TECNOLOGÍA

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Relieves inéditos

Empresa utiliza informaciones de satélite canadiense para efectuar mapas con detalles topográficos

ED. 80 | OCTUBRE 2002

 

Sierra de Carajás, Pará: un mapa inédito que está siendo concluido, con detalles de las elevaciones del terreno

La Amazonia atrae la atención mundial por su biodiversidad, sus recursos minerales y sus áreas aún vírgenes. Pero el ojo humano, las cámaras fotográficas o incluso los sensores ópticos situados a bordo de aeronaves o satélites tienen enormes dificultades para mostrar la región por completo, principalmente con relación a las variaciones de altura del terreno. La región se encuentra casi permanentemente cubierta por las nubes que componen su clima y por el humo frecuente de las quemas, lo que torna difícil su estudio topográfico. Pero el cielo parece haber empezado a despejarse hace dos años, cuando la empresa Geoambiente, de São José dos Campos, detectó en esa dificultad una buena oportunidad para avanzar en el desarrollo de sistemas para lograr una mejor captación de imágenes, principalmente de los suelos de la Amazonia.

La empresa creó un proyecto, financiado por el Programa de Innovación Tecnológica en Pequeñas Empresas (PIPE) de la FAPESP, que plantea la autocapacitación para extraer material de las imágenes orbitales del satélite Radarsat-1, para la confección de cartas topográficas actualizadas y más precisas. Con una escala de 1:250.000 (cada centímetro en el papel equivale a 2.500 metros de terreno), muchas de las cartas de la Amazonia no contienen datos de altimetría, que permiten conocer la topografía de la superficie.

El Radarsat-1, lanzado en 1995, fue desarrollado por la Canadian Space Agency (CSA), la agencia espacial canadiense, y es el primer sistema comercial para el monitoreo de recursos naturales y cambios ambientales del planeta. Este satélite está equipado con un sensor de imágenes por microondas, denominado Radar de Apertura Sintética (Synthetic Aperture Radar – SAR), que permite “ver” en condiciones climáticas adversas, e incluso de noche. De la misma manera, captura imágenes en diferentes ángulos de observación, las cuales, combinadas en computadora, permiten la obtención de datos de altimetría de las áreas observadas, es decir, mapas en tres dimensiones, con detalles de las elevaciones del terreno.

Resolución elevada
El radar de imágenes funciona como una cámara fotográfica con flash, que suministra su propia iluminación para la escena. Y lo logra al emitir microondas de radio y captar la imagen en la misma región del espectro electromagnético (longitudes de onda de la radiación de entre 1 centímetro y un 1 metro). Con ello, el Radarsat capta imágenes de elevada resolución espacial (8 metros por 8 metros), mejores que las captadas por los sensores ópticos multiespectrales en el espectro visible e infrarrojo de otros satélites, como el Thematic Mapper (TM) Landsat, lanzado por la Nasa, que toma imágenes de la Tierra en la resolución espacial de 30 metros por 30 metros y ha sido usado para estimar la desforestación en la Amazonia.

Pero aun con una resolución espacial menor, las imágenes del TM-Landsat también son utilizadas en el proyecto de Geoambiente. “Se utilizan en fusiones con las del Radarsat-1 para la identificación de carreteras, pueblos, vegetación y cultivos agrícolas en el terreno”, explica el geólogo Waldir Renato Paradella, investigador del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciais (Inpe, sigla en portugués) y coordinador del proyecto.

La ventaja del Radarsat reside en que opera en una longitud de onda mayor que la de los sensores remotos ópticos. De esta manera, no es afectado por las condiciones atmosféricas adversas. También tiene la versatilidad de poder recabar imágenes en 35 modos diferentes de una misma región, ampliando así las opciones para adquirir informaciones del terreno, al margen de que posee sistemas de visores con pares estereoscópicos (percepción tridimensional) utilizados en la extracción de altitud y obtención de curvas de nivel de la carta topográfica.

Los potentes radares de imágenes de los Sistemas Integrados de Vigilancia y de Protección de la Amazonia (Sivam/Sipam) también logran atravesar el nebuloso cielo amazónico y captar el relieve con mayor detalle que el Radarsat-1, pero existen límites para su utilización. Como los sensores se encuentran a bordo de aviones, los costos son mucho más elevados. Además, debe hacerse todavía un gran esfuerzo de capacitación en el país para dominar la tecnología de transformación de datos en informaciones adecuadas.

