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La selva tropical y la calibración de PAZ
  •   SAR PAZ Observación de la Tierra PAZ Ciencia Segmento Terreno

Durante las ultimas semanas los medios de comunicación se han hecho eco de los numerosos incendios que diariamente están activos en las selvas tropicales del Amazonas y África a raíz de las imágenes publicadas, entre otros, por el Earth Observatory de la NASA.

Según refiere la NASA, los incendios en la selva amazónica son comunes en la época seca que se inicia en julio, ubicándose los picos de incendios en septiembre y prácticamente desapareciendo en noviembre. Los incendios son provocados entre otros, por las actividades de limpieza de zonas agrícolas y de pastos de ganadería, que en muchos casos al no ser controladas acaban extendiéndose más allá de las áreas iniciales, así como, desafortunadamente, como fruto de actividades delictivas para ampliar estas zonas de explotación, robando terreno a las selvas forestales.

Esta reducción salvaje de las selvas supone un grave problema ecológico global. El Amazonas es considerado uno de los pulmones de nuestro planeta; captura toneladas de dióxido de carbono presentes en la atmósfera que es utilizado en los procesos de fotosíntesis, posibilitando el crecimiento y regeneración de los árboles, reduciendo la cantidad de CO2 presente en la atmósfera y liberando oxígeno. Constituye una de las principales reservas de agua dulce, con un 20% de la reserva total del planeta. Su biodiversidad es única en el planeta, siendo el hábitat de 30 mil especies de plantas vasculares, de 2.5 millones de especies de insectos, dos mil 500 especies de peces, más de mil 500 especies de aves, 550 especies de reptiles y 500 especies de mamíferos.

Asimismo, en la región africana, las selvas tropicales de la Cuenca del Congo conforman la segunda mayor superficie de bosque tropical después de la Amazonia, abarcando más de 172 millones de hectáreas. En la República Democrática del Congo, el bosque es el hogar de más de 1.000 especies de pájaros, más de 400 especies de mamíferos, 10.000 especies vegetales, muchas de los cuales no se encuentran en ningún otro lugar de la Tierra.

Todas estas características hacen de las selvas tropicales unos elementos fundamentales para nuestro planeta. Pero, además, también juegan un papel fundamental en la calibración de los sistemas radar y, por tanto, en la calibración que realizamos de PAZ.

Definimos la calibración de un sistema SAR espacial como el conjunto de procesos aplicados al sistema que permiten relacionar, de forma precisa y exacta, los datos brutos obtenidos por el instrumento con las características geofísicas del terreno iluminado, principalmente referidas a la localización y la retrodispersión radar.

Para ello, es necesario corregir las anomalías que presentan los productos tanto en términos de geolocalización (calibración geométrica) como en las alteraciones en la ganancia y fase de los píxeles de la imagen obtenida (calibración radiométrica).

Para medidas de resolución radiométrica y estimaciones de ruido, se utilizan regiones conocidas por su homogeneidad y extensión de las que se disponen de suficientes datos de reflectividad en la comunidad científica.

Estos blancos se denominan blancos extendidos o distribuidos y las regiones más usadas como blancos son las selvas tropicales, generalmente del Amazonas o el Congo, y ciertas regiones polares Antárticas.

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Producto PAZ sobre el Amazonas

Las selvas tropicales han sido objeto de estudio de números programas radar (como los satélites radar de la ESA ERS y ENVISAT, los alemanes TerraSAR-X y TanDEM-X y los canadienses RADARSAT) . Estos blancos naturales se utilizan para realizar verificaciones del patrón de antena y su corrección impacta en la exactitud de la calibración.

La corrección del patrón de antena es de especial importancia aquellos modos que combinan varios haces de iluminación (como es el modo de ScanSAR de PAZ) y, por tanto, varios diagramas de radiación, puesto que sin la correcta estimación y corrección del patrón, las imágenes generadas estarán afectadas por desequilibrios en los niveles radiométricos de las zonas correspondientes a cada haz de iluminación (artefacto denominado scalloping).

En la actualidad, desde el centro de Calibración y Validación de PAZ en el INTA, comandamos 3 adquisiciones de tomas de datos sobre la selva tropical cada ciclo del satélite (esto es, cada 11 días), altenando las polarizaciones en cada ciclo. Con estas tomas ejecutamos la verificación del patrón de antena en forma y amplitud, para tres haces de la antena en rango cercano, medio y lejano.

Además, comandamos tomas adicionales para ejecutar análisis radiométrico, definiendo áreas dentro de las selvas como blancos distribuidos, sobre los que se calculan la resolución radiométrica, el número de looks equivalente y se emplean como base para realizar análisis de verificación de ruido SAR en las imágenes (NESZ) y caracterización de la degradación por empleo del BAQ en los datos brutos descargados del satélite.

En próximas entradas del blog os hablaremos con mayor detalle de la calibración SAR y cómo realizamos la calibración de PAZ. Hasta entonces, seguiremos calibrando y… cuidando de nuestro entorno, sumándonos al movimiento #pornuestroplaneta.

 

María José González Bonilla, Juan Manuel Cuerda Muñoz.

 

Fuente: https://es.greenpeace.org/