UNIDAD 1. CÁLCULO DE UN PLANO CONTINUO DEL NDVI A NIVEL INTRAPARCELARIO OBTENCIÓN DEL NDVI A NIVEL INTRAPARCELARIO... 2

Transcripción

1

2 ÍNDICE UNIDAD 1. CÁLCULO DE UN PLANO CONTINUO DEL NDVI A NIVEL INTRAPARCELARIO OBTENCIÓN DEL NDVI A NIVEL INTRAPARCELARIO... 2 UNIDAD 2. AUTOMATIZACIÓN DEL CÁLCULO DEL NDVI INTRAPARCELARIO MODELIZADOR DE SEXTANTE CÁLCULO AUTOMÁTICO DEL NDVI A NIVEL INTRAPARCELARIO UNIDAD 3. RECLASIFICACIÓN DEL NDVI INTRAPARCELARIO RECLASIFICAR NDVI INTRAPARCELARIO... 28

3 UNIDAD 1. CÁLCULO DE PLANO CONTINUO DEL NDVI A NIVEL INTRAPARCELARIO 0. OBTENCIÓN DEL NDVI A NIVEL INTRAPARCELARIO A continuación se detallan los pasos a seguir para realizar el cálculo del Índice de Vegetación NDVI sobre una imagen multiespectral del satélite Deimos dentro de una parcela. Con este índice podemos llevar a cabo estudios de vigor dentro de la parcela seleccionada pudiendo determinar potenciales productivos, zonas de riesgo de enfermedades o zonas de estrés hídrico. Paso 1: Entramos en el programa y abrimos un documento de tipo vista pinchando en Vista Nuevo y doble clic en Sin título-0. Después en la Barra de herramientas pinchamos el botón de Añadir capa. Paso 2: En la siguiente ventana que aparece pinchamos en el botón Añadir e importamos el archivo ráster donde hemos calculado el NDVI de la imagen multiespectral en formato tif. Siguiendo la ruta CURSO RASTER DEIMOS seleccionamos el archivo ráster NDVI.tif, y en esta otra ruta CURSO VECTOR BODEGA_C pinchamos en parcela.shp.

4 Hay que tener en cuenta en el desplegable Archivos de tipo: que estamos eligiendo el deseado. Paso 3: Cuando hayamos seleccionado los archivos indicados, clicamos Abrir y seguidamente Aceptar. Tendremos cargada la siguiente imagen.

5 Paso 4: A continuación haremos un zoom a la zona de trabajo, activando en el TOC la capa parcela.shp y con el botón derecho del ratón seleccionamos del desplegable Zoom a la capa.

6 Paso 5: Ahora vamos a quitar el color de relleno de la parcela y elegiremos un contorno más visual. Clicamos con el botón derecho del ratón sobre parcela.shp y seleccionamos Propiedades del desplegable. En la ventana de Propiedades de la capa activamos la pestaña Simbología, pinchamos en Seleccionar símbolo. Y en la ventana Selector de simbología apagamos Color de relleno y en Color de borde elegimos el color amarillo y pinchamos en Aceptar.

7 Paso 6: Para poder hacer un plano continuo de vigor intraparcelario con buena resolución, vamos a redefinir el tamaño del píxel de la imagen. Abrimos Sextante, Herramientas de cálculo para capas ráster y elegimos Calculadora de mapas. En la ventana de la pestaña Parámetros seleccionamos Capas y NDVI.tif Band1 y multiplicamos por 1. No definimos el archivo de salida al no usarlo en otros trabajos.

8 En la pestaña Salida ráster elegimos Utilizar extensión de la vista y aumentamos la resolución espacial escribiendo en Tamaño de celda 1m/píxel.

9 Paso 7: Situamos la capa parcela.shp delante del resto de capas clicando con el botón secundario del ratón sobre la capa mencionada y eligiendo Colocar delante. Paso 8: En este paso eliminaremos los datos que se encuentran fuera del contorno de la parcela, para ello abrimos Sextante, Herramientas básicas para capas ráster y seleccionamos Cortar capa ráster con capa de polígonos. En la opción Capas ráster elegimos el plano obtenido interpolado Resultado, y en Capas vectoriales parcela.shp. Por último tenemos que decidir cuál será la ruta para guardar la Capa recortada [ráster], CURSO RÁSTER DEIMOS y la llamaremos PARC_NDVI, finalmente pinchamos en Aceptar.