Según Paradella, la calificación de técnicos en Brasil es uno de los mayores beneficios de la propuesta de Geoambiente. Esto permitirá la reducción de los costos de los mapas obtenidos a partir de imágenes del Radarsat-1 – que hasta ahora han sido confeccionados con tecnología desarrollada en el exterior – y la atención de la demanda de uso de la tecnología y de formación de esos profesionales por parte del Sipam. “Ya estamos negociando también con la Dirección del Servicio Geográfico, un órgano del Ejército Brasileño, la posibilidad de desarrollar proyectos conjuntos de aplicaciones cartográficas con datos del Radarsat-1 para la Amazonia”, informa la presidente de Geoambiente, geóloga Izabel Cecarelli.

Este proyecto, que se inició hace dos años, recibirá en total cerca de 230 mil reales. La inversión ya ha rendido su primer fruto: la carta cartográfica del Bosque Nacional de Tapajós, un área de 1.940 kilómetros cuadrados ubicada en Belterra, estado de Pará. Para la confección de esta carta, los técnicos primeramente procesaron en la computadora dos imágenes del Radarsat-1, en tonalidades grises, obtenidas desde diferentes ángulos – lo que permite el modelado de las tres dimensiones del relieve. De ese proceso se obtiene el Modelo Digital de Elevación (DEM) relativo, que permite generar altimetría para cartas en la escala de 1:250.000. Pero el DEM absoluto, del cual se puede extraer altimetría para cartografía en la escala 1:100.000 (cada centímetro en el mapa representa 1.000 metros en el terreno), como la de Tapajós, solamente se obtiene luego de un extenso trabajo de campo. Cuanto mayor es la escala, se pueden observar más detalles en el mapa.

En el caso de Tapajós, un equipo de tres técnicos y un oficial del Ejército Brasileño -también socio en el proyecto- se internaron en la selva durante diez días, recorriendo más de mil kilómetros en busca de cien puntos seleccionados previamente. En cada punto alcanzado se instaló un aparato receptor Global Positioning System (GPS), un sensor de posición que suministra medidas de precisión de latitud, longitud y altura del lugar.

Con estos datos, la computadora modeló el relevo de toda el área, permitiendo la confección del mapa cartográfico con datos altimétricos y planimétricos de detalles tales como red vial, hidrografía, ocupación urbana y vegetación nativa. “Como el acceso es muchas veces imposible y los costos son elevados, solo visitamos 50 de los cien puntos seleccionados. Con una parte de los puntos medidos en el campo pudimos generar el DEM absoluto y los demás sirvieron para validar el modelo”, explica Paradella. En septiembre se inició el trabajo de campo de la segunda fase del proyecto, que estará concluido en julio del próximo año y resultará en una carta topográfica inédita de la parte central de la Sierra de Carajás, también en Pará.

Relevamientos precisos
Los resultados obtenidos hasta ahora indicaron que la escala de 1:100.000 es la mayor posible para la cartografía a través de imágenes de alta resolución del Radarsat-1 para la Amazonia. Pero en menos de dos años, cuando se lance el Radarsat-2, con una mejora de la resolución espacial (3 metros por 3 metros), dicha escala podrá ser de 1:50.000 o mayor, aproximándose así a las obtenidas por medio de sensores ópticos de otros satélites. Según Paradella, las informaciones más detalladas y la disponibilidad del DEM abren el camino para que Brasil efectúe estudios topográficos de mayor precisión en la Amazonia.

Pero aún hay un largo camino por recorrer. “La lucha ahora es para divulgar la tecnología del radar de imágenes”, afirma Izabel. Sucede que, pese a que el sensor radar se encuentra disponible desde hace ya algunos años, aún es poco conocido en Brasil, incluso en algunos órganos del gobierno, los cuales llegan a solicitar relevamientos cartográficos de regiones amazónicas hechos con sensores ópticos. Pero aun así, la empresa ya ha comenzado a comercializar productos integrados, derivados de la fusión de imágenes de radar y datos de geofísica, relativos a la región amazónica.

La empresa Geoamibent está presente en ese mercado desde hace siete años, pero hasta hace poco solamente se dedicaba con exclusividad a procesar imágenes de sensores ópticos, un segmento prometedor en un país en el cual la escasez de informaciones llega a veces a ser crítica. El propio crecimiento de la empresa es una muestra de esa situación: el año pasado, facturó cerca de 3 millones, un 50% más que en 2000, y este año repetiría ese buen desempeño. “Creceremos otro 50% en 2002”, vaticina Izabel Cecarelli. El dominio de la tecnología del Radarsat-1 ciertamente contribuirá para desarrollar más aún los negocios.

El proyecto
Generación de Modelos Digitales de Elevación a Través de la Radargrametría con imágenes del Satélite Radasat-1 (nº 99/06271-7); Modalidad Programa de Innovación Tecnológica en Pequeñas Empresas (PIPE); Coordinador Waldir Renato Paradella – Inpe/Geoambiente; Inversión R$ 129.118,00 y US$ 30.126,18


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