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Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesia y Cartografía FUNDAMENTOS DE FOTOGRAMETRÍA Y TELEDETECCIÓN Guía de Aprendizaje – Información al estudiante 1. Datos Descriptivos ASIGNATURA MATERIA CRÉDITOS ECTS Fundamentos de Fotogrametría y Teledetección Fotogrametría y Teledetección 6 CARÁCTER Común a la rama de la Topografía TITULACIÓN Ingeniería Geomática y Topografía DEPARTAMENTO Ingeniería Topográfica y Cartografía CURSO ITINERARIO CURSO ACÁDEMICO 1º No aplicable 2010-2011 SEMESTRE 2º IDIOMA () Español 2. Profesorado PROFESORADO NOMBRE Y APELLIDOS DESPACHO CORREO ELÉCTRONICO Julián Aguirre de Mata 434 julian.aguirre@upm.es Gemma Arriola Vega 436 gemma.arriola@upm.es Íñigo Molina Sánchez 311 ig_mol@topografia.upm.es Marcos Palomo Arroyo 103B marcos.palomo@upm.es 3. Conocimientos previos requeridos para poder seguir con normalidad la asignatura CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA CURSAR LA ASIGNATURA ASIGNATURAS CURSADAS No aplicable ASIGNATURAS SUPERADAS CONOCIMIENTOS NECESARIOS No aplicable No aplicable Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesia y Cartografía 4. Objetivos de Aprendizaje COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADOS A LA ASIGNATURA CÓDIGO COMPETENCIA NIVEL C.G.1 Capacidad de análisis, síntesis y selección de la información, de tal forma que el alumno esté capacitado para realizar aprendizaje autónomo. Bajo C.G.2 Capacidad de organización y planificación. Bajo C.G.6 C.G.3 C.G.4 CRT2 CRT4 CRT10 CFB1 CRT3 CFB4 CFB6 Capacidad en la toma de decisiones en condiciones desfavorables. Resolución de problemas. Conocimiento y habilidad en el uso de las tecnologías de la información y comunicación. Capacidad de comunicación a través de la palabra y de la imagen. Bajo Medio Bajo Conocimiento, utilización y aplicación de instrumentos y métodos Aplicación fotogramétricos adecuados para la realización de cartografía. Conocimiento, aplicación y análisis de los procesos de tratamiento de imágenes digitales e información espacial, procedentes de Aplicación sensores aerotransportados y satélites. Conocimiento y aplicación de los métodos y técnicas geomáticas Conocimiento en los ámbitos de las diferentes ingenierías. Capacidad para la resolución de los problemas matemáticos que puedan plantearse en la ingeniería. Aptitud para aplicar los conocimientos sobre: álgebra lineal; geometría; geometría Aplicación diferencial; cálculo diferencial e integral; ecuaciones diferenciales y en derivadas parciales, métodos numéricos, algorítmica numérica, estadística y optimización. Conocimiento, utilización y aplicación de las técnicas de tratamiento y análisis de datos espaciales. Estudio de modelos Aplicación aplicados a la ingeniería y arquitectura. Capacidad de visión espacial y conocimiento de las técnicas de representación gráfica, tanto por métodos tradicionales de Aplicación geometría métrica y geometría descriptiva, como mediante las aplicaciones de diseño asistido por ordenador. Conocimientos básicos de geología y morfología del terreno y su aplicación en problemas relacionados con la ingeniería. Conocimiento Climatología. Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesia y Cartografía RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA CÓDIGO RA1 Conocer el modelo de Fotogrametría y sus componentes RA2 Conocer el modelo de Teledetección y sus componentes RA3 Conocer los aspectos geométricos relacionados con la imagen en un proceso fotogramétrico RA4 Conocer los principios físicos que fundamentan el proceso de Teledetección RA5 Conocer el ámbito de aplicación de las materias de Fotogrametría y Teledetección RA6 Identificar los componentes de un sensor RA7 Conocer y diferenciar entre sistema activo y pasivo RA8 Identificar el proceso de formación de la imagen así como los modelos geométricos aplicables RA9 Conocer y saber aplicar las técnicas básicas de tratamiento de imágenes RA10 Distinguir y aplicar los procesos de interpretación visual en Fotogrametría y Teledetección RA11 Conocer los principios de la interacción de la energía electromagnética con la superficie terrestre Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesia y Cartografía 5. Sistema de evaluación de la asignatura EVALUACIÓN Referencia I1 I2 Indicador de logro Saber expresar los modelos de trabajo en Fotogrametría y Teledetección Calcular los parámetros de un proyecto de vuelo fotogramétrico Relacionado con R.A. RA1, RA2 RA1 I3 Seleccionar imágenes de satélite de un catálogo de imágenes RA1 I4 Conocer los diferentes sistemas de referencia en Fotogrametría RA1 I5 Definir las transformaciones entre sistemas de referencia RA1 I6 Conocer y aplicar las correcciones geométricas a una imagen satélite RA2 I7 Reconocer los diferentes tipos de resolución en una imagen RA3 I8 Conocer los elementos geométricos de una imagen RA3 I9 Interpretar un certificado de calibración de una cámara RA3 I10 I11 Interpretar el significado físico de las cantidades radiométricas en Teledetección Conocer los productos y aplicaciones de Fotogrametría y Teledetección RA4 RA5 I12 Especificar la función de los componentes de un sensor RA6 I13 Clasificar los sensores en Fotogrametría y Teledetección RA7 I14 I15 Identificar las propiedades de las imágenes obtenidas con los diferentes sensores Conocer los formatos de imagen utilizados en Fotogrametría y Teledetección RA8 RA8 I16 Analizar el histograma de una imagen RA9 I17 Conocer y aplicar filtros de mejora de imagen RA9 I18 Fotointerpretar una imagen RA10 I19 I20 Conocer las principales características espectrales de las cubiertas terrestre Conocer las claves de interpretación de imágenes multiespectrales RA10 RA11 Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesia y Cartografía EVALUACIÓN Breve descripción de las actividades evaluables Lugar Realización de una prueba de conocimiento de Aula contenidos de repuestas largas y/o breves al finalizar las asignada unidades didácticas Realización de un examen de ejercicios escritos y otro de Aula destreza con programa informático, al finalizar las asignada unidades didácticas Presentación al grupo de ejercicios propuestos como Aula trabajo autónomo del alumno asignada Pondera ción Fecha (Aprox.) 50% Semana 4, 9 y 16 30% Semana 14 20% Discrecional CRITERIOS DE CALIFICACIÓN Todas las actividades evaluables especificadas en la tabla del apartado anterior (evaluación sumativa) son de carácter obligatorio. La nota de la asignatura se calcula según los pesos fijados en dicha tabla. Se considera superada la asignatura con una nota mayor o igual a 5 sobre 0. Las fechas de publicación de notas y revisión se notificarán en el momento de la correspondiente prueba. Se realizarán pruebas objetivas y entregas de ejercicio. Las fechas y turnos concretos para la realización de los ejercicios con software específico se publicarán en el Aula Virtual o en la página web del grupo, en caso de existir. La calificación del trabajo en grupo se realizará después de la exposición del mismo en base a la entrega realizada y a la exposición del mismo. En la convocatoria extraordinaria de Julio se realizará un único examen de toda la asignatura. Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesia y Cartografía 6. Contenidos y Actividades de Aprendizaje TEMARIO UNIDAD Unidad Didáctica 1: Modelo de Trabajo TEMA/CONTENIDOS 1.1. Introducción. 1.2. Reseña Histórica. 2.1. Plataformas de observación por satélite. Unidad Didáctica 2: Captura de Información Unidad Didáctica 3: Procesado de Información 2.2. Sensores y Cámaras. 2.3. La imagen. Resoluciones: radiométrica, espacial, espectral y temporal. Estadísticos. Formatos. Geometría de la imagen. 2.4. Planificación del proyecto. Proyecto de vuelo. Navegación y descarga de imágenes. 3.1. Tratamiento de la imagen digital. Mejora de la imagen. I1 I10 I9, I12, I13, I14 I7, I8, I16 I2, I3 I17 3.2. Orientaciones en Fotogrametría. Directa e indirecta. I4, I5 3.3. Correcciones Geométricas de imágenes de satélite. I6 3.4. Fotointerpretación. Unidad Didáctica 4: Productos y Aplicaciones INDICADORES / RELACIONADOS (Objetivos específicos) I18, I19 4.1. Cartografía mediante fotogrametría y teledetección. I11 4.2. Modelos digitales de superficie y de terreno. Ortofotografía. I11 Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesia y Cartografía 7. Breve descripción de las modalidades organizativas utilizadas y de los métodos de enseñanza empleados MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y MÉTODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS (breve descripción) Durante una clase de teoría o lección magistral, el profesor realiza una exposición verbal de los contenidos sobre la materia objeto de estudio, mediante la cual suministra a los alumnos información esencial y organizada CLASES DE procedente de diversas fuentes con unos objetivos específicos predefinidos TEORÍA (motivar al alumno, exponer los contenidos sobre un tema, explicar conocimientos, efectuar demostraciones teóricas, presentar experiencias, etc.) pudiendo utilizar para ello, además de la exposición oral, otros recursos didácticos (audiovisuales, documentos, etc). Este método de enseñanza se utiliza como complemento de la clase de teoría (lección magistral) y se basa en solicitar a los estudiantes que desarrollen las soluciones adecuadas o correctas mediante la ejercitación de rutinas, la aplicación de fórmulas o algoritmos, la aplicación de procedimientos de CLASE DE transformación de la información disponible y la interpretación de los PROBLEMAS resultados. La intención principal es la de aplicar lo ya aprendido para favorecer la comprensión tanto de la importancia como del contenido de un nuevo tema, afianzar conocimientos y estrategias y su aplicación en las situaciones prácticas que se planteen. Aprendizaje y manejo de los medios del laboratorio individualizado. La realización de las prácticas puede tener dos vertientes. Una, en la que el PRÁCTICAS DE estudiante obtendrá datos para la realización de una serie de problemas y otra, LABORATORIO para poner en práctica los contenidos teóricos y de aplicación desarrollados en la asignatura. PRÁCTICAS DE CAMPO TRABAJO Aprendizaje basado en problemas y en consultas bibliográficas. Elaboración de AUTONOMO memorias breves relativas a la materia y de presentaciones. Se plantean diversos ejercicios, sobre conocimientos recientemente adquiridos, TRABAJO EN a grupos reducidos de estudiantes con la finalidad de que se refuerce el GRUPO aprendizaje de los mismos a través de la discusión y puesta en común. TUTORÍAS OTROS (especificar) Atención personalizada del alumno y/o en grupo. Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesia y Cartografía 8. Recursos didácticos RECURSOS DIDÁCTICOS Wolf, P.R., Dewitt B.A. (2000). Elements of Photogrammetry with Applications in GIS. McGraw Hill, 608p. Mikhail, E.M., Bethel J.S., McGlone, J.C. (2001). Introduction to Modern Photogrammetry. John Wiley and Sons, Inc, 479 p. Chuvieco, E (2002). Teledetección ambiental. Ariel Ciencia, 586 p. BIBLIOGRAFÍA Lillesand, T. M., Kiefer, R. W., Chipman, J. W. (2007). Remote Sensing and Image Interpretation. Wiley & Sons, 756 p. Richards, J. A. (1994). Remote Sensing Digital Image Analysis: an Introduction. 2ª Ed. Springer-Verlag. Berlín. 340 p. Sabins, F.F. (1999). Remote Sensing, Principles and Interpretation. W. H. Freeman and Company, 494 p. Sociedad Española de Cartografía, Fotogrametría y Teledetección (Contiene numerosos RECURSOS WEB enlaces a otras páginas de interés) http://www.secft.org/secft,15,9,enlaces.html EQUIPAMIENTO Software: SPRING, DIGI3D, etc. Hardware: PC Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesia y Cartografía 9. Cronograma de trabajo de la asignatura (para 3 horas presenciales (semana) SEMANA CONTENIDOS (Descripción) 1.1. Introducción Semana 1 7-Febrero 1.1. Introducción 1.2. Reseña Histórica 2.1. Plataformas de observación por satélite Semana 2 14-Febrero 2.1. Plataformas de observación por satélite 2.2. Sensores y Cámaras 2.2. Sensores y Cámaras Semana 3 21-Febrero 2.2. Sensores y Cámaras 2.2. Sensores y Cámaras 2.2. Sensores y Cámaras Semana 4 28-Febrero Semana 5 7-Marzo Semana 6 14-Marzo 2.3. La imagen. Resoluciones: radiométrica, espacial, espectral y temporal. Estadísticos. Formatos. Geometría de la imagen. 2.3. La imagen. Resoluciones: radiométrica, espacial, espectral y temporal. Estadísticos. Formatos. Geometría de la imagen. 2.3. La imagen. Resoluciones: radiométrica, espacial, espectral y temporal. Estadísticos. Formatos. Geometría de la imagen. 2.3. La imagen. Resoluciones: radiométrica, espacial, espectral y temporal. Estadísticos. Formatos. Geometría de la imagen. 2.3. La imagen. Resoluciones: radiométrica, espacial, espectral y temporal. Estadísticos. Formatos. Geometría de la imagen. 2.3. La imagen. Resoluciones: radiométrica, espacial, espectral y temporal. Estadísticos. Formatos. Geometría de la imagen. 2.3. La imagen. Resoluciones: radiométrica, espacial, espectral y temporal. Estadísticos. Formatos. Geometría de la imagen. 2.3. La imagen. Resoluciones: radiométrica, espacial, espectral y temporal. Estadísticos. Formatos. Geometría de la imagen. TIPO DE MODALIDAD HORAS ACTIVIDAD () (2) Explicar contenidos Explicar contenidos Explicar contenidos Explicar contenidos Ejercicios Explicar contenidos Explicar contenidos Explicar contenidos Explicar contenidos Ejercicios Explicar contenidos Explicar contenidos Explicar contenidos Explicar contenidos Explicar contenidos Explicar contenidos Explicar contenidos Explicar contenidos LUGAR / RECURSOS MATERIALES (3) METODOLOGÍA (4) 2 CT AT ME 2 CT AT ME 1 CT AT ME 2 CT AT ME 2 CT AT REP 1 CT AT ME 2 CT AT ME 2 CT AT ME 1 CT AT ME 2 CT AT REP 2 CT AT ME 1 CT AT ME 2 CT AT ME 2 CT AT ME 1 CT AT ME 2 CT AT ME 2 CT AT ME 1 CT AT ME ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN (5) PEC OTROS Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesia y Cartografía SEMANA CONTENIDOS (Descripción) Semana 7 21-Marzo 2.3. La imagen. Resoluciones: radiométrica, espacial, espectral y temporal. Estadísticos. Formatos. Geometría de la imagen. 2.3. La imagen. Resoluciones: radiométrica, espacial, espectral y temporal. Estadísticos. Formatos. Geometría de la imagen. 2.4. Planificación del proyecto. Proyecto de vuelo. Navegación y descarga de imágenes. Semana 8 28-Marzo Semana 9 4-Abril 2.4. Planificación del proyecto. Proyecto de vuelo. Navegación y descarga de imágenes. 