Sensores pasivos y activos

Origen de la energía

Todo sensor remoto requiere energía que viaje hasta el objeto y regrese al instrumento, y la diferencia entre los tipos de sensor radica en el origen de esa energía. Un sensor pasivo no emite energía: aprovecha la luz solar que el objeto refleja o el calor que este emite. Un sensor activo emite su propia energía y registra la porción que regresa.

Una cámara convencional sin flash es un sensor pasivo, pues no produce imagen en ausencia de luz. Un radar, en cambio, es un sensor activo: emite un pulso y mide el eco que le devuelve la superficie.

Sensores ópticos y sus limitaciones

Los sensores ópticos de imagen más comunes son pasivos y miden la luz solar reflejada, tanto visible como infrarroja. Son los más empleados en agricultura, dado que la reflectancia de la vegetación aporta abundante información sobre el estado del cultivo.

Su limitación consiste en que requieren luz y una línea de visión despejada. No producen imagen durante la noche, y una nube espesa que se interponga entre el sensor y el lote hace que el valor registrado corresponda a la nube. En las zonas tropicales, donde la nubosidad es frecuente, esta restricción tiene un peso considerable.

Radar de observación de la Tierra

Un radar de observación de la Tierra emite microondas, ondas electromagnéticas mucho más largas que las de la luz; las empleadas en estos radares van de unos pocos centímetros a unos decímetros. Las gotas de una nube son mucho más pequeñas que esa longitud de onda, de modo que la señal las atraviesa casi sin alteración y el sensor puede observar de día o de noche y con el cielo cubierto. La lluvia intensa sí puede atenuar parcialmente la señal, sobre todo en las longitudes de onda más cortas.

La imagen resultante es un mapa de la intensidad de la señal que regresó, con tonos claros donde el eco fue fuerte y oscuros donde fue débil. Esa intensidad depende de la forma, la rugosidad y la humedad de la superficie y no de su color, por lo que se interpreta de manera distinta a una imagen óptica.

Animación en cuatro pasos. En un día nublado, un satélite con cámara solo registra la nube. A continuación, un satélite de radar emite su propio pulso, que atraviesa la nube y regresa como eco, fuerte sobre las plantas y débil sobre el agua. El eco forma la imagen fila por fila y, al final, se muestra que de noche una pasada de radar forma una imagen equivalente.

Escalas de observación complementarias

El vehículo que transporta el sensor, denominado plataforma en teledetección, determina la escala de la observación. Un satélite cubre extensiones grandes y repite sus observaciones de forma regular, aunque con un detalle limitado. Un dron obtiene imágenes mucho más finas y puede volar cuando se requiere, pero cubre superficies pequeñas y cada vuelo implica un costo; el avión ocupa una posición intermedia entre ambos en cobertura y detalle.

Estas plataformas se emplean de manera conjunta: el satélite permite vigilar muchos lotes con regularidad e identificar dónde conviene observar con mayor detalle, y el dron se destina al examen cercano de ese sitio.