Presentación del Centro de Sensores Remotos Dirección General de Investigación y Desarrollo Fuerza Aérea Argentina

Transcripción

1 Estudio Multitemporal de Glaciares y Hielo Marino con Imágenes de Radar Presentación del Centro de Sensores Remotos Dirección General de Investigación y Desarrollo Fuerza Aérea Argentina Segundas Jornadas «Captura, Procesamiento, Análisis y Difusión de la Información Geoespacial» Ejército Argentino - Central de Inteligencia Geoespacial Escuela Superior Técnica 4-5 de Junio de 2014

2 Los trabajos presentados se realizaron a lo largo de más de dos años ( ), en el marco del Anuncio de Oportunidad SAOCOM de la CONAE, quien aportó gran parte de la financiación, imágenes de radar y cursos de capacitación a los 41 grupos de investigación participantes.

3 Organismos Intervinientes en Nuestro Proyecto Centro de Sensores Remotos. Fuerza Aérea Argentina. Servicio de Hidrografía Naval - División Glaciología. Ministerio de Defensa. Sistema de Integración Territorial Sta. Cruz. Ministerio Secretaría General de la Gobernación Sta. Cruz. Colaboración del Grupo de Investigación en Teledetección de la Universidad Tecnológica Nacional.

4 Objetivo Principal Estudio de la cobertura de glaciares y de forestación en un área del Hielo Continental Patagónico Sur y de hielos (principalmente hielo marino) en el sector Norte de la Península Antártica, utilizando imágenes satelitales ópticas y SAR, disponibles actualmente en diversas polarizaciones y frecuencias.

5 Recordando.. Sensores Ópticos Emisión de energía terrestre en IRT Reflexión de la energía solar en longitudes de onda VIS- IRC-IRM Reflexión diferente en las distintas longitudes de onda, dependiendo del elemento natural y de la condición del mismo Imagen multiespectral

6 Sensores Activos SAR Radar de Apertura Sintética Retrodispersión de señales de microondas Atraviesan las nubes. Penetración en el terreno, nieve y follaje. Sensibles a geometría, material, constante dieléctrica, humedad. Imagen con polarización simple, dual o cuádruple Ref: Gráficos tomados del curso del CCRS

7 Área Glaciares Patagónicos ZONA PERITO MORENO-UPSALA Relevamiento de Campo 26 Feb- 2 marzo 2013 Ubicación de distintos sitios de muestreo Imagen Landsat 5, Falso Color Compuesto (Bandas: Rojo, Infrarrojo medio, Infrarrojo cercano, con filtros azul, verde y rojo, respectivamente) del 20 de febrero de 2011

8 Bosque de lenga Bosque de ñire Bosque asociado Estepa Mallines Glaciar Perito Moreno Glaciar Upsala

9 Imagen Landsat Imagen ERS 2 Cocientes de Vegetación (IRC/R), Suelo (IRM/R), Aguahielo (R/IRC) de Landsat, en Rojo, Verde, Azul Software ENVI y NEST

10 Máscara combinada: agua y sombras Landsat, con sombras radar Clasificación supervisada sobre Landsat + texturas radar Mapa temático POSGAR Faja1 WGS84

11 Radarsat Multilooking y Filtrado. Sinclair. BGR: HH,HV,VV Decomposición de Pauli Polarización cruzada en Clasificación no supervisada Wishart BGR: HH+VV,HV,HH-VV bosques y algunos sectores de glaciar. Software POLSARPRO

12 Cociente de vegetación Se combinaron las bandas de la imagen Landsat, máscaras, cociente, y producto Wishart para mejorar una clasificación supervisada por máxima verosimilitud basada en muestras de campo.

13 ZONA EL CHALTÉN Y VALLE DEL RÍO DE LAS VUELTAS Foto Dic Vegetación de Estepa. Ruta 23 camino a El Chaltén. Foto Dic R3_Neneo en estepa. Río de las Vueltas, Estancia Fitz Roy. Foto Dic Lenga en Laderas. El Chaltén. Foto Dic Lenga achaparrada. El Chaltén, Sendero Torre.

14 Foto Dic Lenga. Chorrillo del Salto. Afueras de El Chaltén. Foto Dic Bosque de lenga. El Chaltén, Glaciar Torre. Foto Dic Ñire. Río de las Vueltas, Estancia Fitz Roy (Madsen).

15 ZONA EL CHALTÉN Y VALLE DEL RÍO DE LAS VUELTAS Sitios de observación de muestras Lengas- Bosque asociado Roca Bosque quemado Estepa Estepa arbustiva. Imagen SPOT Color de 10 m de resolución, del 18 de Enero de Combinación falso color de bandas y detalle de El Chaltén Imagen SPOT clasificada enmascarando agua y sombras

16 Parámetros polarimétricos en la imagen RADARSAT-2 Abril 2009 correspondientes a las área de los glaciares Perito Moreno y Upsala Alpha Anisotropía Entropía:

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18 Imágenes Cosmo Skymed Ping Pong Dual Pol Marzo 2013 Zona El Chaltén, Ascendente y Descendente: Zona Perito Moreno y Lago Rico, Ascendente y Descendente:

19 Mosaico. La banda HV asociada a despolarización de la señal, al ser combinada en verde destaca en este color a la vegetación (bosques) a la orilla de los lagos, así como algunos sectores de hielos (como los frentes de glaciares). No permite distinguir tipos de bosques (lenga, ñire o bosque asociado).

