Cómo Interpretar una Imagen de Satélite: Consejos y Estrategias

Éstas nos pueden mostrar cuánto ha cambiado una ciudad, cuán bien están creciendo nuestros cultivos, dónde arde un fuego o cuando se acerca una tormenta. Para revelar la riqueza de información en una imagen de satélite haz lo siguiente:

1. Busca una escala
2. Busca patrones, formas y texturas
3. Define los colores (incluyendo las sombras)
4. Encuentra el norte
5. Considera tu conocimiento previo

Estos consejos provienen de escritores y visualizadores de NASA Earth Observatory que los utilizan diariamente para interpretar imágenes de satélite. Te ayudarán a orientarte lo suficiente para extraer información valiosa de imágenes de satélite.

Busca una escala

Una de las primeras cosas que las personas quieren hacer cuando ven una imagen de satélite es identificar los lugares que les son familiares: su casa, escuela o lugar de trabajo, un parque favorito o atracción turística o una característica natural como un lago, río o montaña. Algunas imágenes de satélites militares y comerciales son suficientemente detalladas como para mostrar muchas de estas cosas. Estos satélites hacen zoom en áreas pequeñas para capturar detalles finos a la escala de casas individuales o automóviles. En el proceso, generalmente sacrifican el panorama general.

Las imágenes del satélite comercial WorldView-2 (arriba) pueden mostrar detalles calle por calle de las inundaciones de septiembre de 2013 en Boulder, Colorado, mientras que el satélite científico Landsat 8 (abajo) puede ampliarse para dar una escala a nivel de ciudad. (Imagen de Worldview-2 basada en datos ©2013 DigitalGlobe. Imagen Landsat por Jesse Allen y Robert Simmon, usando datos del Earth Explorer del Servicio Geológico de los Estados Unidos ©USGS).

Los satélites de la NASA toman el enfoque opuesto. Los científicos terrestres por lo general quieren un panorama amplio para ver ecosistemas enteros o frentes atmosféricos. Debido a esto, las imágenes de la NASA son menos detalladas pero abarcan un área más amplia, desde la escala del paisaje (185 kilómetros de diámetro) hasta un hemisferio completo. El nivel de detalle depende de la resolución espacial del satélite. Al igual que las fotografías digitales, las imágenes de satélite se componen de pequeños puntos llamados píxeles. La anchura de cada píxel es la resolución espacial del satélite. (Aprende más acerca de las dimensiones de percepción remota leyendo este artículo.)

Los satélites comerciales pueden tener una resolución de hasta 50 centímetros por píxel. Las imágenes más detalladas de la NASA, en cambio, muestran 10 metros por píxel. Los satélites meteorológicos geoestacionarios, que monitorean todo un continente a la vez, son mucho menos detallados, viendo entre uno y cuatro kilómetros por píxel.

Estas escenas sin procesar Landsat (arriba) proporcionan una vista a escala de paisajo, mientras que la MODIS (abajo) proporciona una visión más amplia. Las imágenes son del 17 de septiembre (Landsat) y del 14 de septiembre (MODIS), de 2013. (Imagen Landsat por Jesse Allen y Robert Simmon, usando datos del Earth Explorer ©USGS. Imagen MODIS de Jeff Schmaltz LANCE/EOSDIS MODIS Rapid Response Team, GSFC.)

Dependiendo de la resolución de la imagen, una ciudad puede llenar toda una imagen de satélite con las redes de sus calles o puede ser un mero punto en un paisaje. Antes de empezar a interpretar una imagen es útil saber cuál es la escala. ¿Cubre la imagen 1 kilómetro o 100? ¿Qué nivel de detalle está siendo mostrado? Las imágenes publicadas en NASA Earth Observatory incluyen una escala.

Puedes aprender cosas distintas en cada escala. Por ejemplo, cuando se está monitoreando una inundación, una vista de alta resolución mostrará cuáles de los hogares y negocios están rodeados de agua. Una visión de paisaje más ancha ensenaría qué partes del área metropolitana o del condado están inundadas y tal vez de dónde está viniendo el agua. Una vista más amplia mostraría toda la región – el sistema fluvial inundado o las sierras y valles que controlan el flujo de agua. Una visión hemisférica mostraría el movimiento de los sistemas meteorológicos vinculados a las inundaciones.

Busca patrones, formas y texturas

Si alguna vez has pasado una tarde identificando animales y otras formas en las nubes, sabes que los seres humanos son muy buenos encontrando patrones. Esta habilidad es útil en la interpretación de imágenes de satélite porque los patrones distintivos pueden adaptarse a mapas externos para identificar características importantes.

