LA OBSERVACIÓN DE LA TIERRA DESDE EL ESPACIO. IMÁGENES SATELITALES: UN RECURSO DISPONIBLE

Transcripción

1 57 LA OBSERVACIÓN DE LA TIERRA DESDE EL ESPACIO. IMÁGENES SATELITALES: UN RECURSO DISPONIBLE Adriana Ferreyra* 1 Palabras clave: sensores remotos, imágenes satelitales, uso del suelo, monitoreo El uso de imágenes satelitales constituye una excelente herramienta para el conocimiento y monitoreo de los territorios y sus recursos naturales. La gratuidad de algunos productos los pone al alcance de quienes estén capacitados en su uso. En este trabajo se describen y ejemplifican las plataformas satelitales gratuitas y más utilizadas en el ámbito agropecuario. INTRODUCCION La observación de la Tierra desde el espacio mediante imágenes adquiridas por satélites percepción remota o teledetección- ha alcanzado alto nivel de desarrollo y difusión, y se posiciona como una herramienta imprescindible para el conocimiento y seguimiento de fenómenos naturales y acciones antrópicas, y sus impactos en el planeta. Por otro lado, la disponibilidad de imágenes satelitales gratuitas con diferentes resoluciones espacial, espectral, radiométrica y temporal permite el uso de este recurso en distintos ámbitos, escalas y con finalidades diversas. Actualmente se cuenta con imágenes muy adecuadas para el trabajo a escala regional y también a nivel de predio o lote. Esta creciente oferta se traduce además en una mayor frecuencia de adquisición. Hace varios años que la Estación Experimental Pergamino del INTA incorporó esta disciplina, la que se ha configurado como una herramienta importante en muchos de sus proyectos para el logro de objetivos de trabajo. A continuación se presentan algunas de las plataformas satelitales utilizadas para el relevamiento de la superficie terrestre y algunos ejemplos de aplicación en la EEA Pergamino del INTA. Las características que tienen en común las plataformas aquí mencionadas son: 1) contar con sensores pasivos, es decir que la energía reflejada por la superficie terrestre es de origen solar, 2) su gratuidad y disponibilidad a través de Internet y 3) para su uso es necesario contar con la capacitación adecuada que permita manejar e interpretar correctamente los datos. Landsat 8 Landsat es una serie de satélites estadounidenses para observación de la tierra que data de Landsat 8 fue lanzado al espacio en febrero de 2013 y genera imágenes, para cada sitio del planeta, con una frecuencia de 16 días. Este producto está disponible en las páginas Glovis, EarthExplorer y LandsatLook Viewer del U.S. Geological Survey, dentro de las 24 hs de adquiridas por el satélite. Landsat 8 está dotado de dos sensores: el Operational Land Imager (OLI) que toma información en las bandas espectrales correspondientes al visible (V), infrarrojo cercano (IRC) e infrarrojo medio (IRM). El segundo, Thermal Infrared Sensor (TIRS), provee dos bandas en el infrarrojo térmico. El sensor OLI genera imágenes con una resolución espacial de 30 metros y 12 bits de resolución radiométrica. Estas características lo hacen muy adecuado para realizar trabajos de relevamiento a escala zonal y regional. Aunque sus productos también pueden ser utilizados para algunas aplicaciones a nivel de 1 - Grupo Sistemas de información geográfica - Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Estación Experimental Agropecuaria Pergamino. * ferreyra.adriana@inta.gob.ar

2 58 RTA / Vol. 10 / Nº 31 predio o establecimiento, por ejemplo en caso de necesitar estimación de historia de uso de suelo o estimación de afectación por anegamiento. Como todos los sensores que trabajan en la región visible e infrarroja del espectro electromagnético, OLI tiene el inconveniente de ser susceptible a la presencia de nubes en la atmósfera al momento de adquisición de la imagen. Sentinel 2 A Genera información en bandas del visible, infrarrojo cercano, medio y térmico, con resoluciones espaciales de 10, 20 y 60 m según las bandas. Espectralmente ofrece especial detalle en la región del infrarrojo cercano, característica que permite el cálculo de índices de vegetación para determinar contenido de clorofila e índice de área foliar, entre otros. Al igual que el anterior, la calidad de la imagen es susceptible a presencia de nubes. Sentinel es una familia de satélites que forma parte del programa de observación de la tierra denominado Copernicus, iniciativa de la Agencia Espacial Europea (ESA). Este producto se puede adquirir desde la página de la ESA como también de otros sitios como por ejemplo EarthExplorer del U.S. Geological Survey. En particular, el Sentinel 2 A fue puesto en órbita en junio de 2015 y ofrece imágenes cada 10 días con interesante resolución espacial y espectral. Sus características lo hacen apto tanto para estudios zonales y/o regionales como para escala a nivel de predio. Aqua y Terra Ambos son satélites estadounidenses que llevan a bordo el instrumento MODIS, el cual observa la superficie de la Tierra cada uno o dos días. Sus detectores miden 36 bandas Figura 1: mapa de distribución de cultivos para el área de influencia de la EEA Pergamino. Campaña 2015/16. Generado en base a productos Enhanced vegetation index (EVI) de imágenes MODIS e imágenes Landsat 8. LA OBSERVACIÓN DE LA TIERRA DESDE EL ESPACIO. IMÁGENES SATELITALES: UN RECURSO DISPONIBLE

