INFORMÁTICA MEDIOAMBIENTAL

1.   ¿Qué es y que estudia la enviromática?

(“enviromatics”) “Aplicación en medioambiente de las tecnologías de la información y las  comunicaciones”.

Es una disciplina emergente centrada en el desarrollo de estándares  y protocolos, tanto desde el punto  de vista técnico como institucional, para la compartición e integración de datos e información medioambiental.

2.   Representa La enviromática como materia mediante un mapa conceptual para Relacionar las TICs  con el medio ambiente.

  

3.   ¿Cuáles son Las principales características de esta nueva disciplina de aplicar la enviromatica?

Multidisciplinaria. Incluye múltiples subáreas de las ciencias medioambientales, así como diversas tecnologías informáticas y métodos de gestión de la información.

• Instrumental. Los objetivos son los propios de las ciencias medioambientales, la parte informática es simplemente una herramienta para conseguir esos objetivos. La diferencia  con un uso puramente instrumental es la necesidad de modelos integrados con objetivos medioambientales y métodos propios de las TICs.

• Amplio espectro de aplicación. Cubre labores de investigación, gestión de recursos, administración y difusión.

• Específica. Las tecnologías y métodos a desarrollar son específicos para su uso en las ciencias medioambientales (y zonas limítrofes de otras ciencias como la agricultura), permitiendo intercambiar y reutilizar técnicas, métodos y resultados.

• Internacional. Permite la búsqueda de soluciones a problemas a nivel mundial mediante reutilización y/o modelos globales.

TEMA 3. LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LA INVESTIGACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE.

Entre las principales tecnologías empleadas en los estudios del medio ambiente se encuentran los sistemas informáticos de simulación ambiental, la teledetección, el GPS, los SIG y otros sistemas telemáticos que están proporcionando una visión global del planeta.

SATÉLITES METEOROLÓGICOS Y DE INFORMACIÓN AMBIENTAL

Satélites meteorológicos. Envían información sobre las condiciones atmosféricas y son una herramienta fundamental para la predicción del tiempo. Son geoestacionarios, es decir, su movimiento está sincronizado con el de rotación de la Tierra, por lo que parecen inmóviles y siempre observan la misma zona. Se sitúan a gran altitud (36.000 Km). El más conocido es el meteosat que envía imágenes de Europa cada 30’ con una resolución de un cuadrado de 2,5 Km de lado.

Satélites de información medioambiental. Se emplean para conocer las características de la superficie terrestre. Son heliosíncronos. Giran alrededor de la Tierra en una órbita desde la que van barriendo distintas áreas de la superficie terrestre. Se sitúan a menor altitud (800-1.500 Km) que los geoestacionarios, por lo que las imágenes son de mayor precisión y el área observada es mucho menor.

GPS. SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL

Ideado con fines militares en EE.UU., actualmente, se usa con fines civiles, sobre todo para navegación.

·         Funcionamiento: Los satélites emiten señales muy precisas, éstos, por triangulación, determinan las coordenadas y la altitud en cada momento. Para que el GPS funcione son necesarias, al menos, las señales de tres satélites de los 28 del sistema. Debido a su utilidad militar y por motivos de seguridad se introduce un pequeño error (hasta 30 m.)para evitar fines no deseados.

·         Aplicaciones: Su uso principal es la navegación terrestre y marítima. Permite establecer rutas, conocer la velocidad y la dirección en la que nos movemos, pilotar automáticamente embarcaciones etc.

El Sistema Galileo

Es un sistema de posicionamiento de la UE que se espera que esté operativo en el año 2008. Constará de 30 satélites situados a 23.600 Km. de altura. Su uso civil permitirá situar u objeto con menos margen de error que el GPS, sólo 4 metros.

TELEDETECCIÓN

Es la técnica que permite la observación a distancia y la obtención de imágenes de la superficie terrestre desde sensores instalados en aviones o en satélites artificiales.

