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Diplomatura en Geomática aplicada a la producción Agropecuaria

Organización


Esta Diplomatura está desarrollada en forma conjunta entre el Instituto Gulich y la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Nacional de Córdoba.
La Diplomatura  en Geomática Aplicada a la producción Agropecuaria, está  organizada  en cuatro  (4) módulos teórico-prácticos,  de  60  hs. cada uno.
Tiene una duración aproximada: 8 meses.

Plan de estudios

La organización del plan de estudios implica el cursado de los 4 módulos, que  tendrán 2 meses de duración cada uno.

Herramientas de teledetección óptica y SAR

  • Fundamentos físicos e introducción a la teleobservación: La radiación electromagnética. El espectro electromagnético. Ondas electromagnéticas. Reflexión, refracción, difracción. Interacción de la radiación con la atmósfera: absorción, dispersión. El cuerpo negro. Conceptos de radiancia, reflectancia, temperatura de brillo. Interacción de la radiación con la superficie terrestre. Firmas espectrales de las principales pasturas y cultivos. Aplicaciones terrestres. Ventajas de la teleobservación satelital. Las regiones del espectro electromagnético que se usan en teledetección en la producción agropecuaria.
  • Plataformas satelitales: Satélites y órbitas. Satélites meteorológicos y de observación de la Tierra. Sensores a bordo de satélites. Tipos de sensores. Sensores activos y pasivos. Sensores formadores y no formadores de imágenes. Ejemplos. Resolución Radiométrica. Resolución espacial. Resolución temporal. Resolución espectral. Imágenes digitales. Disponibilidad de datos satelitales. Misiones satelitales Argentinas. Sensores en aviones y aviones no tripulados.
  • Procesamiento de la información satelital: Niveles de procesamiento. Correcciones geométricas y radiométricas. Calibración. Interpretación visual y análisis de imágenes ópticas. Herramientas computacionales disponibles para el procesamiento de imágenes satelitales. Filtros y mejoramiento de las imágenes. Aplicación a algún caso de estudio. Transformaciones especiales: Componentes Principales. Tasseled Cap. índices de Vegetación. Clasificación y postclasificación: Métodos no supervisados y supervisados. Correcciones de la imagen. Correcciones Radiométricas: Calibración de reflectancia a tope de atmósfera (TOA) y reflectancia de superficie (BOA). Cálculo de temperatura. Correcciones geométricas: empleo de puntos de control. Empleo de información geográfica. Modelos matemáticos. Georreferenciación: imagen a imagen. Imagen a mapa. Técnicas de realce de imágenes. Realces visuales: Histograma de la imagen. Modificación del contraste. Composiciones en color y pseudocolor. Filtraje: filtros de pasa bajo y de pasa alto. Filtro Laplaciano. Filtro de Sobel. Filtros morfológicos. Cálculo de variables de textura.
  • Análisis de datos multiespectrales. Extracción de información mediante transformación de datos. Componentes principales. Tasseled Cap. Cocientes de bandas. Índices espectrales. Técnicas de clasificación: supervisada y no supervisada, paramétrica y no paramétrica. Medidas de distancia espectral. Generación de regiones de entrenamiento y de validación. Técnicas de post-clasificación: matriz de confusión. Índices de precisión de clasificación. combinación de clases. Estadística de clases. Segmentación de imágenes. Análisis multitemporal de datos. Detección de cambios: empleo de componentes principales. Corrección atmosférica.
  • Introducción a la teoría SAR. Contexto. Teledetección en microondas activas: ventajas y desventajas. Misiones satelitales actuales y futuras. Catálogo de acceso a los datos. Propiedades de la energía electromagnética: campo eléctrico, campo magnético, longitud de onda, frecuencia, polarización, fase. Geometría de adquisición. Modos de adquisición. Adquisición en rango y acimut. Resolución espacial. Distorsiones radiométricas: el speckle y cuantificadores de la incerteza radiométrica. Filtros y multilooking. Calibración. Distorsiones geométricas: Layover, shadowing, foreshortening. Ecuación del radar. El coeficiente de retrodispersión y sus magnitudes. Mecanismos de retrodispersión: Parámetros relativos al sensor y al blanco de observación. Interacción de la señal SAR con el suelo, la vegetación y el agua. Parámetros y procesos que influyen en las características de una imagen SAR: geometría superficial y contenido de humedad. Procesamiento de señales digitales. Demodulación de la señal. Organización de la matriz de datos. Datos RAW. El chirp. Formación de la imagen: algoritmos de focalización, corrección de la migración de celdas en rango, focalización en acimut. Calidad de imágenes SAR: parámetros de calidad, análisis de blancos puntuales y extendidos. Ambigüedades en las imágenes SAR.
  • Aplicaciones con imágenes SAR. Detección de cuerpos de agua, inundaciones, detección de nieve húmeda, humedad del suelo, aplicaciones geológicas.