10 Paso 9: Si activamos en el TOC la capa que acabamos de crear, podemos comprobar con la herramienta de Información como el campo de Band_value solo tiene datos si pinchamos dentro de la parcela.

11 Paso 10: Vamos a borrar de las dos capas que hemos creado, llamadas Resultado, la que no nos interesa. Con el botón secundario del ratón pinchamos sobre la capa que deseamos borrar, y del desplegable elegimos Eliminar capa y confirmamos pinchando en Si. Paso 11: Finalmente modificaremos las Tablas de color, activando la capa deseada Resultado y desplegando el menú Tablas de color. En la ventana pinchamos Activar tablas de color e Importar librería.

12 Siguiendo la ruta CURSO RÁSTER DEIMOS seleccionamos NDVI_DEIMO.rmf y pinchamos en Abrir. Y para finalizar introducimos como valor mínimo -0,08 (obtenido de comprobaciones en campo) y clicamos en Aceptar.

13 Paso 12: Para dejar el plano con una mejor interpretación visual, vamos a cargar una ortofotografía aérea del Plan Nacional de Ortofotografía Aérea (PNOA). En la Barra de herramientas pinchamos en Añadir capa, en la ventana que se abre seleccionamos la pestaña WMS y escribimos la dirección del PNOA A continuación clicamos en Conectar y Siguiente. En la pestaña Información pinchamos en Siguiente. En la pestaña Capas elegimos [pnoa]pnoa y Añadir, activamos Conservar estructura de tabla (a veces puede no cargar la capa con esta opción activada, si es así dejarla sin activar) y Siguiente. En la pestaña Estilos dejamos todas las opciones por defecto y pinchamos en Siguiente. Y en la pestaña Formatos elegimos image/png y como sistema de proyección el mismo que estamos usando en el proyecto EPSG:23030 y clicamos en Aceptar.

14 Paso 13: Con la capa del PNOA cargada, situamos como primera capa el plano continuo que hemos calculado. Finalmente hemos obtenido un plano en el que tenemos reflejada la variabilidad del vigor de un viñedo a nivel intraparcelario.

15 UNIDAD 2. ATOMATIZACIÓN ÍNDICE DEL CÁLCULO DEL NDVI INTRAPARCELARIO 0. MODELIZADOR DE SEXTANTE El modelizador es una herramienta que permite la creación de modelos complejos mediante una interfaz sencilla, simplificando procesos que impliquen el uso de varias extensiones de SEXTANTE de forma encadenada. Mediante este modelizador podremos diseñar de forma sencilla una nueva extensión que tome datos del usuario y mediante ellos alimente a una serie de extensiones, de forma que las salidas generadas por éstas puedan ser empleadas como entradas en otras distintas. Procesos que implican varios pasos pueden reducirse así a uno único, definiendo el flujo de datos entre las distintas extensiones involucradas. El modelizador cuenta con un lienzo de trabajo donde se ve la estructura del modelo planteado, y en la parte izquierda un conjunto de elementos que se pueden añadir al modelo para ir conformándolo progresivamente.

16 1. CÁLCULO AUTOMÁTICO DEL NDVI A NIVEL INTRAPARCELARIO Vamos a definir las acciones necesarias para poder usar el Modelizador de Sextante. Con él automatizaremos el cálculo de diferentes procesos para obtener el NDVI dentro de una parcela. Paso 1: Antes comenzar a utilizar el Modelizador, tenemos que crear una carpeta llamada MODELOS para guardar en ella los procesos obtenidos. La ubicaremos en dentro de CURSO. Paso 2: Abrimos el programa y creamos un documento de tipo vista pinchando en Vista Nuevo y doble clic en Sin título-0. Después en la Barra de herramientas pinchamos el botón de Añadir capa.

17 Paso 4: Después de abrir gvsig tenemos que definir la ruta en la que guardaremos los modelos que vayamos creando. Clicamos en Sextante y luego pinchamos en el botón de Preferencias. En la ventana abierta de Configuración seleccionamos Carpeta y luego pinchamos en Carpeta de modelos para definir la ruta donde guardaremos los modelos C: CURSO MODELOS, y pinchamos en Aceptar.