 

Componentes de un sistema de teledetección

a) Sensor. Situado en un avión o satélite. Son aparatos que detectan la energía del espectro de radiación electromagnético emitida por un cuerpo.

b) Flujo de energía detectada por los sensores. Es la radiación electromagnética (fotocopia). 

- Pasivos. Utilizan la energía emitida por los objetos.

- Activos. Emiten radiación y captan su reflejo, como el radar o el sonar.

c) Centro de recepción. La imagen obtenida por el sensor (imagen analógica) se transmite a tierra en forma de imagen digital (códigos de 1 y 0), donde son captadas por una antena.

 

Aplicaciones de la teledetección

Permite obtener un gran número de imágenes y la observación periódica de la  superficie terrestre. Por lo que permite establecer comparaciones temporales y detectar variaciones en una zona concreta. 

Fotografías aéreas

Se obtienen desde un avión (también desde satélites). Utilizan la reflexión natural de la luz (captan el espectro de radiación visible).

Imágenes por satélite

Son imágenes digitales divididas en recuadros de diferentes tonos de grises denominados píxeles. Un píxel puede definirse como cada una de las celdillas en las que se divide una imagen y es la superficie mínima detectada sobre el terreno.

·        Resolución espectral:
Son las distintas longitudes de onda o bandas en las que es capaz de medir un sensor. La resolución del sensor aumenta al hacerlo en número de bandas (longitudes de onda) en las que opera.

·         Obtención de imágenes en color:

Resultan de la combinación en un programa informático de las imágenes tomadas en tres bandas espectrales. A cada banda se le hace corresponder un color pudiendo obtener imágenes en color natural o en falso color.

Radiometría

Es una técnica similar a la teledetección, pero que utiliza, fundamentalmente, la radiación no visible (infrarroja) que emite el objeto en estudio.

SISTEMAS INFORMÁTICOS DE SIMULACIÓN

Son programas informáticos que permiten el análisis y la elaboración  de modelos predictivos en los estudios ambientales. 

Uno de los programas de simulación ambiental más conocidos es el WORD que fue presentado por el Club de Roma en 1970. Su finalidad era determinar el comportamiento del mundo utilizando cinco variables: población, recursos (no renovables), alimentos producidos, contaminación y capital invertido. El programa sufrió numerosas críticas por la sencillez del modelo y fue mejorado con las versiones WORD 2 y 3.

Los programas de simulación se aplican a estudios de calidad del aire, el estado de los bosques, clima, aguas subterráneas, gestión de recursos, etc.

PROGRAMAS DE COOPERACIÓN INTERNACIONAL EN LA INVESTIGACIÓN AMBIENTAL

Son sistemas telemáticos que se basan en la interconexión entre muchos ordenadores mediante una red de intercambio de información, con un objetivo común. Los datos se toman a través de sensores o con instrumentos de medida convencionales, se digitaliza la información y se manda almacena y transmite a través de la red. 

Sistemas de información geográfica. SIG

Los datos proceden de imágenes desde aviones o satélites (teledetección) o de fuentes convencionales (mapas geográficos, litológicos, etc.)

Se representan en capas superpuestas en las que se describen la hidrología, la litología, la pendiente, infraestructuras, etc. de la zona de estudio. 

Se utilizan para estudios ambientales de: prevención de riesgos, ordenación del territorio, gestión de recursos, detección de impactos, etc.

Sirven, además, para realizar simulaciones si se quiere llevar a cabo alguna modificación en el territorio.

El programa GLOBE

En castellano son las iniciales de Aprendizaje y Observaciones Globales en Beneficio del Medio Ambiente.

Es un programa de colaboración entre científicos (NASA y otros Centros y universidades americanos) y escuelas de primaria y secundaria de todo el planeta, que comenzó en 1995.

Su objetivo es registrar datos desde las escuelas de todo el mundo relativos a parámetros ambientales (hidrología, atmósfera, suelo y vegetación) según protocolos establecidos por los científicos.