Los cuerpos de agua – ríos, lagos y océanos – a menudo son las características más sencillas de identificar ya que tienden a tener formas únicas y aparecen en los mapas.

Otros patrones obvios surgen de la forma en que la gente utiliza la tierra. Las fincas suelen tener formas geométricas – círculos o rectángulos – que se destacan sobre los patrones más aleatorios observados en la naturaleza. Cuando alguien corta un bosque, el espacio abierto suele ser cuadrado o tener una serie de líneas en espinapez a lo largo de las carreteras. Una línea recta en cualquier parte de una imagen generalmente es artificial y puede ser una carretera, un canal o una especie de frontera que se hace visible mediante el uso del terreno.

Las líneas rectas y formas geométricas en esta imagen de Reese, Michigan, son resultado del uso humano del terreno. Las carreteras cortan diagonalmente los cuadradors que definen los campos de cultivo. (Imagen NASA Earth Observatory por Jesse Allen y Robert Simmon, usando datos ALI del equipo EO-1 de la NASA.)

La geología conforma el paisaje de maneras que a menudo son más fáciles de ver en una imagen de satélite. Los volcanes y cráteres son circulares y las sierras tienden a correr en largas filas, a veces onduladas. Las características geológicas crean texturas visibles. Los cañones son líneas onduladas enmarcadas en sombra. Las montañas parecen arrugas o protuberancias.

Estas características también pueden afectar las nubes al influir en el flujo de aire en la atmósfera. Las montañas empujan el aire hacia arriba, donde se enfría y forma nubes. Las islas crean turbulencia que produce remolinos o estelas en las nubes. Cuando veas una línea de nubes o estelas, éstas te dan una idea de la topografía por debajo.

Chile Central y Argentina ofrecen una amplia gama de características geográficas, incluyendo montañas cubiertas de nieve, cañones y volcanes. (Imagen de la NASA cortesía de Jeff Schmaltz LANCE/ EOSDIS MODIS Rapid Response Team, GSFC.)

A veces las sombras pueden hacer que sea difícil distinguir entre montañas y cañones. Esta ilusión óptica se llama inversión de relieve. Esto se da porque la mayoría de nosotros esperamos que la imagen aparezca iluminada desde la esquina superior izquierda. Cuando la luz del sol viene de otro punto de vista (sobre todo del borde inferior), las sombras caen de una manera que no esperamos y nuestros cerebros convierten los valles en montañas para compensar. El problema se resuelve normalmente rotando de la imagen para que la luz parezca venir de la parte superior de la imagen.

Define colores

Los colores de una imagen dependerán de qué tipo de luz fue medida por el instrumento del satélite (Aprende más acerca de cómo los satélites miden la luz leyendo este artículo.) Las imágenes de color verdadero utilizan la luz visible – las longitudes de onda de color rojo, verde y azul – de modo que los colores son similares a los que una persona podría ver desde el espacio. Las imágenes en falso color incorporan luz infrarroja y pueden reflejar colores inesperados. En una imagen de color verdadero, las características comunes aparecen como sigue:

Los sedimentos colorean al mar cerca de la desembocadura del río Zambezi. El agua se oscurece en alta mar al dispersarse el sedimento. (Imágenes de NASA Earth Observatory por Robert Simmon, usando datos de Landsat 8 del USGS Earth Explorer).

Agua

El agua absorbe la luz, por lo que generalmente es de color azul oscuro o negro. Los sedimentos reflejan la luz y los colores del agua. Cuando la arena o barro suspendido es denso, el agua se ve de color marrón. Al dispersarse el sedimento, el color del agua cambia a verde y luego a azul. Las aguas poco profundas y arenosas pueden provocar un efecto similar.

La luz del sol reflejada en la superficie del agua hace que el agua se vea gris, plateada o blanca. Este fenómeno, conocido como destello solar, puede destacar las características de olas o derrames de petróleo, pero también oculta la presencia de sedimentos o de fitoplancton.

El destello solar permite ver los patrones actuales en la superficie del océano alrededor de las Islas Canarias. (Imagen de la NASA cortesía de Jeff Schmaltz LANCE/EOSDIS MODIS Rapid Response Team, GSFC.) Aprende más acerca de las estelas producidas alrededor de las Islas Canarias aquí.

