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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/

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.

Características imágenes de Landsat 8

¿Dónde se descargan las imágenes?

http://earthexplorer.usgs.gov/

– Se debe de crear una cuenta

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.

Descarga de imágenes de los servidores de USGS

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

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.

Corrección atmosférica de la imagen

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.

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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.

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INDICE DE VEGETACIÓN DE DIFERENCIA NORMALIZADA

–NDVI-

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Fuente: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/MeasuringVegetation/measuring_vegetation_2.php

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.

• Realizar investigaciones para obtener aplicaciones a partir del análisis de las imágenes

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

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