Guia docente
DATOS IDENTIFICATIVOS 2011_12
Asignatura ANALISIS COMPUTACIONAL IMAGENES FORESTAL Código 00906118
Enseñanza
I.T.FORESTAL EN ESP.EXPLOTAC.FORESTALES
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Semestre
4.5 Optativa Segundo Segundo
Idioma
Prerrequisitos
Departamento ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI
Responsable
RIESCO PELÁEZ , FÉLIX
Correo-e friep@unileon.es
aaloa@unileon.es
Profesores/as
ALONSO ÁLVAREZ , ÁNGEL
RIESCO PELÁEZ , FÉLIX
Web http://
Descripción general Explicar la utilización de sistemas informáticos en el proceso de imágenes procedentes de satélite. Realizar una introducción a la Teledetección y a los programas de proceso de imágenes de satélite. "
Tribunales de Revisión
Tribunal titular
Cargo Departamento Profesor
Tribunal suplente
Cargo Departamento Profesor

Objetivos
Explicar la utilización de sistemas informáticos en el proceso de imágenes procedentes de satélite. Realizar una introducción a la Teledetección y a los programas de proceso de imágenes de satélite. "

Metodologías
Clases magistrales y prácticas. "

Contenidos
Bloque Tema
"Programa de clases teóricas: TEMA 1º: Introducción a las imágenes. Concepto de imagen. Sistema óptico, espacio objeto, espacio imagen. Focales. El sistema óptico perfecto. Enfoque. Profundidad de campo. Otras definiciones. El espectro electromagnético. El ojo humano. El ojo como instrumento óptico. La visión. Acomodación. Campo visual, ametropías. La retina. Características de la visión. Agudeza visual. Apreciación de movimientos. Resolución. Visión binocular. El color. Colorimetría. Colores espectrales puros. Mezclas de colores. Lugar del espectro. Sistema internacional de especificación. TEMA 2º: Elementos de un sistema de imágenes. Introducción: Sistema de captura, de procesado, de representación. Sistemas de captura. La máquina fotográfica, sensores CCD. Sistemas de procesado. Sistemas de representación. El monitor. Impresoras a color. Digitalización. Representación de imágenes. Niveles de color. Pixels: tamaño de las imágenes. Relaciones entre pixels: vecindad y contorno, conectividad, distancia. Grises, colores. Ficheros: tipos, formatos, compresiones. TEMA 3º: Manipulación de imágenes. Introducción: Necesidad de la manipulación de imágenes. Procesado de imágenes. Función de transferencia. Umbrales. Funciones de transferencia comunes. Complementación, ampliación de contrastes, binarización, clipping, umbralización, slicing. Operaciones aritméticas: suma, resta, producto, exponencial. Operaciones lógicas: AND, OR, XOR. Operaciones geométricas: desplazamiento, escalado. Interpolación. Ruido: luz difusa. Tipos de ruido: blanco, aleatorio, gaussiano. Imágenes en color. TEMA 4º: Filtrados y operadores. Introducción. Diferencia con las operaciones clásicas. Convolución discreta. Filtrado de paso bajo, filtrado de paso alto. Realces de bordes y contornos. Normalización. Filtrado de media, mediana y moda. Significado. Filtrado en frecuencias. Convolución. Suavizado, gradientes y derivadas. El operador laplaciano. Tipos. Significado. Detecciones de puntos y líneas. El histograma. Concepto. Aplicaciones. Ecualización. Umbrales. Operaciones geométricas. Interpolación. Desplazamiento, escalado, giros. Transformada de Fourier. Transformada rápida. Transformada inversa. Convolución en el dominio de la frecuencia. Filtrado en el dominio de la frecuencia. Aplicaciones al análisis de imágenes. TEMA 5º: Satélites artificiales, órbitas. Introducción histórica. Conceptos sobre órbitas. Coordenadas geográficas. La esfera celeste. Elementos de las órbitas. Tipos de satélites. Satélites geoestacionarios. Satélites de observación. Meteosat, Landsat, Spot, Ikonos. Sensores frecuentes en los satélites. Resoluciones en las imágenes de satélite: frecuencia, temporal, espacial. Recursos disponibles en Internet: Satélites meteorológicos. Distintos tipos de imágenes desde satélite. Sistemas de barrido. TEMA 6º: Elementos de teledetección. Introducción a la teledetección. La radiación electromagnética. Absorción de luz por la atmósfera. Interacción con los cuerpos: reflexión absorción, transmisión: índices. Comportamiento de la vegetación y las cubiertas. Transformaciones globales. Aplicaciones. Índice de vegetación. Transformación ""Tasseled Cup"". Índices basados en transformaciones. Índices de tipo cociente. Índices VIS – Irp. Corrección de la influencia del suelo. Índices ajustados al suelo. Índices basados en el TM y en el MSS. Transformación de falso color. Interpretación. Factores adicionales. Análisis de las componentes principales. Imágenes RADAR: características. TEMA 7º: Clasificación de imágenes. Introducción. Fase de entrenamiento. Método no supervisado