DISCRIMINACIÓN DE CIERTO TIPO DE CARBONATOS Y SÍLICE A TRAVÉS DEL INFRARROJO TÉRMICO

R. Villanueva [email protected] 1

“DISCRIMINACIÓN DE CIERTO TIPO DE CARBONATOS Y

SÍLICE A TRAVÉS DEL INFRARROJO TÉRMICO”.

Por

Dr (c) Robinson VILLANUEVA


• MÉTODOS CIENTÍFICOS• (MC)


I.1. Inductivo: Crea leyes a partir de la observación de los hechos, mediante la generalización del comportamiento observado. Por medio de la lógica no puede demostrar leyes o conclusiones. (Geología, Biología, …)

Antamina

Cerro de Pasco

CuajoneThe emissivity images with their corresponding spectral profiles. Reference Channel MethodR.Villanueva, 2005

EMISSIVITY METHODS


I.2. Deductivo: Aspira a demostrar, mediante la lógica pura, la conclusión en su totalidad a partir de unas premisas, de manera que se garantiza la veracidad de las conclusiones, siempre y cuando no se invalide la lógica aplicada. Es el modelo axiomático propuesto por Aristóteles como el MC ideal (mecánica, termodinámica, matemática, …)

Modelización de la zonación Cu-Zn del yacimiento de Antamina.(Departamento de Geología - mina Antamina)


I.3. Hipotético- Deductivo o de contrastación de hipótesis: En principio no plantea problema alguno, puesto que su validez depende de los resultados de la validación.

Identificación de unidades litológicas. Validación con trabajos de campo. Imagen Spot _Pausa_PerúR.Villanueva 2001/2002

Cobertura vegetal

Rocas Hipabisales

Rocas Plutónicas

Conos volcánicos

Batolito de la Costa

Superunidad Tiabaya


CONCEPTOS FUNDAMENTALES


Los valores de las Radiaciones Infrarrojas Termales (TIR) varían con la T y ε.

•Las temperaturas de superfice son independientes de la longitud de onda y pueden ser recuperados en una simple banda de datos de radiación, siempre y cuando las características atmosféricas sean especificadas y se conozca la emisividad superficial a excepción del agua, la vegetación, nieve o hielo.

•La emisividad de la superficie de la tierra no se conoce a priori, sino que debe determinar junto con la temperatura.


• La temperatura, no es una característica intrínsica de la superficie. Varía con la irradiancia y con las condiciones meteorológicas.

• La irradiancia, es el flujo de energía que pasa a través de una superficie por unidad del área (watts*m-2).

• Radiancia, es la energía radiante por unidad de área y por ángulo del sólido de la unidad de medida. (watts*m-2*st-1)


• ελ = Rλ / Bλ , (T = tj)

Rλ: Radiación emitida por una superficie real Bλ: Cantidad de energía emitida por un blackbody a la misma temperatura.

λ: Longitud de onda (μm)

La radiación de un emisor perfecto aumenta en forma exponencial con la temperatura (Ley de Planck).

Emisividad (ε)


•METODOLOGÍA


RADIANCE

TIRThermal

Atmospheric Correction

Visualization &

Identification

Emissivity Temperature

Mapping Methods(SAM, Unmixing,

Endmembers collection, Ls-Fit, etc.

GIS Field Validation

TIR METHODOLOGY


• APLICACIONES• PERUANAS


Left: reflectance spectra of the limestone, dolomite ((CO3Ca)2CaMg) and calcite (CO3Ca) in ASTER/SWIR region, and to right: reflectance spectra of the epidote ((Si2O7)(SiO4)(AlFe)Ca2Al2O(OH)), quartz (SiO2), dolomite, calcite and limestone in the ASTER/TIR region.


Minerals alteration mapping Antamina mine and its surroundings

Abundance mapping of silice (purple 3),carbonates (orange 4), and silice + carbonates (yellow) at Antamina mine and its surroundings. TIR/ASTER data.


Abundance mapping of silice (purple 1) , carbonates (orange 4), and silice + carbonates (yellow) at Antamina mine and its surroundings. TIR/ASTER data.


Figure 94 Abundance mapping of

silice (purple

1),carbonates (orange 4), and silice + carbonates (yellow) at Cerro de

Pasco mine and its

surroundings.

TIR/ASTER data.


The emissivity images with their corresponding spectral profiles. Reference Channel Method.

Antamina

Cerro de Pasco

Cuajone

EMISSIVITY METHODS


The emissivity images with

their corresponding spectral profiles. Normalization Method (NOR).

EMISSIVITY METHODS


The emissivity images with their corresponding spectral profiles. Alpha Emissivity Method.

EMISSIVITY METHODS


Figure 61 In the upper: images of the abundance EM14, EM12, EM10 (ASTER/TIR emissivity data) as RGB, and down: endmembers spectra of the ASTER/TIR region are show. Extracted from a subset of each mine and their surroundings studied (Antamina, Cerro de Pasco, and Cuajone respectively).


Temperature images of investigated areas, calculated by three different methods: RC = Reference Channel, NOR= Emissivity Normalization and RASTUS = Rastus software, software that allows extracting temperature information from ASTER/TIR data by fitting an appropriate blackbody curve to each image spectrum.

RC NOR RASTUS

Cerro de Pasco

Cuajone

Antamina

Temperature Images


• OTRAS APLICACIONES


a) Laboratory reflectance and b) Emissivity spectra of quartz and orthoclase. (fundamental vibration of atoms and molecules).

Determination of modal composition of plutonic rocks from Mt. Timna, Southern Israel, using thermal infrared spectroscopy. Martin C. Schodlok and Hermann Kaufmann


Emissivity Determination for Land Surface Temperature estimation of Iran using AVHRR Thermal Infrared Data. Foroogh Beik and M. Reza Saradjian

0,912Sand Rock and Conglomerate

0,958Dolomite and Lime

0,877Diorite and Acid Igneous

0,934Gabbro and Basic Igneous

0,856Ultra Basic

εMaterial

Source: Tables of Nerry et all (1990) and Wen and

Dozier (1989)

Emissivity map has been

extracted from geological map


Estimation of land surface window (8–12 μm) emissivity from multispectral thermal infrared remote sensing — A case study in a part of Sahara Desert. Kenta Ogawa, Thomas Schmugge, and Frederic Jacob.

Classification based emissivity map in 10 minutes resolution [from Wilber et al., 1999]

Window emissivity map

85 scenes ASTER data


•Estimación de la emisividad banda ancha de la superficie terrestre a partir de la teledetección multi-espectral infrarrrojo. Kenta OGAWA et all

179631113

AguasRocasVegetSuelos

257107150Muest

TotalValidaCalibra

Evaluar energía en el longwave

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