3 59 Figura 2: Mapa de distribución de cultivo de soja en campañas sucesivas. Territorio agrícola de la EEA Pergamino. Serie 2008/09 a 2013/14. Generado en base a productos Enhanced vegetation index (EVI) de imágenes MODIS espectrales que abarcan desde el visible al infrarrojo térmico y adquieren datos en tres resoluciones espaciales: 250m, 500m y 1000m. Si bien no brinda alta resolución espacial, su revisita es diaria (considerando los dos satélites), lo cual ofrece la posibilidad cierta de contar con alguna imagen libre de nubes dentro de un período determinado. Estas características los posicionan como una herramienta útil para estudios zonales o regionales en los que es necesario evaluar situaciones de emergencias, especialmente porque permiten disponer, con alta probabilidad, de imágenes previas y posteriores a los fenómenos que abaten el área de interés. Uso de en la EEA Pergamino Desde 2008, en cada campaña, se obtiene el mapa de distribución de cultivos de invierno y de verano para cada territorio de la EEA Pergamino (figura 1). Este mapa, además de permitir conocer el uso del suelo y caracterizar los territorios por sus sistemas productivos, constituye un insumo básico para otros modelos, como por ejemplo el que permite estimar el nivel de rendimiento de trigo para partidos del norte de la Pcia. de Buenos Aires (Lopresti et al., 2015). La estimación del uso del suelo realizada a lo largo de varios años permite obtener el mapa de cultivo de soja en campañas sucesivas, indicador de la ausencia de rotación (figura 2). Este producto aporta a la evaluación de la sustentabilidad de los sistemas productivos (Ferrari, 2015) Cuando se producen importantes precipitaciones que provocan excesos hídricos en los territorios, las imágenes MODIS permiten obtener la estimación de superficie afectada (Figura 3). Los resultados obtenidos por medio de procesamiento digital de estas imágenes permiten determinar una superficie aproximada del área afectada por el anegamiento hídrico (Ferreyra,et al, 2012) Esta información constituye un aporte importante en las evaluaciones de situación de emergencia (Sabio et al., 2015). CONSIDERACIONES FINALES Landsat 8 y Sentinel 2 A ofrecen un detalle visual de calidad intermedia, producto de la resolución espacial de 30 metros, y una

4 60 RTA / Vol. 10 / Nº 31 Figura 3: mapa de afectación por anegamiento/inundación. Partidos del norte de la provincia de Buenos Aires. Agosto Generado en base a imagen MODIS del 15 agosto de frecuencia de imágenes muy adecuada para el seguimiento de cultivos. Esta puede verse alterada si el día de revisita del satélite hay presencia de nubes en la atmósfera. Por su parte Aqua y Terra tienen alta periodicidad, entre los dos ofrecen imágenes diarias, lo que permite monitorear fenómenos dinámicos, pero no ofrecen detalle visual debido a su pixel de 250 metros. Esta limitante es menos determinante a medida que aumenta el área de estudio. Las aplicaciones de la teledetección son muy variadas. La visión abarcadora e integral de un territorio tanto en el espacio como en el tiempo y la posibilidad de ver lo invisible pueden ser aportes muy valiosos en el camino de la generación de conocimiento para otras disciplinas. En el presente artículo se han incluido algunos de los sistemas satelitales que ofrecen sus productos gratuitamente por internet La lista no es exhaustiva. La elección del sensor tiene base en las características del objeto de estudio y en la escala de trabajo. Si además se considera la disponibilidad de software libre para el procesamiento de datos satelitales y para su integración a un sistema de información geográfica, rápidamente se advierte que el esfuerzo debe centrarse en la capacitación y formación de recursos humanos que dominen las técnicas de la teledetección y puedan acercar y transferir sus posibilidades y beneficios a otros. REFERENCIAS Ferrari, M La sustentabilidad de los sistemas actuales de producción agrícola: una mirada desde la fertilidad y el manejo de los suelos. Jornada Anual de la Estación Experimental Agropecuaria Pergamino El desafío de la sustentabilidad en la producción pampeana. Pergamino, 6 de octubre de Ferreyra, A.; Landa, R Determinación de superficie afectada por inundación a través de imágenes satelitales MODIS, en el noroeste de Buenos Aires en los primeros meses de LA OBSERVACIÓN DE LA TIERRA DESDE EL ESPACIO. IMÁGENES SATELITALES: UN RECURSO DISPONIBLE

5 61 Memoria Técnica Estación Experimental Agropecuaria General Villegas. INTA. Disponible en mt2012_ferreyra_determinacion_superficie.pdf Lopresti, M.; Di Bella, C.; Degioanni, A Relationship between MODIS-NDVI data and wheat yield: A case study in Northern Buenos Aires province, Argentina. Information Processing in Agriculture. Vol. 2 Issue 2 p Sabio, M.; Ferraris, G.; Ferreyra, A Informe situación hídrica en la región norte de la provincia de buenos aires tras las lluvias de Agosto. PReT Agrícola. EEA Pergamino. INTA. Sitios de Internet consultados sentinel-2 <<