Método supervisado. Análisis de las estadísticas de entrenamiento. Fase de asignación. Clasificación de mínima distancia. Clasificación de paralelepípedos, Clasificación de máxima probabilidad. Discusión de resultados. Verdad del terreno. TEMA 8º: Otras aplicaciones. Introducción. Aplicaciones en agricultura. Aplicación a las explotaciones forestales: Determinación del riesgo de aparición de incendios. Catástrofes naturales, efectos de volcanes, terremotos, control de plagas. Aplicaciones geológicas: detección de fallas. Estudios geológicos. Estudio de la hidrosfera. Temperaturas, oleaje, hidrología. Estudio de la atmósfera. Aplicación a la cartografía y a cuestiones de urbanismo. Programa de clases prácticas: TEMA 1º: Introducción a las imágenes. Programa de trazado de rayos: Imágenes. Enfoque. Conceptos sobre óptica. Instrumentos ópticos: (lupa, anteojos, telescopio, microscopio). Visión humana: ilusiones ópticas, punto ciego del ojo, estereoscopía: anaglifos. El problema de color. Colores primarios. Coordenadas RGB y HSL. Identificación de colores. Determinación del color dominante. Manipulación del color en imágenes mediante programas con ordenadores. Espectros de emisión y de absorción. Líneas espectrales. TEMA 2º: Elementos de un sistema de imágenes. Sistemas de reproducción de imágenes: la resolución en monitores, impresoras. Colores secundarios. Relaciones. Resoluciones. Cantidad de información en una imagen. Introducción al software de manipulación de imágenes: resoluciones, paletas, el color natural. Ficheros: tipos y características. Compresiones. Particularidades de los ficheros de imágenes. Factor de calidad. Descomposición de una imagen en colores primarios y secundarios. Programa Idrisi: ficheros vectoriales, raster. Ficheros, con datos, metadatos, el inspector de imágenes. Las imágenes de tipo DEM. Utilidades display, Ortho. Pixels, referenciación. Capas, ficheros vectoriales. Paletas. TEMA 3º: Manipulación de imágenes: Software de manipulación de imágenes. Programas comerciales. Funciones de transferencia más comunes. Resolución por software. Funciones clásicas de transferencia. Operaciones aritméticas, lógicas, su interpretación en las gráficas de transferencia. Realces, contrastes, brillo. Transformaciones lineales. Idrisi: módulos de reclass, assign, overlay. Imágenes binarias. La calculadora de imágenes. Las utilidades de pendiente y orientación. Mapas de cuencas, sombras, visibilidad. Aplicaciones a determinación de espacios con características dadas (iluminación, altura). TEMA 4º: Filtrados y operadores: Filtro paso alto, paso bajo, de paso de banda. Interpretación. Aplicación al realce de imágenes. Filtros combinados. Convoluciones. Máscaras de convolución. Operadores laplacianos. Máscaras de operadores laplacianos. Transformada de Fourier. Transformada inversa. Aplicación a las imágenes terrestres. Idrisi: módulos de distance, cost, friction. Conversión de imágenes vectoriales en raster. El módulo digitize. Los módulos histo, strecht, equalize TEMA 5º: Satélites e imágenes. Determinación de las condiciones de órbita geoestacionaria. Parámetros. Visualización de órbitas; identificación de los tipos de satélites. Coordenadas. Tipos de proyecciones. Ficheros de imágenes procedentes de satélite: imágenes de TM y MSS. Recursos disponibles en Internet: el visor del SIGPAC y el programa Google Earth. Meteosat, almacenes de imágenes. Consulta a satélites meteorológicos. Idrisi: canales del Landsat. Georreferenciación de una imagen. El módulo digitize, resample. TEMA 6º: Elementos de teledetección. Idrisi: importación de archivos. Imágenes de Landsat, descompresión. Análisis de los canales de Landsat de una imagen. Determinación de índices de vegetación: normalizado, diferencial. Transformación “tasseled cup”. Análisis de la evolución vegetativa por medio de imágenes. Índices de área de hoja. Transformaciones de falso color. Imágenes en cuasi color y en falso color a partir de los canales de satélite. Identificación de tipos de suelos. Análisis térmico de la componente TM6. TEMA 7º: Clasificación digital de imágenes. Idrisi: Método no supervisado: utilidad cluster e isocluster. Método supervisado. Determinación de zonas de entrenamiento. Análisis de las estadísticas de entrenamiento. Fase de asignación. Clasificación de mínima distancia. Clasificación de paralelepípedos. Clasificador de máxima probabilidad. Obtención del diagrama de signaturas. Verdad del terreno. TEMA 8º: Otras aplicaciones. Imágenes de inundaciones, huracanes, volcanes, nubes de ceniza. Calentamiento térmico, el niño, la niña. Vertidos de petróleo. Explotaciones del suelo en Holanda (Polders). Bosques boreales, atlánticos, tropicales. "

