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11  Microondas y radar de apertura sintética (SAR)

11.1 ¿Por qué radar?

El radar de apertura sintética (SAR) es un sensor activo: emite pulsos de microondas y mide el eco que vuelve. Tiene dos ventajas decisivas para Chile:

  1. Atraviesa las nubes y opera de noche: indispensable en el sur lluvioso y en invierno.
  2. Mide fase: con interferometría (InSAR) detecta deformaciones milimétricas del terreno, útiles para la subsidencia, los volcanes, los terremotos y la estabilidad de taludes en minería.

11.2 Bandas de radar

Tabla 11.1: Bandas SAR
Banda Longitud de onda Penetración Misiones
X ~3 cm Superficial (copas, techos) TerraSAR-X, ICEYE, Capella
C ~5,6 cm Media Sentinel-1, RADARSAT
S ~10 cm Media NISAR (banda S)
L ~24 cm Alta (bajo el dosel, suelos) NISAR, ALOS-4
P ~70 cm Muy alta (biomasa) BIOMASS (ESA)

11.3 Geometría de adquisición

  • Visión lateral: el radar mira de lado, lo que produce efectos propios: foreshortening (escorzo), layover (inversión por relieve) y sombra radar.
  • Órbitas ascendente y descendente: combinarlas reduce las zonas ciegas en la cordillera.
  • Ángulo de incidencia: condiciona la intensidad del retorno.
AdvertenciaRelieve andino

En la cordillera de los Andes, las laderas orientadas hacia el sensor sufren layover severo. Usa siempre el MDE para generar máscaras de sombra y layover antes de interpretar.

11.4 Polarización

El radar emite y recibe en horizontal (H) o vertical (V):

  • VV: sensible a superficies rugosas y al agua con viento.
  • VH (cruzada): sensible a la dispersión de volumen, como la vegetación.
  • Cociente VH/VV: útil para separar bosque, cultivos y zonas urbanas.

11.5 Mecanismos de retrodispersión

Tabla 11.2: Mecanismos de retrodispersión
Mecanismo Cubierta Apariencia
Especular Agua en calma, pistas Muy oscura
Superficial rugosa Suelo arado, mar con oleaje Gris intermedia
Volumen Bosque, cultivos densos Clara en VH
Doble rebote Edificios, troncos inundados Muy brillante

11.6 Productos y procesamiento

  1. GRD (Ground Range Detected): intensidad, para mapas de inundación, hielo y cobertura.
  2. SLC (Single Look Complex): amplitud y fase, para interferometría.
  3. Calibración radiométrica a σ⁰ (sigma cero) y conversión a decibeles: \(\sigma^0_{dB} = 10 \log_{10}(\sigma^0)\).
  4. Filtro de speckle (ruido moteado): Lee, Refined Lee o Gamma-MAP.
  5. Corrección del terreno (terrain correction) con un MDE.

11.7 Interferometría (InSAR)

La diferencia de fase entre dos adquisiciones revela el desplazamiento en la línea de vista del satélite:

\[ d_{LOS} = -\frac{\lambda}{4\pi}\,\Delta\phi \tag{11.1}\]

Con Sentinel-1 (\(\lambda \approx 5{,}55\) cm), un ciclo completo de fase (\(2\pi\)) equivale a unos 2,8 cm de desplazamiento.

Aplicaciones en Chile: deformación cosísmica, inflación de volcanes (Laguna del Maule, Lascar), subsidencia por extracción de agua, estabilidad de rajos y tranques de relaves.

11.8 NISAR: la nueva referencia en banda L

ImportanteDato 2026

NISAR (NASA–ISRO) se lanzó el 30 de julio de 2025. Desde el 20 de julio de 2026 sus productos calibrados en banda L son de acceso público a través del Alaska Satellite Facility (ASF DAAC) y NASA Earthdata (Alaska Satellite Facility, 2026).

Por su longitud de onda larga, la banda L penetra el dosel de los bosques templados del sur de Chile y mantiene la coherencia interferométrica en zonas vegetadas donde la banda C la pierde.

11.9 Preguntas de repaso

  1. ¿Por qué un lago en calma aparece negro en una imagen SAR?
  2. Calcula el desplazamiento que representa un ciclo de fase en banda L (λ ≈ 24 cm).
  3. Propón un flujo SAR para mapear la extensión de una inundación en la Región de Ñuble.