🛰️ Tema 43: SIG, teledetección y GNSS en el ámbito forestal

Agente Medioambiental (Cuerpo de Ayudantes Facultativos, Escala de Agentes Medioambientales) · Junta de Castilla y León · Consejería de Medio Ambiente y Energía

El tema 43 del temario de Agente Medioambiental Castilla y León es «SIG, teledetección y GNSS en el ámbito forestal», del Grupo II · Materias específicas (16-56). Aquí tienes su epígrafe oficial, un resumen, las claves para el examen y su test de 25 preguntas de 4 opciones (Premium).

Resumen

Sistemas de Información Geográfica (SIG o GIS). Según el IGN, un SIG es un sistema compuesto por hardware, software, procedimientos y equipo humano para capturar, manejar, manipular, transformar, analizar y modelizar datos geográficos, representando los objetos del mundo real por su posición, sus atributos y sus relaciones espaciales, para resolver problemas de gestión y planificación. Sus elementos son el hardware (CPU, memoria, unidades de entrada como escáner o imágenes de satélite y de salida como pantalla, plotter o impresora), el software, las bases de datos y el equipo humano, y debe tener funciones de entrada y salida, de gestión y de análisis y consulta. A diferencia de un CAD, que solo atiende a la representación gráfica y permite modificar y añadir datos, el SIG permite análisis y consultas y genera datos nuevos a partir de los existentes (SIG = base de datos + CAD).

Los datos en un SIG. El dato geográfico tiene tres componentes: datos posicionales (coordenadas, proyección, elipsoide; puntos, líneas y áreas), atributos o valor semántico (cualitativos o cuantitativos, en tablas) y topología, que describe relaciones espaciales como «incluido en» o «adyacente a» y es independiente de la escala y del sistema de proyección. Las fuentes son la cartografía, la topografía, la fotogrametría, la teledetección, los sensores y las bases de datos. La georreferenciación transforma geométricamente los documentos para que compartan un mismo sistema de coordenadas, usando puntos comunes fácilmente identificables. Hay dos modelos de almacenamiento: raster (malla de píxeles con una cabecera de tamaño de píxel y coordenadas de la esquina; estructura simple, fácil análisis de áreas, tecnología barata) y vectorial (puntos, líneas y polígonos con atributos y topología; gráficos más precisos, buen análisis de redes, menos memoria y actualización sencilla).

Teledetección: principios. Es la técnica de adquisición de datos de la superficie terrestre desde sensores instalados en plataformas; si el sensor va en satélite es teledetección espacial, y si va en avión, aerotransportada. El primer satélite dedicado a la observación de la Tierra, Landsat 1, se lanzó en 1972. Espectro útil: visible (0,4-0,7 µm: azul, verde y rojo), infrarrojo cercano o NIR (0,7-1,3 µm, clave para discriminar vegetación y humedad), infrarrojo medio o SWIR (1,3-8 µm, humedad de la vegetación y focos de calor), infrarrojo térmico (8-100 µm) y microondas (1 mm-1 m, que atraviesan las nubes). Cada cubierta tiene una firma espectral: la vegetación sana refleja poco en el visible y mucho en el NIR. El índice de vegetación NDVI permite localizar a simple vista las zonas con más vegetación.

Sensores, satélites y tratamiento. Los sensores pasivos registran la radiación solar reflejada o la emitida por los objetos (pancromáticos de una banda, multiespectrales de varias e hiperespectrales de cientos); los activos emiten su propia radiación: radar (microondas, de día o de noche y con nubes, útil en emergencias) y LiDAR (pulsos láser, más detalle, no atraviesa nubes y suele ir en avión). Órbitas: geoestacionaria (unos 35.900 km, siempre sobre el mismo punto, propia de satélites meteorológicos) y heliosíncrona (casi polar, pasa a la misma hora local, propia de Landsat o Sentinel). Programa Copernicus (antes GMES, renombrado en 2012) de la UE y la ESA: Sentinel-1 radar, Sentinel-2 óptico multiespectral de 13 bandas (4 de 10 m) y revisita de 2-3 días en latitudes medias, Sentinel-3 vigilancia terrestre y oceánica, de acceso libre y gratuito. Tratamientos: corrección geométrica o georreferenciación, corrección atmosférica (sobre todo de la dispersión), equilibrados, mosaicos, realces, filtros y fusión o pansharpening (pancromática con multiespectral). En falso color infrarrojo (NIR, rojo y verde) la vegetación aparece en tonos rojos. El IGN coordina el Plan Nacional de Teledetección dentro del Plan Nacional de Observación del Territorio.

