CONFERENCISTA Braulio Villatoro Especialista en Sistemas de Información para Agricultura de Precisión
Procesamiento de imágenes de satélite Landsat 8 para estimación de NDVI para análisis multitemporal en el cultivo de caña de azúcar
SENSORAMIENTO REMOTO
Espectro electromagnético FUENTE: http://cs-fs-primero.blogspot.com/2011/04/espectro-electromagnetico.html
SENSORAMIENTO REMOTO
SENSORAMIENTO REMOTO
MISIONES LANDSAT
SATELITE LANDSAT 8 - Heliosíncrono. Para el caso de Guatemala el satélite toma las imágenes el día que le toca entre las 10:00 y 11:00 horas. - 705 km de altura orbital. - Cruce del Ecuador a las 10:00 am ± 15 en nodo descendente (imágenes diurnas). - WRS-2. Sistema de referencia mundial (la zona cañera de Guatemala se encuentra en los códigos o regiones 20-50 y 21-50 de este a oeste) - 170 km cubre una imagen en dirección norte-sur - 183 km cubre una imagen en dirección este-oeste - Revisita de 16 días en el peor de los casos. (USGS, 2015)
SATÉLITE LANDSAT 8
SATÉLITE LANDSAT 8 TRABAJANDO
FUENTE: http://www.scantherma.com.au/2014/05/landsat-8-different-strokes-for-different-folks/
Características imágenes de Landsat 8 Los productos proporcionados por LDCM son productos que se encuentran en formato de niveles digitales enteros (DN) con una resolución radiométrica de 16 bits. Estos se pueden convertir a valores de reflectancia en el techo de la Atmósfera (TOA) - (bandas 1-9) o radiación (bandas 1-11) con factores de escala previstas en el producto metadatos. El archivo de salida de las imágenes ocurre en formato L1Gt/L1t, los cuales se encuentran radiométrica y geométricamente corregidos y están disponibles en formato GeoTIFF.
Dónde se descargan las imágenes? http://earthexplorer.usgs.gov/ Se debe de crear una cuenta
Descarga de imágenes de los servidores de USGS Se debe de crear una cuenta la cual se puede hacer de forma gratuita. Al crear la cuenta se necesita seguir la siguiente metodología para poder descargar una imagen. - Acceder a la ventana Search Criteria - Seleccionar la pestaña Path/Row - Selecciona en la pestaña Type el sistema de referencia mundial WRS2 - En los campos de los ítems Path (columna) y Row (fila) se deben de introducir los valores correspondientes a la región del mundo de donde se quieren obtener las imágenes. (La zona cañera de Guatemala de la costa sur del país se encuentra ubicada en las columnas 20 y 21 y en la fila 50).
Descarga de imágenes de los servidores de USGS - Acceder a la ventana Data Sets - Seleccionar en el ítem Landsat Archive el campo L8 OLI/TIRS - Presionar el botón Results - Seleccionar la imagen que se desea en base a la fecha y proceder a descargarla. Las imágenes tienen un tamaño en disco entre 700 y 1100 MB, por cada fecha disponible.
Correcciones a las imágenes de satélite CORRECCIÓN RADIOMÉTRICA Fallos en los sensores, generan pixeles incorrectos CORRECCIÓN GEOMÉTRICA Alteraciones en el movimiento del satélite y el mecanismo de captación de los sensores, generan distorsiones en la imagen global. CORRECCIÓN ATMOSFÉRICA Interferencia de la atmósfera, alteran de forma sistemática los valores de los pixeles
Corrección atmosférica de la imagen El análisis de las imágenes se realiza con dos software, la primera parte del proceso se realiza en ENVI 4.7 de Exelis y la segunda parte con ArcMap 10.2 de ArcGIS de ESRI. Las imágenes de Landsat 8 cuentan con corrección geométrica y radiométrica; por lo cual es necesario realizar una corrección atmosférica para poder analizar las imágenes de manera temporal. El proceso de corrección atmosférica se realiza en el software ENVI 4.7.
Método: FLAASH Fast Line-of-sight Atmospheric Analysis of Hypercubes
INDICE DE VEGETACIÓN DE DIFERENCIA NORMALIZADA NDVI- Las plantas absorben radiación solar en la región espectral de radiación fotosintética activa, la cual es usada como fuente de energía en el proceso de fotosíntesis. Las células vegetales han evolucionado para dispersar la radiación solar en la región espectral del infrarrojo cercano, la cual lleva aproximadamente la mitad del total de la energía solar, debido a que el nivel de energía por fotón en ese dominio no es suficiente para sintetizar las moléculas orgánicas: una fuerte absorción en este punto sólo causaría en un sobrecalentamiento de la planta que dañaría los tejidos. Por lo tanto, la vegetación aparece relativamente oscura en la región de radiación fotosintética activa y relativamente brillante en el infrarrojo cercano. 27
INDICE DE VEGETACIÓN DE DIFERENCIA NORMALIZADA NDVI- El Índice de vegetación de diferencia normalizada, también conocido como NDVI por sus siglas en inglés, es un índice usado para estimar la cantidad, calidad y desarrollo de la vegetación con base a la medición, por medio de sensores remotos instalados comúnmente desde una plataforma espacial, de la intensidad de la radiación de ciertas bandas del espectro electromagnético que la vegetación emite o refleja. 29
Fuente: http://earthobservatory.nasa.gov/features/measuringvegetation/measuring_vegetation_2.php 30
MODELO UTILIZADO PARA EL PROCESAMIENTO DE LAS IMÁGENES (Model Builder)
RESULTADOS
NDVI
ANÁLISIS MULTITEMPORAL
ACCIONES A SEGUIR Entregar cada 16 días la imagen procesada a los ingenios. Validar en campo la interpretación de cada color. aplicaciones a partir del análisis de las Realizar investigaciones para obtener imágenes
PREGUNTAS O COMENTARIOS Ing. Braulio Villatoro Especialista en Sistemas de Información para Agricultura de Precisión bvillatoro@cengicana.org Tel. 7828-1000 ext. 224 km 92.5 carretera a Santa Lucía Cotzumalguapa