas de un satélite
   3.2. Lanzamiento
   3.3. Órbitas espaciales
   3.4. Maniobras orbitales
   3.5. Segmento Tierra
4. Sensores
   4.1. Telescopios
   4.2. Lidar
   4.3. Radiómetros de microondas y radar
         4.3.1. Teledetección de Microondas
         4.3.2. SAR: radar de apertura sintética
         4.3.3. Geometría y resolución espacial SAR
         4.3.4. "Performance" SAR
         4.3.5. Modos de adquisición SAR
         4.3.6. Sistemas aeroportats y satelitales SAR
         4.3.7. Aplicaciones interferométricas
5. Caracterización de un instrumento / misión de Teledetección
   5.1. Caracterización espacial (geométrica)
   5.2. Caracterización espectral
   5.3. Caracterización radiométrica
   5.4. Caracterización temporal

 PRINCIPIOS DE CARTOGRAFÍA

1. Historia de la representación cartográfica
2. Geodesia
3. Proyecciones cartográficas
4. El sistema de referencia UTM
5. Productos cartográficos: los mapas
6. Cartografía topográfica y temática

GEODESIA Y SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO

1. Geodesia y Cartografía
2. Nomenclatura: qué es GNSS; otros sistemas además del GPS
3. Introducción a los sistemas de posicionamiento global y desarrollo histórico
4. Fundamentos del sistema
    4.1. Sectores o segmentos
    4.2. Medidas básicas. Código y fase
5. Métodos de operación
6. Tipos de receptores
7. Precisiones
8. Aplicaciones

FUNDAMENTOS DE SIG

1. Introducción
   1.1. Definición de SIG
   1.2. La información geográfica y los SIG
   1.3. Conexiones y diferencias entre los SIG y otros sistemas
   1.4. Aplicaciones del SIG
   1.5. Introducción al software del ArcGIS y MiraMon
2. Modelos de datos
    2.1. Modelo ráster
    2.2. Modelo vectorial
    2.3. Estructuración topológica
    2.4. Atributos, mesas y validación
    2.5. Modelo de observaciones y medidas.
    2.6. Formatos: importación y exportación. modelo CAD
3. Producción de datos
   3.1. Entrada de datos
   3.2. Validación y errores
4. Procesamiento de datos
   4.1. Clasificación y reclasificación
   4.2. Transformaciones ráster - vector: rasterización y vectorización
  4.3. Generalización cartográfica
5. Introducción al análisis SIG
   5.1. Operaciones aritméticas y lógicas entre capas
   5.2. Combinaciones analíticas de capas

COMPOSICIÓN E IMPRESIÓN DE DOCUMENTOS CARTOGRÁFICOS

Contenidos eminentemente prácticos basados en el uso de diferente software para la obtención de cartografía en papel. Se tratarán temas formales de la composición, así como consejos destinados a la obtención de impresiones inteligibles y fieles a la realidad que se quiere representar.

VISIÓN SINÓPTICO DE LA TELEDETECCIÓN

1. Introducción. Visión general de la teledetección
    1.1. Definición
    1.2. ¿Qué herramientas tenemos?
    1.3. ¿Qué se pretende?
    1.4. Tipo de plataformas: aéreas y satélitarias, heliosíncrona y geoestacionaria
    1.5. Tipos de sensores según la forma de obtención de los datos, el tipo de información registrada, la región espectral a que son sensibles, etc.
    1.6. Cadena típica de procesamiento de las imágenes (correcciones, mejoramientos, extracción de información de las imágenes, etc).
    1.7. Conceptos básicos: píxel; resoluciones espacial, espectral, radiométrica, temporal y angular; imágenes en escala de grises y con paleta, representaciones en color real y en falso color
    1.8. Análisis visual versus procesamiento digital
    1.9. Teledetección Satelital versus Teledetección aeroportada y UAV
   1.10. Características importantes y limitaciones de la teledetección
   1.11. Breve historia de la teledetección. La teledetección en España e internacionalmente: asociaciones, congresos, publicaciones
   1.12. Comentario de la bibliografía recomendada y de las principales revistas
2. Espectro electromagnético y firmas espectrales
    2.1. Conceptosbásicos
    2.2. Radiación solar; radiación térmica emitida por la Tierra; microondas
    2.3. Firmas espectrales
3. Naturaleza de las imágenes. Correcciones, mejoras, transformaciones
    3.1. Naturaleza de las imágenes
    3.2. Formatos más habituales en teledetección
    3.3. Correcciones geométricas
    3.4. Correcciones radiométricas
    3.5. Mejoramiento de imagen
    3.6. Transformaciones: Índices de vegetación, componentes principales, etc.
4. Lectura e interpretación de imágenes de satélite
5. Obtención de información a partir de las imágenes
    5.1. Clasificación supervisada
    5.2. Clasificación no supervisada
    5.3. Clasificación mixta
    5.4. Estimación de variables continuas
    5.5. Verificación de resultados
6. Teledetección, cartografía y sistemas de información geográfica

