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MICROONDAS |
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| Propiedades de las microondas | |||
| Coeficiente de retrodispersión | |||
| Rugosidad | |||
| Condiciones dieléctricas | |||
| Angulo de incidencia | |||
| Polarización | |||
| Semejante | |||
| Cruzada | |||
| Propiedades de las microondas | |||
| La energía electromagnética reacciona de diferente formas según el objeto con el que interactúa en la superficie de la Tierra, esta energía puede tomar tres caminos: | |||
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| Las microondas no se excluyen a estos comportamientos, pero su respuesta en los sensores del radar dependerá de factores como (Chuvieco, 1996): | |||
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| Es importante observar que las reflexiones de las microondas por la superficie de la Tierra no se comportan como otras longitudes de ondas del espectro electromagnético. Las superficies que transmiten una señal fuerte y brillante en una imagen del radar pueden comportarse como una señal débil en el rango del infrarrojo y ser oscuras en una fotografía o en el espectro visible para imágenes de los satélites Landsat o SPOT. | |||
| Coeficiente de retrodispersión | |||
| La señal enviada por el radar a la superficie de la tierra se comportará diferentemente de acuerdo con la rugosidad y geometría del terreno, ángulo de incidencia del flujo de energía y polarización. | |||
| Cada cuerpo puede ser representado en función de un coeficiente promedio afectado principalmente por la conductividad. La energía retrodispersada por un cuerpo puede calcularse en función de la ecuación fundamental el radar | |||
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 = Potencia retrodispersada |
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 = Potencia emitida
por el radar |
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 =Factor de Ganancia
de la antena |
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 = Longitud
de onda |
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| r = Distancia entre el sensor y la cubierta. | |||
 = Sección
eficaz de retrodispersión: que depende de la rugosidad del material, condiciones dieléctricas, pendiente y aspecto |
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| Rugosidad | |||
| El concepto de rugosidad se refiere a cuan áspero es la superficie de un cuerpo respecto al tamaño de la longitud de onda. Cuando las longitudes de onda corta inciden en una superficie llana, la respuesta de ésta en el radar se comportará como rugosa; la misma superficie aparecerá como lisa cuando incidan longitudes de onda mas largas. Esto quiere decir que a igual rugosidad de terreno, un cuerpo se comportará como un cuerpo liso con longitudes de ondas mas largas (Chuvieco, 1996). | |||
| De acuerdo a la rugosidad del terreno para una señal dada, la reflectividad de la señal será alta sobre superficies rugosas, dispersando la energía en todas direcciones. Sobre superficies lisas, caso del agua calma, la reflexión es especular y la señal de retorno al radar puede ser prácticamente nula. | |||
| La rugosidad de la superficie se determina considerando la longitud de onda del radar y el ángulo de incidencia. Una superficie aparecerá ser lisa si sus variaciones de la altura son más pequeñas que 1/8 de la longitud de onda del radar. | |||
| En términos del uso de una determinada longitud de onda, una superficie aparece más lisa mientras la longitud de onda y el ángulo de incidencia aumenta. | |||
| En imágenes generadas por radares, las superficies ásperas aparecerán más brillantes que superficies más lisas del mismo material. La aspereza superficial influencia la reflectividad de la energía de la microonda. | |||
| Las superficies lisas horizontales que reflejan casi toda la energía de la incidencia lejos del radar se llaman los reflectores especulares, ejemplos de estas superficies, son el agua tranquila o caminos pavimentados que aparecen oscuras en las imágenes de radar. En cambio las superficies ásperas dispersan la energía de la microonda incidente en muchas direcciones, ésto se conoce como reflexión difusa. Las superficies vegetales causan reflexión difusa y generan imágenes con un tono más brillante. | |||
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| Condiciones dieléctricas | |||
| Los materiales en la superficie de la tierra pueden ser caracterizados según un índice denominado constante dialéctrica compleja, este índice intenta medir las propiedades de conducción y reflexión de un cuerpo, presentando valores bajos cuando el cuerpo tiene bajo contenido de humedad y altos cuanto mayor es la presencia de agua. No siempre los cuerpos con contenido de agua son buenos conductores, las superficies metálicas, aun sin contenido de humedad, son importantes conductores y tienen valores de retrodifusión muy elevados. | |||
