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• Jaime Edwin Sardon

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GUIA PARA LA CLASIFICACION DE LAS IMÁGENES LANDSAT USANDO ARBOLES DE DESICION

NDVI SERVICIOS GEOESPACIALES 2014

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ÍNDICE

# pagina

1. ORDENANDO LOS DATOS

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2. APERTURA DE LAS IMÁGENES LANDSAT y DEM

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3. CLASIFICACION POR ARBOL DE DESICIONES

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3.1. VARIABLES Y EXPRESIONES DE ARBOLES DE DECISIONES

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3.2. HERRAMIENTAS ESPECIALES

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4. CONSTRUYENDO UN NUEVO ARBOL DE DECISION

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1. ORDENANDO LOS DATOS Para el desarrollo de la siguiente guía se usara el software ENVI 4.7, y se utilizara para los ejemplos, una imagen del sensor TM (LANDSAT 5) y una imagen altimétrica (DEM), ambas imágenes vienen por default, al momento de instalar el software, en la siguiente dirección: C:\Program Files (x86)\ITT\IDL71\products\envi47\data\. Encontramos en esta dirección las imágenes con su respectiva extensión .hdr, estas son las siguientes: IMAGEN LANDSAT-5: bhtmref.img y DEM: bhdemsub.img (Ver Figura 1)

Figura 1. Ubicación de los insumos a utilizarse (imagen Landsat-5 y DEM)

Antes de comenzar es recomendable crear una carpeta en el disco C o D con el nombre, por ejemplo: “ARBOL_DESICION”, dentro de esta carpeta cree dos subcarpetas uno con nombre de “INSUMOS” y otro con el nombre de “PRODUCTOS”, en la carpeta “INSUMOS” guarde la imagen landsat y el DEM, con sus respectivas extensiones .hdr, que serán los insumos que utilizaremos a lo largo de esta guía. (Ver Figura 2)

Figura 2. Ubicación de las subcarpetas “INSUMOS” y ”PRODUCTOS”. 3

2. APERTURA DE LAS IMÁGENES LANDSAT Y DEM De la barra del menú principal de ENVI, seleccionar: File  Open Image File. Luego aparecerá una ventana con el nombre de “Enter Data Filenames”, ubique la carpeta “INSUMOS” y seleccione los archivos: bhtmref y bhdemsub presionando la tecla CTRL para seleccionar ambas. En la ventana “Available Bands List” aparecerá en la pantalla las 7 bandas separadas en dos archivos, el primer archivo contiene la banda 6 (cada banda contiene sus respectivas longitudes de onda central como se muestra en la FIGURA 3) y el segundo archivo contiene una sola banda (DEM), con valores de elevación, Ver figura 3.

Figura 3. Available Bands List, bandas del landsat-5 y DEM.

NOTA: al abrir el DEM y la imagen (por ejemplo en combinación RGB: 543), el tamaño de ambas escenas serán diferentes, sobre esto no hay ningún problema en principio, puesto que están georreferenciadas, por lo tanto al producto final las podemos recortar al tamaño deseado, pero si se cree necesario podría recortar ambas escenas y darle las mismas dimensiones que usted desee, y trabajar de un comienzo a sí.

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Figura 4. Imagen Landsat-5 y DEM (insumos).

3. CLASIFICACION POR ARBOL DE DESICIONES

Los árboles de decisión es una herramienta que nos permite generar clasificaciones de distintos tipos, por ejemplo, clasificar cuerpos de agua y llamarles clasificación 1, luego cobertura vegetal y llamarle clasificación 2 etc., en este caso de la superficie terrestre, y obtener a si la clases que nos interese. El provecho que se le puede sacar depende de la imaginación del usuario para crear un árbol que se ajuste a sus necesidades. La herramienta se basa en la lógica básica, todos los datos entran en un nodo (el nodo se puede asociar a la madre, donde aquí se genera las condiciones matemáticas de los datos) el cual tiene una condición lógica, si los datos la cumplen pasan a un “hijo” y si no a otro, los hijos pueden convertirse a su vez en otros nodos que pongan alguna condición para los datos que entran en él.

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NODOS

HIJOS

Figura 5. Esqueleto de un árbol de decisiones.

3.1.

VARIABLES Y EXPRESIONES DE ARBOLES DE DECISIONES

Categoría Aritmética básica

Funciones disponibles Suma (+), sustracción (-), multiplicación (*) y división (/) SIN(x), COS(x) y TAN(x)

Funciones trigonométricas

ARC - aSIN(x), aCOS(x) y aTAN(x) HIPERBOLICA – SINH(x), COSH(x) y TANH(x) LT(menor que), LE(menor o igual), EQ(igual),

Operaciones lógicas y relacionales

NE(no igual), GE(mayor o igual), GT(mayor que) AND, OR, NOT, XOR Máximo (>) y mínimo (0.48, y en el cuadro de “Expression” escribimos el algoritmo que nos permita calcular esa condición, en este caso ponemos {ndvi} gt 0.48, que nos indica que el índice de vegetación debe ser mayor a 0.48, luego damos clic en OK, y aparece la ventana Variable / File Pairings, hacemos nuevamente clic en la parte izquierda sobre {ndvi} y se abrirá otra ventana con el nombre Select file to Associate With Variable “{ndvi}”, donde elegiremos a la imagen bhtmref.img a la cual se le calculara el NDVI y finalmente clic en OK. Aparecerá lo siguiente, ver figura 6.

Figura 6. Estableciendo la primera condición para el primer Nodo.

III.

En esta parte formaremos dos clases asociadas a la pendiente del terreno, a partir del cuadro clase 1 que cumple la condición ndvi>1, para ello convertiremos el hijo Class 1 a Nodo, de la siguiente forma: Hacemos clic derecho sobre el cuadro Class 1 y seleccionamos “Add Children”, aparecerá un nuevo Class 1 de color rojo y un Class 2 de color verde, ver figura 7.

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Figura 7. Creación de 2 hijos a partir de Class 1 y cambio de hijo a Nodo2.

Hacemos clic sobre el nuevo Nodo, y ponemos en Name: “pend