2.4. Planificación del proyecto. Proyecto de vuelo. Navegación y descarga de imágenes. 2.4. Planificación del proyecto. Proyecto de vuelo. Navegación y descarga de imágenes. 2.4. Planificación del proyecto. Proyecto de vuelo. Navegación y descarga de imágenes. 3.1. Tratamiento de la imagen digital. Mejora de la imagen. Semana 10 11-Abril 3.1. Tratamiento de la imagen digital. Mejora de la imagen. 3.2. Orientaciones en Fotogrametría. Directa e indirecta. 3.2. Orientaciones en Fotogrametría. Directa e indirecta. Semana 11 25-Abril 3.2. Orientaciones en Fotogrametría. Directa e indirecta. 3.2. Orientaciones en Fotogrametría. Directa e indirecta. 3.2. Orientaciones en Fotogrametría. Directa e indirecta. Semana 12 2-Mayo 3.2. Orientaciones en Fotogrametría. Directa e indirecta. 3.2. Orientaciones en Fotogrametría. Directa e indirecta. TIPO DE MODALIDAD HORAS ACTIVIDAD () (2) LUGAR / RECURSOS MATERIALES (3) METODOLOGÍA (4) Explicar contenidos 2 CT AT ME Ejercicios 2 CT AT REP 1 CT AT ME 2 CT AT ME / REP 2 CT AT REP 2 CT AT ME 5 PL AT REP 2 CT AT ME 2 CT AT REP 1 CT AT ME 2 CT AT ME 2 CT AT ME 1 CT AT ME 3 PL 3 PL 2 PL Explicar contenidos Explicar contenidos / Ejercicios Ejercicios Explicar contenidos Prácticas de Laboratorio Explicar contenidos Ejercicios Explicar contenidos Explicar contenidos Explicar contenidos Explicar contenidos Prácticas de Laboratorio Prácticas de Laboratorio Prácticas de Laboratorio SO / Visión Estereoscópica SO / Visión Estereoscópica SO / Visión Estereoscópica REP REP REP ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN (5) PEC OTROS Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesia y Cartografía SEMANA Semana 13 9-Mayo CONTENIDOS (Descripción) Semana 15 23-Mayo 2 CT AT REP 3.2. Orientaciones en Fotogrametría. Directa e indirecta. Ejercicios 2 CT AT REP 1 CT AT ME 2 CT AT ME / REP Ejercicios 2 CT AT REP 3.4. Fotointerpretación. Explicar contenidos 1 CT AT ME 3.4. Fotointerpretación. Ejercicios 2 CT AT REP 2 CT AT ME 1 CT AT ME 2 CT AT REP 2 CT AT ME 1 CT AT ME 3.3. Correcciones Geométricas de imágenes de satélite. 3.3. Correcciones Geométricas de imágenes de satélite. 3.4. Fotointerpretación. 3.4. Fotointerpretación. 4.1. Cartografía mediante fotogrametría y teledetección. 4.2. Modelos digitales de superficie y de terreno. Ortofotografía. Semana i (x horas) METODOLOGÍA (4) Ejercicios 3.4. Fotointerpretación. Semana 16 30-Mayo LUGAR / RECURSOS MATERIALES (3) 3.2. Orientaciones en Fotogrametría. Directa e indirecta. 3.3. Correcciones Geométricas de imágenes de satélite. Semana 14 16-Mayo TIPO DE MODALIDAD HORAS ACTIVIDAD () (2) Explicar contenidos Explicar contenidos / Ejercicios Explicar contenidos Explicar contenidos Ejercicios Explicar contenidos Explicar contenidos Docencia de Teledetección Semana irregular (x ≠ 5 horas) Docencia de Fotogrametría ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN (5) PEC PEC OTROS Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesia y Cartografía () (2) (3) Explicar contenidos Clase de Teoría (CT) Aula de Teoría (AT) (4) Método expositivo (ME) Sala de ordenadores (SO) Resolución de ejercicios y problemas (REP) Prueba de evaluación continua (PEC) Campo / Tipo de Instrumentos (C/I) Aprendizaje orientado a proyectos (AOP) Examen final Ejercicios Estudio individual Clase de problemas (CP) Práctica de laboratorio (PL) Prácticas de laboratorio Práctica de campo (PC) Aula de trabajos en grupo (ATG) Trabajo independiente (TI) Prácticas de Campo Trabajo autónomo (TA) Casa / Biblioteca (C/B) Aprendizaje coperativo (AC) Trabajo en grupo (TG) Tutorías (TUT) Otros (O) Otros (O) Otros (O) Otros (5) Sin evaluación