Sistemas de Información Geográfica e Infraestructura de Datos Espaciales.

      • Fundamentos de SIG: Definición, historia, principios, técnicas, terminologı́a, representación digital. Conceptos cartográficos básicos: grillas, datums, y proyecciones; parámetros geodésicos EPSG. Modelo de datos vectorial y ráster: Diferencias, ventajas y desventajas. Formatos de archivos vectoriales más usados: Shapefile, KML, CAD, diferencias con bases de datos geoespaciales (Geodatabase,PostGIS). Formatos de WebServices.
      • Bases de datos geográficas: Estructuras de bases de datos geoespaciales y relacionales; integración en SIG, consultas en SIG, productos y visualización de SIG. Presentación de comandos SQL para la ejecución de búsquedas automáticas de datos geoespaciales. Operaciones sobre tablas: Uniones y relaciones, calculadora de atributos selecciones por atributo.
      • Manipulación de datos en un entorno SIG: Herramientas de digitalización y edición geométrica de objetos vectoriales. Herramientas de análisis y geoprocesos: envolventes; buffer; disolución; intersección; y unión de objetos vectoriales. Herramientas de investigación: selección de objetos por localización; generación de cuadrı́culas; y obtención de puntos aleatorios.
      • Infraestructuras de datos espaciales: Definición de IDE. Definición de estándares abiertos e interoperables de los SIG y las especificaciones más importantes del OGC: GML, KML, WMS, WFS, WCS y CSW. Interoperabilidad y metadatos. Principales proyectos de IDE en Argentina y Latinoamérica.
      • Acceso a datos y Geoportales: Fuentes de datos de acceso público: Catálogo CONAE, Earth Explorer (USGS), Download datos MODIS, Download datos SPOT-Vegetation, Download datos CBERS, Alaska Satellite Facility, SIG250 (IGN), INDEC. Geoportales de diversos organismos públicos.
      • Aplicaciones SIG – Trabajo integrador: Ejemplos de uso de los Sistemas de Información Geográfica en las distintas áreas de interés vinculadas al Plan Espacial Nacional: Medio ambiente (agua, atmósfera, clima), sectores productivos (agropecuario, forestal, energético), problemáticas sociales (salud, emergencias, seguridad). Planteo del trabajo final para aprobación del curso, enmarcado en alguna de las aplicaciones revisadas.

      Introducción al Análisis de datos espaciales y sus Aplicaciones.

      • Introducción a las estadísticas y gráficos a través de un software informático específico. Definiciones estadísticas básicas: Procedimiento estadístico, población, censo, muestra, unidad muestral, variable, observación o dato. parámetros a estimar, estadísticos Tendencia central, Estadísticos de posición.
      • Introducción a los datos espaciales. Análisis descriptivo de datos espaciales. Resumen de estadísticas descriptivas. Gráficos con datos geoespaciales. Comportamiento de la variable observada en función de las coordenadas. Histogramas Box Plot h Scatter-plot. Gráficos con contornos. Gráficos de interpolación. Gráficos en 3 dimensiones. Evaluación de distribución normal de los datos. Transformaciones.
      • Tipos de datos espaciales definiciones y ejemplos. Geoestadística. Definición y ejemplos. Lattices, Definición y ejemplos. Patrones de puntos, Definición y ejemplos.
      • Patrones espaciales proyecciones y procesos. Atributos de los patrones de puntos: marcas, covariables. Cuestiones de interés. Métodos para análisis de patrones de puntos. Aplicaciones en epidemiología espacial.
      • Geoestadı́stica. Métodos para análisis de datos espacialmente continuos. Variable regionalizada. Semivariograma muestral. Modelos de semivariogramas. Cálculo empírico de la función que cuantifica la variación espacial (Variograma). Estimación de parámetros, ajuste de modelo de variación espacial. Interpolación. Kriging.
      • Autocorrelación espacial. Medidas de autocorrelación espacial Estimación del índice de Moran global y correlogramas. Estimación del índice de Moran global y correlogramas. Correlación espacio temporal.
      • Simulación y muestreo espacial. Principios de simulación geoestadística. Muestreo poblacional espacial. Métodos de muestreo. Estimación de tamaño de muestra bajo correlación espacial.