El agua congelada – la nieve y el hielo – es blanca, gris y a veces un poco azul. El sucio o detrito glacial puede darle a la nieve y al hielo un color marrón claro.

Plantas

Las plantas vienen en distintos tonos de verde y esas diferencias son visibles en las vistas de color verdadero desde el espacio. Los pastizales suelen ser de color verde pálido, mientras que los bosques son de color verde muy oscuro. Las tierras utilizadas para la agricultura son a menudo de un tono mucho más brillante que la vegetación natural.

En algunos lugares (latitudes medias y altas), el color de la planta depende de la temporada. La vegetación de primavera tiende a ser más pálida que la vegetación densa de verano. La vegetación de otoño puede ser roja, anaranjada, amarilla y marrón clara; la vegetación marchita y sin hojas es de color marrón. Por estas razones, es útil saber cuándo se tomó la imagen.

Los bosques que cubren las Grandes Montañas Humeantes del sureste de los Estados Unidos cambian de color marrón a verde a naranja a marrón con el paso de las temporadas. (Imágenes de la NASA cortesía de Jeff Schmaltz LANCE/EOSDIS MODIS Rapid Response Team, GSFC.)

En los océanos, las plantas flotantes – el fitoplancton – puede colorear el agua en una amplia variedad de tonos azules y verdes. La vegetación sumergida como las algas puede darle un tono negro o marrón oscuro al agua en la costa.

Terreno

El terreno descubierto o con poca vegetación es generalmente de un tono marrón o crema. El color depende del contenido mineral en el suelo. En algunos desiertos, como el interior de Australia y el suroeste de los Estados Unidos, la tierra expuesta es de color rojo o rosa porque contiene óxidos de hierro como hematita (palabra que viene del griego e indica que es similar a la sangre). Cuando el terreno es blanco o crema pálido, especialmente en los lechos de lagos secos, se debe a la concentración de minerales basados en sal, silicio o calcio. Los restos volcánicos son de color marrón, gris o negro. El terreno recién quemado también es de color marrón oscuro o negro, pero la cicatriz se va aclarando con el tiempo antes de desaparecer.

Ciudades

Las zonas densamente construidas son típicamente plateadas o grisáceas dada la concentración de concreto y otros materiales de construcción. Algunas ciudades tienen un tono más marrón o rojo dependiendo de los materiales utilizados en los techos.

Atmósfera

Las nubes son de color blanco y gris y tienden a tener texturas tal como lo hacen cuando se ven desde el suelo. También proyectan sombras oscuras en el suelo que reflejan la forma de la nube. Algunas nubes altas y delgadas son detectables sólo por la sombra que arrojan.

El humo es a menudo más suave que las nubes y varía entre tonos de color de marrón a gris. El humo de los incendios de petróleo es negro. La niebla generalmente es uniforme y gris pálida o de un blanco sucio. La niebla densa es opaca, mientras que se puede ver a través de la neblina. El color del humo o de la niebla suele reflejar la cantidad de humedad y contaminantes químicos, pero no siempre es posible distinguir la diferencia entre la niebla y la bruma al interpretar visualmente una imagen de satélite. La niebla blanca puede ser bruma natural, pero también puede ser producto de la contaminación.

A menudo es difícil de distinguir las nubes, la bruma, la niebla y la nieve en las imágenes de satélite, como en esta imagen MODIS del Himalaya el 1 de noviembre de 2013. (Imagen adaptada de MODIS Worldview.)

El polvo varía en color, dependiendo de su fuente. Con mayor frecuencia es de color marrón claro pero, al igual que el terreno, puede ser de color blanco, rojo, marrón oscuro y hasta negro, dependiendo del contenido mineral.

Las columnas de humo volcánico también varían en apariencia, dependiendo del tipo de erupción. Las columnas de vapor y de gas son de color blanco. Las columnas de ceniza son marrones. La ceniza volcánica expulsada también es de color marrón.

Colores en Contexto

Al observar una imagen de satélite, verás todo lo que está entre el satélite y el suelo (nubes, polvo, niebla, tierra) en un solo plano. Esto significa que un área blanca podría ser una nube, pero también podría ser nieve o una salina o destello solar. La combinación de contexto, forma y textura te ayudará a notar la diferencia.

Por ejemplo, las sombras proyectadas por las nubes o las montañas pueden confundirse fácilmente con otras características oscuras de la superficie, como el agua, los bosques o la tierra quemada. Mirar otras imágenes de la misma área tomadas en otro momento te puede ayudar a eliminar la confusión. La mayoría de las veces el contexto te ayudará a ver la fuente de la sombra – de una nube o de una montaña – al comparar la forma de la sombra con otras características de la imagen.