Sistemas de referencia. El Real Decreto 1071/2007 adopta ETRS89 como sistema de referencia geodésico oficial en la Península y Baleares (REGCAN95 en Canarias), ambos con el elipsoide GRS80 y materializados por la red REGENTE (art. 3). Las altitudes se refieren al nivel medio del mar en Alicante en la Península (art. 4). La cartografía a escalas mayores de 1:500.000 usa la proyección ETRS-Transversa de Mercator (UTM), y la de escala igual o menor, la Cónica Conforme de Lambert (art. 5). El GPS usa desde 1987 el sistema WGS84, geocéntrico.

GNSS. Es el conjunto de sistemas de navegación por satélite (GPS, GLONASS, Galileo y BeiDou). La Red de Estaciones Permanentes GNSS del IGN (ERGNSS), iniciada en 1998, da acceso directo a ETRS89, ofrece ficheros RINEX para el posproceso y sirve de base a las correcciones diferenciales en tiempo real (DGNSS y RTK); el servicio en red para toda España integra las redes autonómicas, entre ellas la red de estaciones GNSS del ITACYL de Castilla y León.

Utilidad forestal. El LiDAR del PNOA (primera cobertura 2009-2015 a 0,5 puntos/m²; segunda 2015-2021 a 0,5-4 puntos/m²) permite obtener modelos del terreno y de la vegetación; la Junta distribuye por hojas 1:5.000 nubes de puntos clasificadas en suelo, vegetación o edificación, con una densidad mínima de un punto cada 2 m² y precisión altimétrica de 15-20 cm. El Cuarto Inventario Forestal Nacional usa GPS para localizar las parcelas y, desde 2016, GPS submétricos para relacionar los datos de campo con las alturas y la fracción de cabida cubierta del LiDAR; su cartografía base es el Mapa Forestal de España 1:25.000 (tesela mínima de 1 ha, con modelo de combustible). La teledetección permite inventariar la cubierta vegetal, detectar estrés por sequía, seguir incendios y otras emergencias (sobre todo con radar, que ve de noche y con nubes) y hacer estudios multitemporales; el GNSS permite georreferenciar con precisión las parcelas de inventario y la información de campo.

Claves para el examen

• SIG = hardware + software + procedimientos (o bases de datos) + equipo humano; a diferencia del CAD, analiza y consulta.
• Dato geográfico: posición, atributos y topología (independiente de escala y proyección).
• Raster: malla de píxeles, simple y buena para áreas; vectorial: precisa, buena para redes y con menos memoria.
• Teledetección: datos de la superficie desde sensores en plataformas espaciales o aéreas.
• NIR (0,7-1,3 µm): discrimina vegetación; microondas: atraviesan nubes.
• Pasivos (pancromáticos, multiespectrales, hiperespectrales) frente a activos (radar y LiDAR).
• LiDAR: pulsos láser, mucho detalle, no atraviesa nubes, suele ir en avión.
• Geoestacionaria ≈35.900 km; heliosíncrona, casi polar.
• Copernicus (antes GMES): Sentinel-1 radar, Sentinel-2 óptico de 13 bandas.
• Falso color infrarrojo (NIR-rojo-verde): vegetación en rojo.
• RD 1071/2007: ETRS89 (GRS80) oficial; Canarias REGCAN95; altitudes respecto a Alicante.
• Escalas mayores de 1:500.000: ETRS-Transversa de Mercator (UTM).
• GPS en WGS84 desde 1987; ERGNSS del IGN con GPS, GLONASS, Galileo y BeiDou; DGNSS y RTK.
• LiDAR de la Junta: 1 punto cada 2 m² como mínimo y 15-20 cm en altura.
• IFN4: GPS submétricos desde 2016 y Mapa Forestal 1:25.000 con tesela mínima de 1 ha.

Vídeos recomendados

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• Geolocalización por satélite, ¿qué es y cómo funciona? - Instituto Geográfico Nacional
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