18 Paso 5: Ahora vamos a diseñar nuestro proceso automático, pinchando en la herramienta Modelizador de Sextante de la Barra de herramientas. Paso 6: Lo primero es definir los datos de entrada de nuestro modelo, que en este caso es una capa ráster del NDVI calculado sobre la imagen multiespectral y una capa shp con la parcela en la que calcularemos el NDVI. Con la pestaña Entradas seleccionada, pinchamos con doble clic en la opción Capa ráster, escribimos en Descripción NDVI y clicamos en Aceptar.

19 Después hacemos doble clic en la opción Capa vectorial, escribimos en Descripción PARCELARIO, en Tipo de capa elegimos Polígonos y clicamos en Aceptar. Paso 7: Para diseñar el modelo tenemos que clicar en la pestaña Procesos y veremos todos los algoritmos de Sextante. El primero que

20 usaremos será Calculadora de mapas que está en Herramientas de cálculo para capas ráster. Paso 8: En la ventana abierta pinchamos sobre Capas, desplegamos todas las posibilidades, elegimos NDVI Band 1 [sin comprobar] y clicamos en Aceptar.

21 Paso 9: El siguiente algoritmo que utilizaremos será Cortar capa ráster con capa de polígono de Herramientas básicas para capas ráster para filtrar los datos que hay dentro de la parcela, que son los que nos interesan. Como Capa ráster usamos la capa ráster obtenida en el proceso anterior Resultado de proceso 0: Calculadora de mapas, y como Capa vectorial elegimos PARCELARIO, finalmente clicamos en Aceptar.

22 Paso 10: En el proceso de filtrado las zonas que están fuera de la parcela estudiada tienen unos datos no válidos, que para poder representarlos tendremos que utilizar la Calculadora de mapas. Pinchamos sobre Capas y la operación que vamos a hacer es dividir la capa resultante del proceso anterior entre si misma, para conseguir que los píxeles que no tenían datos sean cero y los que tenían sean 1.

23 Paso 11: En el paso final volvemos a utilizar la Calculadora de mapas, pinchamos en Capas y vamos a multiplicar la capa resultante del proceso anterior Resultado de proceso 2: Calculadora de mapas por la que hemos obtenido en el filtrado Capa recortada de Proceso 1: Cortar capa ráster, por último activamos Activar como resultado final y pinchamos en Aceptar. Así tendremos un ráster con valores de NDVI dentro de la parcela y fuera de ella habrá valores cero. Paso 12: Una vez generado el modelo procedemos a guardarlo, dándole el nombre Mapa vigor que deseamos ver dentro de la caja de herramientas de Sextante, clicamos en Guardar para nombrar el archivo NDVI_intraparcelario y guardarlo en la carpeta creada inicialmente MODELOS. Por último cerramos el Modelizador.

24 Paso 13: Comprobamos que se ha creado nuestro modelo, clicando en Sextante y desplegando Modelos. Paso 14: Para probar que funciona correctamente, vamos a cargar la parcela.shp de BODEGA_C y el NDVI.tif obtenido de la imagen de Deimos. Abrimos el modelo creado Mapa vigor, definimos en pestaña Parámetros la Capa ráster como NDVI.tif y en Capa vectorial parcela.shp.

25 En la pestaña Región de análisis clicamos en Utilizar extensión de otra capa y elegimos parcela.shp y en Tamaño de celda escribimos 1 y pinchamos en Aceptar.

26 Paso 15: El modelo se desarrolla automáticamente y nos va indicando que proceso va haciendo. Paso 15: El último paso es cambiar las tablas de color como vimos en el primer apartado de este módulo.

27 Paso 16: Igualmente se puede utilizar el modelo con un conjunto de parcelas. Teniendo cargado en gvsig el parcelario de CENICERO.shp abrimos Sextante, clicamos en Modelos y ejecutamos el que hemos creado Mapa vigor. Definimos en pestaña Parámetros la Capa ráster como NDVI.tif y en Capa vectorial CENICERO.shp.

28 En la pestaña Región de análisis clicamos en Utilizar extensión de otra capa y elegimos CENICERO.shp y en Tamaño de celda escribimos 10 y pinchamos en Aceptar.