20 ALOS PALSAR POLARIZACIÓN DUAL (octubre 2010): Combinación RGB (HH-HV-HH) ortorrectificada sin deskew:

21 Combinación RGB (HH-HV-HH) ortorrectificada con deskew: Corrección incorporada en la versión NEST

22 Gl. P. Moreno Alos Palsar Pol. Dual Gl. P. Moreno Cosmo Skymed Pol. Dual Banda X, Mayor Retrodisp. Banda L, Morenas, hielos. Entropía ALOS Palsar de polarización dual Anisotropía Clasificación H/alpha Alpha

23 Gl. P. Moreno Alos Palsar Pol. Cuádruple (PLR). Marzo 2011 RVI (Bosques en tonos de gris claro ó amarillo-rojizo según la paleta elegida): PAULI RGB: HH-VV, HV, HH+VV

24 Clasificación de Wishart sobre Imagen Alos Palsar PLR del 27 de marzo de 2011

25 Área Antártida Envisat ASAR 22 de Marzo 2012 con Sectores A B, C identificados

26 Sector A, al noroeste de la Isla Marambio Sector B, al este de la Isla Marambio Foto aérea del 21/3/2012 Foto del 21/3/2012

27 Sector B, al este de la Isla Marambio Foto del 16/3/ Buque de abastecimiento al este de Isla Marambio (isla al fondo) (Foto cedida por personal de la Dir. Gral. de Infraestructura-FAA)

28 Sector C, al oeste de la Isla Marambio Foto aérea del 21/3/2012 Foto del 21/3/2012

29 Mosaico Cosmo Skymed /8/12. Islas Marambio (Seymour) y Cockburn Cosmo Skymed. 27/7/12. RGB: HH, HV, HH. Diferencias de colores en hielo marino.

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32 ALOS PALSAR POLARIZACIÓN SIMPLE (ANTARTIDA): Se procesaron imágenes de la Antártida (zona Bases Marambio y Matienzo) en polarización simple HH. Diferencias en hielo marino y glaciares: Isla Ross Isla Marambio Comparación: Cosmo Skymed Bda. X ALOS Palsar Bda. L

33 Isla Ross Retroceso (aprox. 800 m.)

34 Análisis de hielo marino. Imágenes MODIS 22 Feb Dic 2010 Multitemporal ALOS Palsar RGB: MAY 06, FEB 08, MAR 11

35 Enmascaramiento de la tierra y determinación de muestras de tipos de hielo marino Clasificación supervisada Segmentación Se mezclan las clase hielo fijo viejo y hielo viejo.

36 Zona Base Matienzo: Sep OCT 2010 (se observa un enorme témpano al sur de la isla más grande, Is.. Robertson). Imagen Landsat Base Matienzo. Enero 2009

37 En esta parte de la barrera de hielo Larsen B, se observan en el año 2010 importantes efectos de fusión (charcos) y una menor área de hielo fijo al norte, entre los nunataks (futuras islas) Matienzo y Robertson.

38 Conclusiones Se adquirió equipamiento, repuestos, insumos, software PCI de ortorrectificación. Campañas realizadas: dos a la zona de glaciares y dos a Antártida. Reuniones de inicio y avance: 5. Asistencia al Simposio CAT 2012 y al Congreso de Cartografía Cursos organizados por CONAE: 3. Imágenes procesadas: Ópticas y SAR parte existentes en los Organismos intervinientes (Spot, Landsat 5 y 7, Radarsat1 y 2, ERS 1 y 2, Alos Palsar) y otras recibidas en el marco del Proyecto: 12 (doce) imágenes COSMO SKYMED single ó dual polarization 14 (catorce) imágenes ALOS Palsar Dual y Quad Polarization.

39 Procesos realizados: calibración filtrados multilooking ortorrectificación con modelos de elevación de terreno máscaras de zonas de no interés (agua, ó laderas con preacortamiento en radar) mosaicos análisis multitemporal de retroceso de glaciares identificación de coberturas en imágenes ópticas: - clasificación multiespectral, - índices de vegetación/ agua/ nieve identificación de coberturas en imágenes SAR: - análisis de texturas - codificación color lexicográfica/ Pauli - índice radar de vegetación - descomposición polarimétrica H/A/alpha y otras - clasificación (codificación) H/A/alpha - clasificación polarimétrica de Wishart. Software libre utilizado para procesos específicos en imágenes SAR: ESA: NEST y POLSARPRO, en diferentes versiones MAPREADY de ASF