Aplicaciones Típicas

Ventajas técnicas

● Tecnología de detector avanzada: el espectrómetro incorpora un detector CMOS de 1024 píxeles para las regiones visible e infrarroja cercana, y un detector InGaAs de 256 píxeles para mediciones infrarrojas de onda corta. ● Escaneo de rejilla holográfica fija: asegura estabilidad y consistencia en las mediciones espectrales. ● Amplio rango de longitud de onda: 300-1700 nm, que proporciona alta precisión y resolución.

● Alta resolución espectral: ≤ 3nm @ 300-1100nm y ≤ 6nm @ 900-1700nm.

● Tiempo de integración corto: tiempo de integración mínimo de 30 microsegundos, con capacidad para un amplio rango dinámico.

● Pantalla táctil de alta definición: pantalla táctil HD de 4,3 pulgadas.

● Pantalla de índice de vegetación en tiempo real: admite múltiples índices de vegetación como NDVI, DVI, EVI, CARI, PRI, RDVI, RVI, SAVI, SIPI, TVI, WI, VARI _ 700 y VARI _ green.

● Software de análisis de espectros: para el post-procesamiento y análisis de datos espectrales, compatible con formato ENVI, integrado con la base de datos USGS y 41 índices de vegetación.

● Portátil y ligero: pesa menos de 2 kg, con funcionamiento flexible y una duración de la batería de ≥ 5 horas.

Principales Indicadores Técnicos

Accesorios Ópticos

Aplicación en Agricultura y Bosques

La vegetación sirve como un dominio significativo de aplicación en el campo de la optoelectrónica, particularmente en la teledetección. La utilización de la teledetección en el análisis de la vegetación gira principalmente en torno a la determinación de la distribución, clasificación y patrones de crecimiento de la vegetación. Diferentes especies vegetales exhiben firmas espectrales distintivas debido a variaciones en su composición estructural y contenido de clorofila, con notables discrepancias observadas en el rango espectral del infrarrojo cercano. Las técnicas de imagen espectral pueden distinguir eficazmente entre varios tipos de vegetación, como árboles caducifolios y de hoja perenne, capitalizando las diferencias fenológicas durante las diferentes estaciones. Además, las alteraciones en la estructura de la vegetación y el contenido de clorofila como resultado de factores como enfermedades e infestaciones de plagas se manifiestan de manera prominente en el rango del infrarrojo cercano, presentando desviaciones perceptibles de la vegetación sana. Los factores prominentes que influyen en las características espectrales de la vegetación incluyen la taxonomía botánica, la dinámica estacional y las influencias ejercidas por plagas y enfermedades.

Las características espectrales clave de la vegetación pueden resumirse de la siguiente manera en el campo de la optoelectrónica: en el rango de luz visible de 0,4 a 0,76 micras, se observa un pico de reflexión distinto, típicamente con de reflectancia que va del 10% al 20%, centrado alrededor de 0,55 micras (verde). Además, hay dos bandas de absorción que flanquean este pico a aproximadamente 0,45 micras (azul) y 0,67 micras (rojo). Pasando al rango del infrarrojo cercano de 0,7 a 0,8 micras, se produce un aumento significativo de la reflectancia, caracterizado por una pendiente pronunciada. Cerca de 1,1 micras, se observa otro pico notable, que representa una característica espectral única específica de la vegetación. Pasando al rango del infrarrojo medio de 1,3 a 2,5 micras, la presencia de contenido de agua en las plantas se convierte en un factor destacado. Como resultado, hay un aumento sustancial de la absorción y una disminución correspondiente de la reflectancia. Tres valles de absorción distintos son evidentes cerca de 1,4 micras, 1,9 micras y 2,6 a 2,7 micras, gobernados principalmente por las propiedades de absorción del agua dentro de la estructura celular de las hojas. Los factores que influyen en este fenómeno de absorción incluyen el grosor de las hojas y el contenido de agua.

Aplicación en Entorno Ecológico

La teledetección del suelo, dentro del campo de la optoelectrónica, se enfoca en utilizar las características espectrales del suelo para identificar y clasificar diferentes tipos de suelo, analizar los patrones de distribución espacial del suelo y proporcionar una base científica para el desarrollo racional, utilización, manejo y conservación de los recursos del suelo. Al prevenir la degradación de la calidad del suelo y la reducción de la cantidad, tiene como objetivo mejorar las condiciones del suelo y facilitar la utilización sostenible de los recursos del suelo, promoviendo avances en la ciencia de la teledetección del suelo.

En condiciones naturales, el espectro de reflectancia de la superficie del suelo exhibe un perfil relativamente suave sin picos o valles prominentes. Generalmente, los suelos con las partículas más finas tienden a tener valores de reflectancia más altos. La reflectancia del suelo está influenciada por factores como el contenido de materia orgánica, el contenido de humedad, la composición del suelo y la fertilidad. Sin embargo, debido a la curva espectral suave, la diferenciación del brillo del suelo en imágenes de detección remota a través de varias bandas espectrales puede no ser fácilmente aparente.

Múltiples factores contribuyen a las variaciones en las características espectrales del suelo, incluyendo los minerales primarios, minerales secundarios, contenido de humedad del suelo, contenido de materia orgánica, textura del suelo y tamaño de partícula. Las principales características espectrales del suelo son las siguientes: En su estado natural, la curva de reflectancia de la superficie del suelo carece de picos y valles de absorción distintos, apareciendo relativamente suave. En condiciones secas, las propiedades espectrales del suelo se relacionan principalmente con la presencia de minerales primarios, minerales secundarios y materia orgánica.

