Sensors aerotransportats
Els sensors aerotransportats fotogramètrics i hiperespectrals capturen informació en múltiples bandes espectrals:
- Els fotogramètrics, en tres bandes (RGB) de l’espectre visible.
- Els hiperespectrals capten dades de diversos colors o longituds d’ona (infraroig proper, infraroig llunyà...), segons el tipus de sensor, per identificar o caracteritzar materials.
- Els impulsos làser del LiDAR (Light Detection and Ranging) tenen sempre la mateixa longitud d'ona (per exemple, en l'infraroig) perquè només necessita una longitud d’ona per fer les mesures de distància. El seu objectiu és mesurar distàncies amb alta precisió, no analitzar la composició o el color dels objectes.
Aquests sensors permeten analitzar el territori amb detall i identificar materials o condicions específiques com la vegetació, l’aigua o la contaminació.
Càmera fotogramètrica DMC-III
La càmera digital Leica DMC-III és una eina de gran precisió per obtenir imatges aèries del territori. Amb una resolució de 375 megapíxels en el canal visible i 60 megapíxels en l’infraroig, genera imatges per a la posterior producció d’ortoimatge i de mapes de detall.
Sensor d’impulsos làser LiDAR TerrainMapper-2
El sensor LiDAR TerrainMapper-2 permet captar detalls del terreny i objectes com la vegetació, els arbres i els edificis. Gràcies a l’anàlisi del núvol de punts generat, podem crear models com el DTM, que elimina elements de vegetació i edificis, de manera que esdevé clau, per exemple, per a estudis d’inundabilitat, planificació territorial i de la coberta vegetal de Catalunya (volum, densitat, tipologia...).
A diferència dels sensors hiperespectrals i dels fotogramètrics, els sensors LiDAR no capturen imatges en diverses bandes de l’espectre electromagnètic, sinó que utilitzen impulsos làser en una sola longitud d’ona específica (normalment infraroig) i mesuren amb molta precisió el temps que aquests impulsos triguen a tornar després de rebotar en una superfície. Aquesta mesura de temps permet calcular la distància entre el sensor i la superfície i, així, poder crear models d’elevació i mapes tridimensionals.
El procés de mesura es basa en quatre passos:
- Emissió d’un impuls làser: El sensor LiDAR emet un feix làser en una direcció específica.
- Rebot de l’impuls: Quan el feix làser toca una superfície (com el sòl, un arbre o un edifici), una part de la llum es reflecteix cap al sensor.
- Mesura del temps de retorn: El sensor LiDAR mesura el temps que triga l’impuls làser a tornar. Com que la velocitat de la llum és coneguda, es pot calcular amb precisió la distància entre el sensor i la superfície reflectant.
- Generació de models 3D: En emetre milions d'impulsos làser per segon mentre es mou (en un avió o un dron, per ex.), el LiDAR pot crear un model tridimensional detallat del terreny i dels objectes al seu voltant.
Sensor hiperespectral AISA
El sensor hiperespectral AISA (Airborne Imaging Spectrometer for Applications) és àmpliament utilitzat en teledetecció per a aplicacions com ara la cartografia, l'agricultura de precisió, la gestió forestal i l'estudi del medi ambient. Ens permet, per exemple, analitzar la il·luminació ambiental, elaborar mapes de contaminació lumínica o aplicacions en l’agricultura de precisió (ja que permet determinar necessitats específiques de nutrients en conreus).
A diferència de les càmeres convencionals, que només capturen en tres bandes (RGB), un sensor hiperespectral captura informació en un rang molt més ampli de l'espectre electromagnètic, incloent-hi l'ultraviolat, el visible i l'infraroig. L’AISA Eagle de Specim captura la llum reflectida o emesa per la superfície de la Terra en centenars de bandes espectrals.
La llum reflectida es dispersa en les seves diferents longituds d'ona mitjançant un dispositiu com un prisma o una xarxa de difracció dins del sensor. Això fa que cada píxel de la imatge contingui un espectre complet de dades. Les dades espectrals es capturen per una matriu de detectors sensibles a diferents longituds d'ona i es processen en temps real o s’emmagatzemen per a un processament posterior.
El sistema incorpora equips com el GPS i l'Inertial Measurement Unit (IMU) per georeferenciar cada píxel de la imatge, assegurant que les dades espectrals estiguin correctament alineades amb coordenades geogràfiques específiques.
Les imatges hiperespectrals són analitzades per identificar materials, classificar terrenys, detectar anomalies o avaluar l'estat de la vegetació, entre altres aplicacions. Cada material té una signatura espectral única, la qual cosa permet una identificació molt precisa.
Sensor hiperespectral tèrmic TASI
El sensor hiperespectral tèrmic TASI (Thermal Airborne Spectrographic Imager) ens permet obtenir dades de la temperatura superficial i detectar illes de calor urbanes.
El sensor captura la radiància (quantitat d’energia lluminosa que emet o reflecteix una superfície en una direcció específica) en una certa longitud d’ona i, a través de la capacitat del sensor per mesurar i interpretar l’energia infraroja tèrmica que emeten els objectes quan tenen una temperatura superior al zero absolut (-273,15 °C), determinar-ne la temperatura.
Aquesta capacitat d'obtenir radiàncies i temperatures és molt útil per a aplicacions com:
- Monitoratge ambiental: per fer el seguiment de les temperatures de masses d’aigua, boscos o altres zones.
- Agricultura: per detectar si les plantes tenen estrès hídric, ja que les plantes amb menys aigua sovint tenen temperatures diferents.
- Geologia: per identificar materials a la superfície terrestre, ja que diferents materials emeten radiàncies diferents.
Interior de l'avió amb el sistema de control de captura de dades del sensor TASI (vol en operació).