| El suelo y otros materiales secos presentan valores entre 3 y 8, en cambio la constante dialéctrica para el agua es de 80. La presencia de agua en el suelo o vegetación altera significativamente la señal de retono enviada por el radar. Debido a que la vegetación casi siempre está cargada de humedad, su respuesta es mayor a la de los suelos descubiertos y secos. Las condiciones de humedad de los suelos puede inferirse en función de la retrodispersión de la señal. (Chuvieco, 1996) | |||
| Como el contenido de agua cambia las características eléctricas de un material, ésta altera la señal de respuesta y la imagen resultante del radar. | |||
| Angulo de incidencia | |||
| El ángulo de incidencia es aquel definido por la señal de radar que incide sobre el terreno y la línea normal a la superficie. En general la reflectividad decrese con el aumento de este ángulo, a mayor ángulo de incidencia, menor el pulso (señal) de retorno. | |||
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| Si se utilizan longitudes de onda largas con ángulos de incidencia pequeños, la señal enviada por el radar penetra profundamente, consiguiendo información sobre las vegetación que se desarrolla debajo de las copas de los bosques (sotobosque) o sobre el suelo. | |||
| De acuerdo a la morfología del terreno, las señales que inciden con un ángulo elevados producen áreas en la imagen con sombras y deformaciones geométricas notables. Las sombras son originadas por la orientación de la antena respecto de la superficie del terreno. Estas características de la respuesta del terreno a la señal del radar puede ser aprovechada para generar imágenes con efecto estereoscópico si se consigue nuevas imágenes pero de distinto ángulos, éstas tienen importante usos en modelación en 3 dimensiones (3D) de estudios de Geología y Geomorfología especialmente (Chuvieco, 1996). | |||
| Muchas veces un cuerpo refleja por completo una señal, pero un cuerpo aledaño puede modificar esta respuesta, devolviendo al sensor gran parte del pulso. En el caso de zonas urbanas, la señal de retorno es muy intensa, porque los reflectores de esquina cambian la trayectoria de la señal incidente, retornándola en la misma dirección de origen. | |||
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| Polarización | |||
| La polarización es el proceso de confinar las vibraciones de determinadas longitudes de onda a un determinado plano y dirección. También puede considerarse como la orientación de un campo eléctrico respecto a su campo magnético. | |||
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Ondas electromagnéticas: campo magnético (M) y campo eléctrico (E) |
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| La polarización puede ser de dos tipos: | |||
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| La polarización cruzada requiere de multiples interacciones con el objeto y por lo tanto resulta en una débil señal en comparación a la polarización semejante. Normalmente los radares montados sobre aviones utilizan la polarización cruzada y semejante por volar relativamente cerca de la superficie, en tanto los radares sobre satélites utilizan la polarización semejante porque se obtienen mejores imágenes. | |||
| La polarización es establecida por la antena del radar, que puede ser ajustada para transmitir y recibir en distinta polarización. La reflectividad de las microondas por parte de un objeto depende de la relación entre el tipo de polarización y la estructura geométrica del objeto. | |||
| Sobre superficies boscosas, las señales con polarización horizontal son poco retrodispersada por las copas del bosque y estas penetran e intereactuan con los objetos debajo de las ellas, en tanto con la polarización vertical interactua con las copas y los troncos, obteniéndose una alta retrodispersión de la señal. | |||
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H = Polarización Horizontal V = Polarización Vertical |
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| Muchas veces el uso de polarización cruzada puede aumentar la cantidad de información que se puede obtener desde un objeto. Es posible combinar multiple polarización para las distintas rangos de longitudes de ondas (bandas) que utilizan los radares (bandas X, C o L) con el fin de incrementar el contenido de información sobre un determinado objeto. | |||
| Respuesta de las microondas de los radares a diferentes aspectos de estudio | |||
| Interacciones de la atmósfera con las microondas | |||
| Speckle | |||
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