Otras actividades
Seminario de introducción a cuestiones de astronomía de posición (opcional) "

Evaluación
  descripción calificación
 
Otros comentarios y segunda convocatoria
Criterios de Evaluación: Se realiza un examen de teoría y de problemas. Se permite al alumno llevar documentación al examen. Se valora la exactitud y corrección de las respuestas y la precisión en la exposición de conceptos. En los trabajos voluntarios se evalúa la corrección, originalidad, complejidad, calidad, presentación y adecuación. En casos excepcionales en los que el número de alumnos matriculados sea muy reducido se estudiará la posibilidad de realizar una serie de trabajos en sustitución del examen. "

Fuentes de información
Acceso a la Lista de lecturas de la asignatura

Básica
DOMINGUEZ AJENJO, Alberto. Tratamiento digital de imágenes. Ed. Anaya Multimedia. Fuenlabrada (Madrid). 1993. ISBN 84-7614-460-1. BAKULIN, P. I. et al. Curso de astronomía general. Editorial Mir 1987. C. GONZÁLEZ, RAFAEL. Digital Image Processing. Addison Wesley. 1987. ISBN 0-201-11026-1. CASANOVA, José Luis, SANZ JUSTO, Julia. Teledetección: usos y aplicaciones. Valladolid. 1997. ISBN 84-7762-693-6. CHUVIECO, EMILIO. Fundamentos de Teledetección espacial. Ediciones Rialp, SA. Madrid. 1990. ISBN 84-321-2680-2. SCANVIC, JEAN-YVES. Teledetección aplicada Editorial Paraninfo. Madrid 1989. ISBN 84-283-1685-6. GONZÁLEZ, Rafael C. WINTZ, Paul. Digital Image processing. 1987 Editorial Addison – Wesley. ISBN 0 – 201 11026 – 1. PINILLA, Carlos. Elementos de teledetección. Madrid 1995. Editorial RA-MA. ISBN 84-7897-202-1. WATKINS, Christopher D, SADUN, Alberto, MARENKA, Stephen. Modern Image Processing: Warping, Morphing, and classical Techniques. Academic Press Professional. GONZÁLEZ ALONSO, F, CUEVAS GONZALO, J, M. Los satélites de recursos naturales y su aplicación en el campo forestal. Madrid 1982. Instituto Nacional de Investigaciones Agrarias. ISBN 84-7498-103-4. EASTMAN, J. RONALD. Idrisi for Windows. Student Manual: System Basics., Idrisi for Windows. Advanced Student Manual: Special Topics. Worcester, MA. 1997. GIBSON, PAUL J., POWER, CLARE H. Introductory Remote Sensing. Digital Image processing and Applications. Routledge, New York 2000. ISBN 0-415-18961-6. "
Complementaria
"CRACKNELL, Arthur P. HAYES, LAdson. Introduction to Remote Sensing. CRC Press. Boca Ratón, Forida 2007. ISBN 0-8493-9255-1 CAMPBELL, James B. Introduction to Remote Sensing. The Guilford Press. New York 2002. ISBN 1-57230-640-8 CANTY, Morton J. Image Análisis, Classification and Change Detection in Remote Sensing. CRC Press. Boca Ratón, Florida. 2007. ISBN 0-8493-7251-8. LILLESAND, KIEFER. Remote Sensing and Image Interpretation. John Wiley and Sons, Inc. 1994. ISBN 0-471-57783-9 BAKULIN, P. I. et al. Curso de astronomía general. Editorial Mir 1987. Modern Image Processing: Warping, Morphing, and classical Techniques. Academic Press Professional. GONZÁLEZ ALONSO, F, CUEVAS GONZALO, J, M. Los satélites de recursos naturales y su aplicación en el campo forestal. Madrid 1982. Instituto Nacional de Investigaciones Agrarias. ISBN 84-7498-103-4. DOMINGUEZ AJENJO, Alberto. Tratamiento digital de imágenes. Ed. Anaya Multimedia. Fuenlabrada (Madrid). 1993. ISBN 84-7614-460-1. " "