A medida que aumenta el contenido de humedad del suelo, la reflectancia del suelo disminuye, particularmente en las proximidades de las bandas de absorción de agua (alrededor de 1,4 micras, 1,9 micras y 2,7 micras), donde la disminución es particularmente pronunciada. Los minerales del suelo, como cuarzo, mica, feldespato, óxidos, entre otros, contribuyen a la diferenciación de las características del suelo a través del análisis de los contenidos minerales correspondientes. Además, el tamaño y la proporción de las partículas del suelo sirven como indicadores del tamaño de las partículas y la capacidad de retención de agua.

Aplicación en Exploración Mineral

Las rocas superficiales generalmente se clasifican en tres categorías principales: rocas sedimentarias, rocas volcánicas y rocas metamórficas. Los espectros de reflectancia de varias rocas se muestran en la figura a continuación. La naturaleza espectral de la roca superficial es esencialmente un espectro mixto de minerales, y sus características espectrales están influenciadas por factores como la composición, estructura, textura y condición de la superficie. Por lo tanto, la identificación de minerales a través de los espectros de reflectancia de minerales superficiales puede lograr el objetivo de determinar el tipo de roca.

El espectro de reflectancia de las rocas está determinado principalmente por la composición mineral, el contenido y la estructura del material. Los picos de absorción prominentes se observan comúnmente en rocas superficiales, incluidos los minerales que contienen hidroxilo (2.10-20,40 micras), los minerales de agua cristalina (1,40 micras, 2,40 micras), los minerales de carbonato (1,90 micras, 2,35 micras, 2,5 micras) y los minerales de hierro (0,5 micras, 1,1 micras), entre otros. Por ejemplo, las características espectrales de las rocas en el rango de longitud de onda de 3-5 micras están determinadas por los modos vibratorios de los enlaces moleculares como el oxígeno-silicio y el oxígeno-aluminio. Además de la composición del material, las condiciones ambientales, las características superficiales de las rocas y los minerales y la meteorización física también pueden causar variaciones en los espectros de reflectancia de las rocas, como cambios en los valores de reflectancia, posiciones, anchos, profundidades de absorción y formas de las bandas espectrales.

Los instrumentos espectrales utilizados para la teledetección requieren poca energía y proporcionan un análisis rápido en pocos segundos. No requieren ningún reactivo químico y no representan ningún daño para la salud humana. Al adquirir datos de reflectancia espectral, se pueden utilizar para el estudio de materiales de piedras preciosas. La alta resolución espectral puede revelar con precisión la información de frecuencias armónicas y combinadas de vibraciones moleculares en piedras preciosas, lo que permite el análisis de información estructural compleja relacionada con interacciones de enlaces químicos. Por lo tanto, la alta resolución espectral tiene un potencial significativo en el análisis de piedras preciosas.

Aplicación en Oceanografía Medioambiental Acuática

La teledetección oceánica tiene un área de cobertura amplia y ofrece las ventajas de la simultánea, lo que permite observaciones continuas, a largo plazo y rápidas del océano. Proporciona una descripción completa de las características oceánicas, incluida la temperatura de la superficie del mar, las corrientes oceánicas, la distribución del agua, las olas, los penachos de sedimentos costeros, así como fenómenos como mareas rojas y derrames de petróleo. La teledetección oceánica se aplica principalmente en la investigación y el monitoreo de la circulación oceánica a gran escala, los campos de flujo superficial cercanos a la costa, la calidad del agua del puerto, la concentración de clorofila superficial marina y otros aspectos relacionados con la oceanografía, la meteorología, la biología, la física, la dinámica marina, la contaminación marina y la ingeniería costera.

La teledetección oceánica se puede clasificar en tres modalidades: teledetección espacial, teledetección aérea y teledetección terrestre. Los métodos de teledetección se pueden dividir en dos tipos: teledetección activa, donde se emiten ondas electromagnéticas de los sensores a la superficie del océano y las señales de retorno se utilizan para extraer información o imágenes oceánicas; y teledetección pasiva, donde los sensores solo reciben la radiación térmica o la radiación solar y celeste dispersa de la superficie del océano para recuperar información o imágenes oceánicas.

La clorofila-a y la materia total en suspensión son dos sustancias importantes que influyen en el color del agua de mar y reflejan los cambios en la calidad del agua oceánica, lo que los convierte en indicadores cruciales para el monitoreo ambiental marino. La reflectancia del agua es generalmente baja, generalmente menos del 10%, mucho menor que la mayoría de los otros objetos terrestres. El agua exhibe una fuerte reflectancia en el espectro azul-verde, mientras que se absorbe fuertemente en otros espectros de luz visible. El espectro de reflectancia del agua pura muestra un pico en la región azul, que disminuye gradualmente con aumentando la longitud de onda. En la región del infrarrojo cercano, la reflectancia del agua es cercana a cero. Sin embargo, en presencia de clorofila, el espectro de reflectancia del agua clara exhibe un pico en el espectro verde y la altura del pico aumenta con la concentración de clorofila. Esta característica se puede utilizar para monitorear y estimar la biomasa de algas. Por el contrario, el agua turbia y el agua cargada de sedimentos tienen mayor reflectancia que el agua pura, con picos de reflectancia que aparecen en la región amarillo-roja.