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Imagenes termicas landsat 9.pptx

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Imagenes termicas landsat 9.pptx

  1. 1. Universidad Nacional del Altiplano-Puno Por: Walter Elias Cabana Mónzon Programa de doctorado en ciencia tecnología y medio ambiente Proyecto: Evaluar el potencial de las imágenes térmicas de landsat 9 para localizar descarga de agua subterránea al mar en la costa de Perú
  2. 2. INTRODUCCI ÓN PLANTEAMIENTO DEL PROBEMA METODOLOGÍA RESULTADOS Y DISCUSIONES OP VARIABLES Descarga de aguas subterráneas al mar La descarga de agua subterránea al mar (SGD por sus ciclas en inglés), se define ampliamente como cualquier flujo de agua a través del lecho marino de tierra a mar. La SGD abarca varios componentes del flujo subsuperficial (fig. 1) Luijendijk et al. (2020) indican que el flujo de agua subterránea dulce puede proporcionar importantes aportes de nutrientes y solutos a los océanos. Sin embargo, no se ha cuantificado sistemáticamente el grado en que los parámetros hidrogeológicos controlan el flujo de agua subterránea hacia los océanos del mundo, por lo que su localización, cuantificación y caracterización toma importancia. OBJETIVOS AREA DE ESTUDIO Figura 1. Interrelación del agua del mar y el agua subterránea del continente (GREENPEACE España, 2015)
  3. 3. INTRODUCCI ÓN PLANTEAMIENTO DEL PROBEMA METODOLOGÍA RESULTADOS Y DISCUSIONES OP VARIABLES Sensor de infrarrojos Térmico 2 (TIRS-2) Landsat 9 El sensor de infrarrojos térmico 2 (TIRS-2) mide la temperatura de la superficie terrestre en dos bandas térmicas con una nueva tecnología que aplica la física cuántica para detectar el calor (USGS, 2021). Para este caso de estudio el sensor de infrarrojos térmico 2 (TIRS-2) se aplicará para detectar variación de temperatura en la costa de Perú, lo cual permitirá localizar descarga de agua subterránea al océano Pacifico. OBJETIVOS AREA DE ESTUDIO Figura 2. Lanzamiento del Satélite Landsat 9 (27 de septiembre de 2021)
  4. 4. INTRODUCCIÓN PLANTEAMIENTO DEL PROBEMA METODOLOGÍA RESULTADOS Y DISCUSIONES OP VARIABLES OBJETIVOS AREA DE ESTUDIO La longitud de la costa peruana abarco una extensión de 3080 km
  5. 5. INTRODUCCIÓN PLANTEAMIEN TO DEL PROBEMA METODOLOGÍA RESULTADOS Y DISCUSIONES OP VARIABLES La SGD juega un papel importante en los ciclos biogeoquímicos globales y la calidad del agua costera. Además de transportar los elementos disueltos de la tierra al mar, el SGD fresco forma una barrera natural contra la salinización de los acuíferos costeros, por lo que su localización y cuantificación son esenciales para comprender los efectos de la SGD en las áreas costeras (Zhou et al., 2019). Actualmente en Latinoamérica se tiene poca información en relación a la localización de la SGD con imágenes térmicas, por lo que es necesario investigar más en esta temática, ya que el conocimiento respecto a la localización de las SGDs en zonas costeras permitirá tomas de decisión acorde a la necesidad de cada país. Por lo expuesto se plantea las siguientes interrogantes. ¿Permitirán las Imágenes térmicas de landsat 9 una evaluación de la SGD a escala regional en la costa de Perú? ¿Los factores como la nubosidad, época de año y resolución espacial serán una limitante para localizar SGD? ¿Permitirán las medidas estadísticas eliminar ruido de las imágenes e incrementar la probabilidad de localizar SGD? ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ HG: Las imágenes terminas de Landsat 9 facilitaran una evaluación de la SGD a escala regional en la costa de Perú. HE1: Los factores que limitarán la localización de la SGD serán la nubosidad, época de año y resolución espacial. HE2: Las medidas estadísticas de rango y desviación estándar aplicadas a las imágenes, permitirán eliminar ruido e incrementar la probabilidad de localizar SGD. HE3: Mas del 50 % de las SGD localizadas son originarios de acuíferos kársticos. OBJETIVOS AREA DE ESTUDIO
  6. 6. INTRODUCCIÓN PLANTEAMIENTO DEL PROBEMA METODOLOGÍA RESULTADOS Y DISCUSIONES OP VARIABLES OBJETIVOS AREA DE ESTUDIO Localizar y cuantificar SGD en la costa de Perú con las imágenes térmicas de landsat 9. Aplicar las medidas estadísticas a las imágenes para eliminar ruido e incrementar la probabilidad de localizar SGD. Vincular las potenciales SGD con características Hidrogeológicas de la zona costera. Objetivo General: Evaluar el potencial de las imágenes térmicas de landsat 9 (TIRS-2) para una evaluación a escala regional de la SGD en la costa de Perú. Objetivos Específicos:
