• Author / Uploaded
• Carito Cg

Citation preview

Una de las potencialidades de la Teledetección aplicadas al estudio del medio que nos rodea, es la capacidad de discriminar diferentes cubiertas vegetales, usos de suelo, masas de agua, o la detección de fenómenos naturales o provocados por la actividad humana. Esto puede analizarse gracias a la existencia de las diferentes bandas multiespectrales con las que cuentan los satélites de hoy día. Los datos captados por los satélites de Teledetección se registran en diferentes bandas del espectro electromagnético. Lo que genera una imagen monocroma que podemos visualizar en escala de grises con una paleta de 256 tonos. Por lo que cada pixel de la imagen puede contener un valor que oscila entre el negro (valor 0) y el blanco (valor 256).

Podremos distribuir las bandas de las imágenes de satélite a través de tres canales: rojo, verde y azul. El paso de cada banda por estos canales dotará de diferentes tonalidades los elementos dependiendo de la respuesta de los mismos frente a las longitudes de onda. La representación mediante composición de color La visualización de una imagen captada por un satélite es más representativa cuando se realiza con una composición de colores, ya que el ojo humano percibe mejor las diferencias de color que de niveles o tonos de gris. Para poder visualizar las imágenes de Teledetección en color es necesario realizar una combinación de tres bandas, que recibe el nombre de imagen de color compuesta. Esto es muy sencillo, por ejemplo, en QGIS a través del renderizador multibanda para las propiedades de las imágenes ráster.

Las imágenes de las distintas bandas se pueden combinar entre ellas para producir una imagen en color real o falso color en función de las bandas escogidas. Esto se hace aplicando cada uno de los tres colores primarios (rojo, verde, azul) a una banda distinta de la imagen. El máximo de bandas que podemos emplear por composición es de tres y la apariencia dependerá de las bandas espectrales que asignemos a los canales rojo, verde y azul del monitor. El proceso permite visualizar, simultáneamente, información de distintas regiones del espectro, lo que facilita la delimitación visual de algunas cubiertas. La elección de las bandas para realizar la composición, y el orden de los colores destinados a cada una, dependen del sensor sobre el que se trabaje y de la aplicación última del proyecto. La composición más habitual es la denominada falso color o infrarrojo color, fruto de aplicar los cañones de rojo, verde y azul sobre las bandas correspondientes al infrarrojo cercano, el rojo y el verde respectivamente. Con la proliferación de sensores hiperespectrales, las posibilidades de realizar composiciones en color de bandas son prácticamente ilimitadas, aunque solo algunas tendrán un interés específico para una determinada aplicación y muchas de ellas serán casi idénticas. La visualización de bandas sueltas se realiza en tonos gris, donde los valores más bajos se representan en tonos más oscuros porque al sensor llega menos energía. Combinación de bandas en Landsat y Sentinel Tanto Landsat como Sentinel, son dos de los satélites más importantes que nos proporcionan imágenes para trabajar en Teledetección y que, además, pueden descargarse de forma gratuita desde diferentes plataformas. Si quieres conocer las opciones para descargar imágenes Landsat visita nuestro post 6 opciones para descargar imágenes Landsat o, si quieres conocer un modo de descargar imágenes Sentinel visita nuestro post para descarga de imágenes Sentinel con QGIS.

A continuación, te mostramos una comparativa de las bandas de ambos satélites (Landsat 8 y Sentinel 2):

Infrarrojo Esta combinación de bandas tiene buena sensibilidad a la vegetación verde (la cual aparecerá representada en una tonalidad roja), debido a la alta reflectividad en el infrarrojo y la baja en el visible, y representa de forma clara caminos y masas de agua. Además, muestra bosques coníferos con un rojo más oscuro mientras que los bosques caducifolios lo hacen con un rojo más claro.

Las tonalidades más habituales en una composición en falso color son:  Rojo, indica una vegetación sana y bien desarrollada.  Rosa, áreas vegetales menos densa o con vegetación menos desarrollada.  Blanco, áreas con escasa o nula vegetación.  Azul oscuro o negro indica la presencia de agua.  Marrón, vegetación arbustiva muy variable.  Beig-dorado, zonas de transición, prados secos asociados a matorral ralo. La combinación de bandas en Landsat 8 sería 5, 4, 3 mientras que, en Sentinel 2 la combinación sería 8, 4, 3.

Usos agrícolas Con la combinación de bandas 6, 5, 2 en Landsat y 11, 8A, 2 en Sentinel podemos realizar análisis para la detección de zonas de uso agrícola. Donde los campos con estos fines aparecerán representados en una tonalidad verde brillante.

Vegetación vigorosa Para la detección de vegetación en un estado saludable se utiliza la combinación de bandas 5,6,2 en Landsat 8 y 8A,11,2 en Sentinel 2.

Falso color para detección de zonas urbanas Las áreas urbanas aparecen en tonos magentas mientras que las praderas o pastos se representan en tonos verdes claros. De verde oliva a verde brillante indica áreas forestales (en general los bosques de coníferas son más oscuros que los de caducifolias). Este análisis puede realizarse con una combinación de bandas 7, 6, 4 en Landsat 8 y 12,11,4 en Sentinel 2.

Análisis sobre penetración atmosférica Para generar esta imagen debemos de emplear una combinación de bandas 7,6,5 en Landsat 8 y 12,11,8A en Sentinel 2.

Color natural Esta combinación suele llamarse “color natural” pues involucra a las tres bandas visibles y se le asigna a cada una de ellas su verdadero color, resultando una combinación que se aproxima a los colores naturales de la escena. Podemos generarla utilizando la combinación de bandas 4,3,2 en Landsat 8 y 4,3,2 en Sentinel 2.

Análisis de la vegetación Mediante la combinación de bandas 5,6,2 en Landsat 8 y 8A,11,2 en Sentinel 2 podemos generar una imagen que nos permite realizar el análisis de la vegetación presente en la zona de estudio.

Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI) El NDVI es un índice de vegetación que se utiliza para estimar la cantidad, calidad y desarrollo de la vegetación con base a la medición de la intensidad de la radiación de ciertas bandas del espectro electromagnético que la vegetación emite o refleja. Para obtener este índice debemos operar con las bandas de la imagen de la siguiente forma: Landsat 8 (5-4)/(5+4), Sentinel 2 (8-4)/(8+4)

En nuestro post NDVI: Qué es y cómo calcularlo con SAGA desde QGIS te mostramos cómo podemos calcular este índice de forma sencilla con QGIS. Índice Diferencial de Agua Normalizado (NDWI) El NDWI se utiliza como una medida de la cantidad de agua que posee la vegetación o el nivel de saturación de humedad que posee el suelo. Para obtener este índice la combinación de bandas es la siguiente: Landsat 8 (3-6)/(3+6), Sentinel 2 (3-11)/(3+11).

Índice de Nieve de Diferencia Normalizada (NDSI) El NDSI es un índice que se utiliza para detectar la presencia de nieve en un área específica. Para obtenerlo debemos operar con las bandas de la imagen de la siguiente forma: Landsat 8 (36)/(3+6), Sentinel 2 (3-11)/(3+11).

Índice de Vegetación Mejorado (EVI) El EVI provee información que permite monitorear el estado de la vegetación en caso de altas densidades de biomasa. Para obtenerlo debemos operar con las bandas de la imagen de la siguiente forma: Landsat 8 G *(5 -4)/(5 +C1*4 – C2*2 +L), Sentinel 2 G*((B8A-B04)/((B8A+C1*B04-C2*B02)+L)). Dónde L=1, C1 = 6, C2 = 7.5, y G (gain factor) = 2.5.