29 UNIDAD 3. RECLASIFICACIÓN DEL NDVI INTRAARCELARIO 0. RECLASIFICAR NDVI INTRAPARCELARIO Una de las utilidades que se puede obtener del cálculo del NDVI es llegar a realizar una clasificación dentro de una misma parcela de diferentes clases de vigor estableciendo unos límites, por ejemplo para organizar las zonas de vendimia. A continuación se detallan los pasos a seguir para realizar dicha clasificación. Paso 1: Entramos en el programa y abrimos un documento de tipo vista. Después en la Barra de herramientas pinchamos el botón de Añadir capa. Paso 2: Desde la ventana que aparece y pinchando en el botón Añadir importamos la capa ráster en formato tif, siguiendo la ruta que se muestra a continuación: C:\CURSO\RASTER\DEIMOS. Hay que seleccionar el archivo ráster tif. Se trata de una imagen del satélite DEIMOS de agosto del A continuación añadimos también el archivo shape de la parcela de la bodega C, siguiendo la ruta C:\CURSO\VECTOR\BODEGA_C. Paso 3: Una vez seleccionados los archivos indicados, clicamos Abrir y seguidamente Aceptar. Tendremos cargada la siguiente imagen.

30 Paso 4: A continuación calcularemos el NDVI de la imagen de DEIMOS haciendo uso del algoritmo de Sextante Índices de vegetación NDVI. Paso 5: Utilizando el modelo que hemos creado anteriormente con el Modelizador de Sextante, obtendremos rápidamente el ráster con la distribución de vigor dentro de la parcela.

31 Paso 6: La capa sobre la que vamos a trabajar será ésta última creada, con la distribución del vigor dentro de la parcela. Por lo tanto, podemos eliminar del Toc las otras dos capas ráster. Paso 7: Accediendo a las tablas de color podremos comprobar los valores máximo y mínimo de índice de vegetación dentro de la parcela. Al igual que podemos comprobarlos entrando en las propiedades del ráster. Es importante tener en cuenta estos valores a la hora de hacer la clasificación.

32 Paso 8: Abrimos ahora el algoritmo de Sextante que nos va a permitir establecer las distintas categorías en función del vigor. Se trata del algoritmo de Reclasificación que se encuentra dentro del menú Reclasificación de capas ráster Paso 9: La capa ráster a reclasificar será la parcela sobre la que ya hemos calculado el NDVI. Entro los dos métodos de clasificación

33 seleccionamos el segundo; Min<x Max (el valor que tenga el píxel será mayor que el mínimo que fijemos y menor o igual que el valor máximo) Paso 10: Creamos a continuación la Tabla de correspondencias donde vamos a ir fijando los límites de cada uno de los rangos. Establecemos tres categorías con bajo, medio y alto vigor. Vamos introduciendo los valores en función de aquellos máximos y mínimos que habíamos observado en el interior de la parcela. Tenemos la opción de guardar la tabla, al igual que podríamos acceder a ella en el caso de haberla guardado clicando sobre el botón Abrir. Aceptamos y volvemos al cuadro de diálogo del algoritmo donde le indicamos la ruta y el nombre donde queremos guardar el ráster resultante.

34 Paso 11: Pasamos a la pestaña Región de análisis. Seleccionamos la opción Utilizar extensión de otra capa, elegimos la capa parcela y en tamaño de celda escribimos 1 metro/píxel. Aceptamos. Paso 12: Obtenemos la capa reclasificada.

35 Paso 13: Vamos a obtener un mapa un poco más interpretable, por lo que vamos a acceder a las Tablas d color. Activamos la casilla Activar tablas de color y crearemos una nueva librería pinchando sobre Nueva librería Paso 14: En el nuevo cuadro de diálogo vamos a darle nombre a la librería, seleccionamos la opción Número de intervalos, escribimos 3 y aceptamos. Paso 15: Vamos seleccionando el color de cada zona

36 Marcamos los rangos y escribimos la leyenda Al primer rango le damos transparencia 0 Podemos guardar la paleta en nuestro PC mediante el botón Exportar librería

37 Paso 16: Obtenemos una distribución más clara de la distribución del viñedo. Paso 17: Para sacar rentabilidad a este proceso podríamos calcular el área de cada una de las regiones con diferente vigor para obtener una idea de la producción y poder así distribuir la vendimia. Para ello tendríamos que dibujar primero el contorno de cada zona.

38 Y calcular el área mediante la herramienta de Expresión