Encuentra el Norte

Cuando te pierdes, la mejor forma de ubicarte es encontrar un punto de referencia familiar y orientarte con respecto a él. La misma técnica aplica a las imágenes de satélite. Si sabes dónde está el norte, puedes descifrar si esa cordillera va de norte a sur o de este a oeste, o si una ciudad está en el lado este u oeste de un río. Estos detalles pueden ayudarte a reconocer las características como las verías en un mapa. En NASA Earth Observatory, la mayoría de las imágenes se orientan de modo que el norte está arriba. Todas las imágenes incluyen una flecha hacia el norte.

Considera tu conocimiento previo

Quizás la herramienta más potente a la hora de interpretar una imagen de satélite es el conocimiento del lugar. Si sabes que un incendio forestal quemó partes de un bosque el año pasado, es más fácil darse cuenta de que un área de bosque marrón oscuro es probablemente una cicatriz de quemadura, no un flujo volcánico o una sombra.

Terreno quemado por el “Rim Fire” de Yosemite es marrón grisáceo al compararlo con el paisaje no quemado en marrón y verde a su alrededor. Este mapa te ayudará a ver la diferencia entre entre el terreno quemado y el no quemado. (Imágenes de NASA Earth Observatory por Robert Simmon, usando datos Landsat 8 del USGS Earth Explorer).

Tener conocimiento local también te permite conectar la cartografía por satélite a lo que sucede en la vida cotidiana, desde los estudios sociales, la economía e historia (por ejemplo, el crecimiento demográfico, la transportación, la producción de alimentos), a la geología (actividad volcánica, la tectónica de placas), biología y ecología (crecimiento de las plantas y los ecosistemas), política y cultura (la tierra y el agua), química (contaminación atmosférica), y a la salud (contaminación, hábitat de portadores de enfermedades).

Por ejemplo, las bienes raíces de terreno y la política de uso del suelo se contrastan en el par de imágenes a continuación. En Polonia, pequeñas parcelas privadas rodean el Bosque Niepolomice. El gobierno ha manejado el bosque como una unidad desde el siglo XIII. Mientras que el follaje no es un área verde sólida y continua, el bosque está, en gran parte, intacto. La imagen inferior muestra una combinación cuadriculada de terreno público y privado cerca del Parque Nacional Okanogan-Wenatchee en Washington. El Servicio Forestal de los Estados Unidos administra el bosque bajo una política de uso mixto que conserva parte del bosque, mientras que abre otras secciones a la tala. Las zonas verde claro indican que se ha dado la tala en terreno federal, estatal y privado. Las parcelas privadas son mucho más grandes en esta parte del oeste de Estados Unidos que en Polonia.

Políticas de uso de terreno y de conservación definen el área forestal tanto en Polonia (arriba) como en el estado de Washington de los EE.UU. (abajo). (Imágenes de NASA Earth Observatory por Robert Simmon, usando datos Landsat 8 del USGS Earth Explorer).

Si no tienes conocimiento de la zona que se muestra, un mapa de referencia o un atlas puede ser muy valioso. Un mapa nombra las características que se pueden ver en la imagen y eso te da la capacidad para buscar información adicional. Varios servicios de mapas en línea incluso ofrecen una vista por satélite con características identificadas. Los mapas históricos, tales como los que se encuentran en la Biblioteca del Congreso o en la Colección de Mapas David Rumsey, pueden ayudarte a identificar cambios e incluso pueden ayudarte a entender por qué ocurrieron esos cambios.

Si observas la Tierra ya sea para fines científicos, históricos u otros, también considera NASA Earth Observatory como un recurso clave. El portal alberga un rico y variado archivo de más de 12,000 imágenes satelitales interpretadas que abarcan una amplia gama de temas y lugares. El archivo incluye imágenes de fenómenos naturales, así como imágenes destacadas más diversas. Si NASA Earth Observatory no tiene imágenes de un área o tema que te interesa, por favor déjanos saber. Siempre estamos buscando nuevas maneras de explorar nuestro mundo desde el espacio.

Escrito por Holli Riebeek y diseñado por Robert Simmon, ambos con NASA Earth Observatory. Este artículo originalmente fue publicado en inglés en NASA Earth Observatory. Traducción al español de Laura Delgado López, IGES.

Fuente: NASA http://nasaeswespanol.strategies.org/