  7. 7. INTRODUCCIÓN PLANTEAMIENTO DEL PROBEMA METODOLOGÍ A RESULTADOS Y DISCUSIONES OP VARIABLES OBJETIVOS AREA DE ESTUDIO LANDSAT 9 TIRS (Banda 10 y 11) Temperatura de brillo en Celsius Temperatura de superficie de Mar (SST) Cálculo de temperatura de brillo en Celsius Cálculo de las medidas estadísticas Media (Ecuación 1) x= ∑𝑋𝑖 𝑛 = 𝑋1+𝑋2+𝑋3+𝑋4+𝑋5+𝑋𝑛 𝑛 Mínimo (Ecuación 2) n = (X1,……………,Xn ) Máximo (Ecuación 3) n = (X1,……………,Xn ) Rango(Ecuación 4) R= Xn - X1 min=X1 Max= Xn Desviación estándar(Ecuación 5) Sx = ∑ 𝑋𝑖−𝑋 2 𝑛−1
  8. 8. INTRODUCCIÓN PLANTEAMIENTO DEL PROBEMA METODOLOGÍ A RESULTADOS Y DISCUSIONES OP VARIABLES OBJETIVOS AREA DE ESTUDIO Superposion de capas Puntos SGD localizados Plataforma de Argis Capa layer unidades hidrogeologicas identificacion de unidades hidrogeologicas Contextualizacion higrogeologica Fichas ACA Contextualización hidrogeológica de las SGD localizadas Media "n" imágenes Ordenados (Min......Max) Calculadora Raster "Argis" Ecuacion 1 Calculadora Raster "Argis" Rango Desviación estandar Eacuaciones 4-5
  9. 9. INTRODUCCIÓN PLANTEAMIENTO DEL PROBEMA METODOLOGÍA RESULTADOS Y DISCUSIONES OP VARIABLES OBJETIVOS AREA DE ESTUDIO Escena 1 Datos Torre Badum Coordenadas UTM: 276269.12 m E, 4466961.97 m N Unidad Hidrogeológica: Maestrazgo Oriental Provincia: Castellón Comentario: Medidas estadísticas obtenidas a partir de 14 imágenes. Medidas estadísticas resultantes de rango y desviación estándar oscilan de 12 a 15.8°C y de 3.6 a 4.7°C respectivamente. La dispersión de datos es de 3.8 y 1.1°C para ambos casos. Respecto a la temperatura media se obtuvo valores que oscilan de 23 a 24°C, el cual es similar a los valores obtenidos por (Antón-Pacheco, et al., 2007) que oscila de 18 a 24°C. El caudal de descarga varía según la temporada en el rango de (72-190)*103 m3 d-1 (Mejías, et al., 2012). La localización comprende a un acuífero kárstico costero que se extiende ampliamente hacia el interior en el norte de la provincia de Castellón (Mejías, et al., 2008).
  10. 10. INTRODUCCIÓN PLANTEAMIENTO DEL PROBEMA METODOLOGÍA RESULTADOS Y DISCUSIONES OP VARIABLES OBJETIVOS AREA DE ESTUDIO Escena 1 Datos Peñíscola Coordenadas UTM: 279200.71 m E, 4470350.74 m N Unidad Hidrogeológica: Maestrazgo Oriental Provincia: Castellón Comentario: Medidas estadísticas obtenidas a partir de 14 imágenes. Medidas estadísticas resultantes de rango y desviación estándar oscilan de 15.6 a 15.9°C y de 4.8 a 5°C respectivamente. La dispersión de datos es de 0.3°C para ambos casos. Respecto a la temperatura media se obtuvo valores que oscilan de 18 a 20°C, el cual difiere de los valores obtenidos por (Antón-Pacheco, et al., 2007) que oscila de 23 a 24°C. El caudal de descarga varía según la temporada en el rango de (72-190)*103 m3 d-1 (Mejías, et al., 2012). La localización comprende a un acuífero kárstico costero que se extiende ampliamente hacia el interior en el norte de la provincia de Castellón (Mejías, et al., 2008).
  11. 11. INTRODUCCIÓN PLANTEAMIENTO DEL PROBEMA METODOLOGÍA RESULTADOS Y DISCUSIONES OP VARIABLES OBJETIVOS AREA DE ESTUDIO VARIABLE DEFINICION CONCEPTUAL DIMENSIONES INDICADORES ITEM Descarga de agua subterránea al mar (SGD) La descarga de agua subterránea al mar (SGD por sus ciclas en inglés), se define ampliamente como cualquier flujo de agua a través del lecho marino de tierra a mar y abarca varios componentes del flujo subsuperficial, incluyendo agua dulce terrestre y agua de mar recirculada. SGD puntual Acuífero kárstico SGD m3/s SGD difuso Acuífero Poroso SGD m3/s Numero de Imágenes térmicas TIRS-2 (Landsat 9) La imagen térmica es el proceso de usar la temperatura de la superficie de mar capturada por el sensor TRIS-2 para producir una imagen en la cual se identifique la SGD. Radiancia Intensidad de energía radiada por unidad de superficie en W•sr−1•m−2•nm−1 Reflectancia % de Reflectancia por longitud de onda Nubosidad en la atmósfera La nubosidad es la fracción de cielo cubierto con nubes, en un lugar en particular Cristales de nieve en la nube % de Cristales de nieve en la nube Gotas de agua en la nube % de Gotas de agua en la nube Resolución de las imágenes térmicas Es la resolución espacial del tamaño de un píxel en el suelo. Un píxel es el “punto” más pequeño que compone una imagen satelital y básicamente determina cuán detallada es. Resolución espacial de 15 m Resolución espacial de 15 m Época del año Son cada uno de los periodos de tiempo en que se divide el año,​ con una duración mayor que los meses, caracterizados por el comportamiento típico de alguna variable meteorológica. Primavera Temperatura, viento, precipitación Verano Temperatura, viento, precipitación Otoño Temperatura, viento, precipitación Invierno Temperatura, viento, precipitación

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