      Herramientas Geomáticas aplicadas a la  Producción Agropecuaria.

      • Introducción a las tecnologías de la información, comunicación y espaciales aplicadas a la producción agropecuaria. Antecedentes y evolución de la geomática aplicada en la Argentina y otras regiones. Procesos de implementación, herramientas y beneficios. Agricultura de precisión.
      • Monitoreo y muestreo. Sistemas de posicionamiento y navegación global: tipos de receptores para agricultura y errores. Mapas de rendimiento como indicadores de muestreo de suelo. Sistemas de muestreo, técnicas avanzadas. Determinación de zonas de manejo. Fertilidad del suelo. Utilización del GPS como banderillero satelital. SIG Móvil.
      • Aplicaciones de los sensores remotos en agricultura. Combinación de bandas. Álgebra de bandas (Índices de vegetación). Clasificación de imágenes. Análisis multitemporales. Aplicación de imágenes satelitales, radar y a través de sensores alojados en aviones no tripulados (drones).
      • Monitoreo y muestreo. Aplicaciones de los sensores remotos en agricultura. Monitoreo de rendimiento y elaboración de cartografía. Integración de la información.
        Al finalizar la diplomatura el alumno habrá fortalecido las siguientes competencias:
         
        • Capacidad de seleccionar, adaptar y aplicar herramientas geomáticas e información geoespacial aplicadas en los procesos de producción agropecuaria, en funciones de planificación, gestión y control propendiendo a la mayor productividad, la reducción de costos y cuidado del medio ambiente de manera sustentable.
        • Dominio de los conocimientos teóricos y destrezas prácticas relacionados con la teledetección, los modelos y técnicas de análisis espacial, la disponibilidad de distintos tipos de información satelital y el procesamiento digital de los sistema radar, óptico y diversos tipos de información espacial o en sensores sobre maquinara agrícola, aviones tripulados o aviones no tripulados (drones).
        • Destreza para diagnosticar áreas de producción agropecuaria, desde la adquisición dedatos y construcción de mapas georreferenciados, la utilización de sistemas satelitales de y navegación (GPS y GNSS), sistemas de información geográfica, monitores de procesos agrícolas, adquisición remota de datos, muestreo cartográfico y análisis sobre el sistema suelo, clima y cultivo.
        • Habilidad para aplicar conocimientos sobre las características y comportamiento espectral de la vegetación a través de álgebra de bandas, índices especı́ficos y clasificación de cultivos.
        • Capacidad de monitoreo remoto del estado, la fenologı́a, la fisiologı́a y los procesos de producción sobre los cultivos, identificando anomalıías, delimitando unidades de manejo, estimando las propiedades y fertilidad del suelo, así como los efectos de las variables meteorológicas.

        Cuerpo Docente

        • Directora: Mgter. Sofía Lanfri
        • Asistente Técnico Académica: Prof. Ethel Bernardi
        • Docentes: Dra. Mónica Rabolli, Dra. Carolina Tauro, Mgter. Marina Compagnucci, Mgter. Mirko Panozzo Zénere, Mgter. Romina Solorza, Dra. Teresa Boca, Mgter. Miguel Nolasco, Mgter. Santiago Seppi, Mgter. Guillermo José Ciampagna.