ESTUDIO TÉRMICO COMPARATIVO DEL ESTUARIO DEL PLATA UTILIZANDO IMÁGENES SATELITALES

Resumen: Se pretende estudiar los datos de temperatura del agua obtenidos por las Estaciones de Monitoreo Térmico (EMT) del Proyecto Estuario del Plata (PEP) para compararlas con los registros satelitales de los instrumentos a bordo de los satélites de la serie NOAA.

Algunos antecedentes: * Bava, Gagliardini et al, 1999:Análisis preliminar de datos de temperatura superficial del mar obtenidos mediante información histórica NOAA-AVHRR (IAFE-CONICET) * Yañez et al, 1996: Pesquería artesanal del pez espada y temperatura superficial del mar registrada con satélites NOAA en Chile central (Inv. Marinas-Valparaíso) * Pettigiani et al, 1992: Análisis de imágenes satelitarias de temperaturas superficiales mediante funciones empíricas ortogonales en la zona común de pesca argentino-uruguaya (Rev. Selper 8/1: 43-48) * Estudios preliminares de imágenes de CONAE por becarios de investigación

Marco conceptual SENSORES TÉRMICOS (PEP) Los sensores térmicos constituyen el núcleo tecnológico del Proyecto Estuarios. Consisten en dos sensores electrónicos y el hardware necesario para registrar cambios de temperatura en el agua y en el aire.

SENSORES TÉRMICOS (PEP) CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS 2 canales de temperatura de entre -40 a y 125 °C. 3 metros de cable cada canal (estandard). Almacena 4000 datos por canal con tasas de 1/5/10/15/30 y 60 minutos. TASA PEP: 1 dato/hora. Duración: 5 meses (aprox) Descarga de datos con una PC usando puerto serial. Software de descarga de datos bajo windows 95/98/ME/XP. Posibilidad de ver los canales de temperatura, el estado de las pilas, la tasa de muestreo y la cantidad de memoria utilizada de manera ON-LINE con la PC. Utiliza 4 pilas “AA” para la alimentación. El consumo de energía es de 50 microamperes. La duración de las pilas es de 3 años..

SENSORES TÉRMICOS (PEP) Distribución de las Estaciones de Monitoreo Térmico (EMT)

Recolección de datos de campo En esta etapa se adquieren los datos de los sensores térmicos de las EMT y se realiza un estudio preliminar para establecer una correlación estacional o causal de los valores de temperatura en todo el estuario. Se realizan gráficos para interpretarlos. SENSORES TÉRMICOS (PEP)

SENSORES REMOTOS (NOAA-AVHRR) La serie de satélites NOAA tienen una órbita polar y efectúan 14 revoluciones a la Tierra por día. Los sensores satelitales se basan en un instrumento llamado AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer - Radiómetro Avanzado de Muy Alta Resolución ),encargado de registrar los niveles de radiación electromagnética que se traducen en valores de temperatura superficial del mar.

SENSORES REMOTOS (NOAA-AVHRR) CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

SENSORES REMOTOS (NOAA-AVHRR) Las bandas utilizables para el proyecto son las correspondientes al infrarrojo térmico: 11 a 13 micrones (bandas 4 y 5).

Diferencias: Sensores PEPNOAA-AVHRR Resolución espacial 1 x 1 m1 x 1 Km Resolución temporal 1 dato/hora1 dato / 4-6 hs. Resolución radiométrica 12 bits10 bits

Se eligen imágenes representativas de la zona estuarial que ya han sido procesadas por CONAE para efectuar una comparación preliminar y fijar los alcances y limitaciones del trabajo de correlación. Búsqueda de imágenes Estudio realizado:

Búsqueda de imágenes Satélite – Instrumento Fecha – Hora Código Las fotografías satelitales deben ser elegidas de manera tal que pueda verse el estuario sin nubes. De esta forma la imagen procesada puede mostrarnos la temperatura superficial del agua.

EMT#7: LP /04/ :00:52 19,4ºC IMAGEN PROCESADA: 22ºC EMT#4: ST /04/ :01:25 17,1ºC IMAGEN PROCESADA: 19ºC Fecha: 08/04/2005 – Lugares de muestra: Santa Teresita – La Paloma Procesamiento de imágenes

Análisis e interpretación preliminar de los datos Los primeros resultados del estudio sugieren que la existe una correlación: se analizaron 60 fotografías y se las compararon con los datos de las EMT, dando como resultado una relación estrecha entre lo censado por el satélite y el dato térmico recogido por la estación. La diferencia es mínima en la zona estuarial (± 0,2º) y máxima en la zona del litoral marítimo (± 2,3º).

Dificultades: Baja resolución espacial: el tamaño de pixel de la imagen satelital es muy grande (1 km 2 ). Influencia de la costa: las EMT se encuentran ubicadas a pocos metros de la costa. Georeferenciación: debido a la baja resolución, resulta difícil ubicar exactamente el pixel correspondiente a la ubicación de la EMT. Algoritmo transparente: el programa que interpreta el dato binario y lo traduce a un color en la imagen proviene directamente de NASA, usando los algoritmos NLSST o MCSST Monitoreo continuo: los satélites no proveen una cobertura temporal completa.

Nueva fase de estudio A partir de estas dificultades, y dada la gran cantidad de datos de acceso público, se encaró una nueva etapa de estudios, para lo cuál se obtendrán datos de otras fuentes de información:

Última etapa: Estudio estadístico - Correlación La última etapa consistirá en solicitar los datos que recolecta el AVHRR y otros sensores en forma binaria (sin procesar) de los días y horas óptimos para efectuar un análisis comparativo con los datos que se obtienen de las Estaciones de Monitoreo Térmico del PEP, boyas perfiladoras del proyecto ARGO y boyas derivantes. Luego de esto se procederá a realizar un estudio estadístico. Función ejemplo: TSM (ºC) = a + b x a = 0º, b = 0.125, 0 < x < 255 (TSM: Temperatura superficial del mar, Bava, Gagliardini et al.)

Fuentes: Proyecto Estuario del Plata: datos de las EMT CONAE: datos e imágenes satelitales – asesoramiento integral NOAA: datos oceanográficos - hoja de datos de los satélites IAFE: documentación histórica NASA: parámetros orbitales de los satélites

Agradecimientos: Lic. Eduardo Cabrera (CONAE – Córdoba) Dra. Mónica Rabolli (CONAE – Buenos Aires) Lic. Ariel Troisi (CEADO – SHN - ARA) Ing. Edgardo Roggero (UTN – CONAE) Profesores coordinadores (PEP) Equipo de trabajo: Julieta Malcangi - Pablo de la Iglesia - Nahuel Ramil – Brian Montenegro - Juan Manuel Mori - Guido Chiesa Responsables: Ing. Pablo M. González – Lic. Jorge Mermoz Proyecto Estuario del Plata