Caracterización de emisiones térmicas en áreas suburbanas mediante imágenes Thematic Mapper

V. Ferrer-Vidal

Description

Resumen
Se ha analizado la información térmica que propor-ciona la banda 6 del sensor Thematic Mapper del satélite LANDSA T-5, para localizar posibles "vertidos" térmicos en entonos industriales. La dinámi-ca de las principales zonas de estudio, está fuertemente condicionada por una importante actividad urbana e industrial. Las imágenes ponen de manifiesto la presencia de focos de elevada temperatura, pudiendo ser alguno de ellos susceptible de producir afecciones al medio natural. El análisis de este tipo de imágenes, muestra su utilidad para la detección, control y seguimiento de determinados focos problemáticos y estudiar su posible influencia en el entorno.
Abstract
Thermal data of the Landsat TM-6 channel have been analyzed to locate potential "thermal" dumping in industrial areas. The dynamic of the main studied areas is strongly conditioned by a signifi-cant urban .and industrial activity. Some spots of high temperature, susceptible to produce environmental damage. can be detected on the satellite images. Thus analyses of thermal satellite images are useful to detect, control and monitor some problematic focus and to study its possible influence on the surrounding areas.

Sujets

• Control
• Detection
• Monitoring

Informations

• Publié par: erevistas
• Publié le: 01 janvier 1995
• Nombre de lectures: 26
• Langue: Español

Extrait

Revista de Teledetección. 1995
Caracterización de emisiones térmicas en áreas
suburbanas mediante imágenes Thematic
Mapper
V. Ferrer-Vidal y U. Solé-Sugrañes
Instituto de Ciencias de la Tierra "Jaume Almera", C.S.I.C.
c/ Lluis Solé Sabarís, s/n. 08028 BARCELONA


RESUMEN ABSTRACT
Se ha analizado la información térmica que propor- Thermal data of the Landsat TM-6 channel have
ciona la banda 6 del sensor Thematic Mapper del been analyzed to locate potential "thermal" dump-
satélite LANDSA T-5, para localizar posibles "ver- ing in industrial areas. The dynamic of the main
tidos" térmicos en entonos industriales. La dinámi- studied areas is strongly conditioned by a signifi-
ca de las principales zonas de estudio, está fuerte- cant urban .and industrial activity. Some spots of
mente condicionada por una importante actividad high temperature, susceptible to produce environ-
urbana e industrial. Las imágenes ponen de mani- mental damage. can be detected on the satellite
fiesto la presencia de focos de elevada temperatura, images. Thus analyses of thermal satellite images
pudiendo ser alguno de ellos susceptible de produ- are useful to detect, control and monitor some
cir afecciones al medio natural. El análisis de este problematic focus and to study its possible influ-
tipo de imágenes, muestra su utilidad para la detec- ence on the surrounding areas.
ción, control y seguimiento de determinados focos
problemáticos y estudiar su posible influencia en el
entorno.

PALABRAS CLAVE: Vertidos térmicos, detec- KEY WORD: Thermal dumping, detect, control,
ción, control, seguimiento. monitoring.



En el sensor Thematic Mapper la información INTRODUCCION
térmica la proporciona principalmente el canal
Las técnicas de Teledetección, constituyen una TM-6, centrado en la banda de 10.4 m a 12.5 m. en
herramienta muy útil para controlar los cambios en la que la radiancia emitida por la superficie terres-
las áreas suburbanas así como los límites urbano- tre alcanza sus máximos valores. La irradiancia
rural. Además, permiten el control de algunos de recibida por el sensor puede ser transformada al
los efectos de las actividades urbana e industrial, equivalente de temperatura, de modo que pueda
en lo referente, por ejemplo, a contaminación de obtenerse la temperatura aparente de radiación o
suelos y en general, a posibles afecciones a los brillo de la superficie, que difiere de la temperatura
procesos medioambientales. El uso de imágenes de real debido al efecto de la emisión-absorción at-
satélite, puede ayudar a localizar e identificar focos mosférica y de la emisividad superficial (Schott,
en áreas industriales que puedan alterar los vecto- 1989). En este estudio, estos valores no han sido
res medioambientales. corregidos atmosféricamente, debido a un conoci-
Concretamente en este estudio, se ha tratado de miento insuficiente del estado de la atmósfera en el
identificar una serie de focos con respuesta térmica momento de toma de la imagen. Sin embargo,
elevada, que en algunos casos podrían ser suscep- puede considerarse que las imágenes corresponden
tibles de producir afecciones al medio natural. La a un día claro, según los valores extraídos del
zonas de estudio seleccionadas, se en marcan en histograma de cada una de las bandas visibles e
las comarcas del Alt Llobregat, Baix Llobregat y infrarrojas próximas (Chavez, 1988).
Valles Occidental, en la provincia de Barcelona. El análisis visual de las imágenes permite apre-
Desde un punto de vista urbano e industrial, las ciar una serie de focos que muestran aparentemen-
dos últimas son regiones muy dinámicas, que te una respuesta elevada, algunos casos incluso en
comprenden varios usos del suelo, urbano (resi- el infrarrojo medio, claramente apreciable en el
dencial/comercial/industrial) y agrícola. Para este infrarrojo térmico (fig. 1). Sobre estos focos se ha
estudio, se ha utilizado la información de una ima- centrado el estudio, en cuanto a su caracterización
gen Thematic Mapper IANDSAT 5, de fecha de 22 y a su posible afección al entorno directo.
de Mayo de 1991.