FOTOGRAMETRÍA

1. Fundamentos de fotogrametría
   1.1. Introducción
    1.2. La fotogrametría aérea
   1.3. Medidas sobre fotografías y correcciones
    1.4. La fotografía vertical
    1.5. Visión estereoscópica
    1.6. Paralaxis estereoscópica
    1.7. Rectificación
    1.8. Restitución
2. Fotogrametría topográfica
    2.1. Fases de un levantamiento topográfico
    2.2. Clasificación de los levantamiento fotogramétricos
    2.3. Escala fotográfica y escala de levantamiento
    2.4. Planificación de los trabajos. Proyectos de vuelo. Plan y ejecución de vuelo
    2.5. Operaciones posteriores al vuelo fotogramétrico (restitución, rectificación, generaciónde modelos digitales del terreno, etc.)
    2.6. Ortofotografía Vs Rectificación

Metodología

En este módulo se realizan 3 grupos de actividades de aprendizaje:

Las actividades dirigidas consisten en clases de teoría y prácticas que se realizarán en un aula de informática especializada. Al inicio de cada una de las materias que forman el módulo los docentes explicarán la estructura de los contenidos teórico-prácticos, así como el método de evaluación.

Las actividades supervisadas consisten en prácticas de aula que permitirán elaborar los trabajos y ejercicios de cada materia, así como sesiones de tutorías con los docentes en caso de que los estudiantes lo soliciten.

Las actividades autónomas son el conjunto de actividades relacionadas con la elaboración de trabajos, ejercicios y exámenes, como por ejemplo el estudio de diferente material en forma de artículos, informes, datos, etc., definidas según las necesidades de trabajo autónomo cada estudiante.

Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.

Actividades

Título Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Tipo: Dirigidas      
Clases de resolución de ejercicios 34 1,36 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 9, 8, 10, 7
Clases magistrales / expositivas 49 1,96 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 9, 8, 10, 7
Tipo: Supervisadas      
Prácticas de aula 87 3,48 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 9, 8, 10, 7
Tutorías 10 0,4 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 9, 8, 10, 7
Tipo: Autónomas      
Elaboración de trabajos 157 6,28 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 9, 8, 10, 7
Estudio personal 30 1,2 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 9, 8, 10, 7
Lectura de artículos e informes de interés 3 0,12 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 9, 8, 10, 7

Evaluación

La evaluación de esta asignatura consta del siguiente sistema:

a) La realización de diversos exámenes que valdrán entre un 40 % y un 60 % de la nota final y que incluirán la materia teórica y práctica realizada. El examen que no haya alcanzado la nota mínima de 5 sobre 10 se deberá repetir el día asignado por el docente de la asignatura.

b) La realización de diferentes trabajos prácticos propuestos durante la docencia del módulo y entregados antes de la fecha fijada, que valdrán entre un 40 % y un 60 % de la nota final. Se valorará una presentación formal correcta y una elaboración cuidada.

Actividades de evaluación

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Examen teórico y práctico 40 % - 60 % 5 0,2 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 9, 8, 10, 7
Trabajos prácticos 40 % - 60 % 0 0 1, 2, 3, 4, 5, 6, 11, 9, 8, 10, 7

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