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considerando también, que con estos incrementos,
las bacterias necesitan una mayor cantidad de O 2
(Estevan, 1984).
Otro de los focos de interés, se identifica con
explotaciones tipo canteras e industrias asociadas
(cementeras), así como la deposición y/o almace-
namiento del combustible: utilizado en el proceso
productivo. Aparte del claro efecto térmico que
suponen estas plantas de producción, claramente
identificables en las imágenes de satélite, el efecto
principal se asocia a la emisión de gases (802 y
Fig.1. Composición falso color de una imagen Thematic Map-
NOx) y partículas sólidas en suspensión. El efecto
per del 22/5/91 de la zona del Baix Llobregat entre Martorell y
directo de este tipo de actividad sobre la vegeta-Molins de Rei. En azul la banda TM3. en verde la TM 4 y en
rojo la TM 6. ción del entorno inmediato, supone la posible
oclusión de los estomas de las plantas, que entre
otros efectos puede llevar consigo una disminución
PROBLEMATICA DE LA de la actividad fotosintética de las mismas. La
CONTAMINACION TERMICA pérdida de vapor de agua en la planta, tiene lugar a
través de los estomas, que se abren y cierran en
El análisis de la temperatura aparente de esos fo- respuesta a estímulos internos y externos como son
cos de posible respuesta térmica elevada, en rela- entre otros, el nivel de iluminación, la temperatura,
ción a otros (datos, como usos del suelo, puede la presencia de agentes patológicos, la distribución
orientar sobre el efecto que puedan tener sobre el de la humedad del suelo o déficit de agua del mis-
entorno. A partir de un cierto umbral, el incremen- mo. Con incrementos de temperatura, se produce
to de los niveles óptimos de temperatura en el una disminución de la transpiración del vegetal,
entorno directo de la vegetación, suelos o en el que puede generar fenómenos de stress con impor-
medio acuático, puede generar problemas locales tantes implicaciones en la fisiología del mismo
de diferente envergadura (Van der Ploeg, 1982). (Byrne, 1979).
Se conocen « algunos sectores productivos que Adicionalmente, es básico considerar el impacto
pueden desarrollar procesos de contaminación que estos focos de temperatura elevada pueden
térmica en el medio natural. Los focos de calor de tener sobre el suelo. Uno de los efectos, es que los
mayor envergadura que pueden dar origen a esta suelos que soportan ciertas deposiciones de mate-
contaminación, se identifican claramente en las riales susceptibles de generar recalentamientos
imágenes TM. locales, sufren una pérdida prácticamente total de
Un ejemplo claro y conocido de contaminación la cobertera vegetal. Además, estas deposiciones
térmica, lo constituyen las centrales térmicas constituyen una aportación directa de contaminan-
(Bond, 1974). En casos como el de estas centrales, tes al suelo, pudiendo modificar sus características
se sabe, que el uso masivo de energía contenida en físico-químicas y biológicas, y en último término,
los combustibles fósiles para la producción de la capacidad de uso del mismo. La textura y la
energía eléctrica, requiere que una parte de la porosidad del suelo, son muy importantes para
energía liberada por el combustible pase de alguna tener unas condiciones de aireación y contenido de
manera al medio ambiente, bien directamente a la aguas correctas, y consecuentemente una disponi-
atmósfera, o bien directamente a las masas de bilidad de nutrientes para las plantas y organismos.
agua, produciendo un calentamiento de las mis- La falta de O y la acumulación de sustancias tóxi-2mas, y originando un factor sensible para la vida cas, pueden llegar a ser factores límite, que super-
acuática. Principalmente, el aumento de temperatu- en los límites de tolerancia de ciertos organismos
ra en las masas de agua debido a contaminación (Paul y Huang, 1980).
térmica, puede afectar a los microorganismos,
modificando las propiedades biológicas de los
MAPAS TERMICOS mismos, que pueden llevar a la variación del ritmo
de crecimiento y en algunos casos a su muerte. Las imágenes térmicas, permiten la discrimina-
Incrementos del nivel óptimo de temperatura en ción de clases más o menos homogéneas o de
el agua, llevan consigo variaciones en sus propie- distintas cubiertas. Mediante una multisegmenta-
dades físicas y químicas. La variación de la tempe- ción ("density slicing") de la imagen térmica, se
ratura del agua afecta a, su densidad, viscosidad, puede configurar un "mapa