análisis multiespectral departamento de santander
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8/17/2019 Análisis Multiespectral Departamento de Santander
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ANÁLISIS MULTIESPECTRAL MEDIANTE IMÁGENESLANDSAT EN EL ÁREA DEL DEPARTAMENTO DE
SANTANDER .
ASTRID VANESSACARREÑO MOJICA2120160
INGENIERIA CIVILUNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
[email protected] MARIA PIMIENTO GOMEZ
2123662INGENIERIA CIVIL
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE [email protected]
DAVID JESUS HERRERA RICARDO2123647
INGENIERIA CIVILUNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
RESUMEN
Se presentan los resultados del análisis multiespectral que se le realizo al departamento de Santander, este
documento muestra el estudio del suelo y la temperatura. Para llegar a estos resultados se analiza la
estadística de imágenes, los histogramas por cada banda, se le hace el debido análisis a la temperatura yfinalmente una clasificación no supervisada, cada proceso está debidamente explicado.
PALABRA CLAVE:
Análisis Multiespectral, Combinación de bandas, Temperatura y Clasificación.
ABSTRACT
The results of the multispectral analysis to be performed Santander department are presented; this document
shows the study of soil and temperature. To reach these results statistics analyzed images, the histograms for
each band, is made due to the temperature analysis and finally an unsupervised classification, each process is
properly explained.
KEYWORDS:
Analysis Multispectral, Combination of bands, temperature and Classification.
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]
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1. INTRODUCCIÓN:
El análisis multiespectral se basa en la
combinación algebraica de bandas en sus valores
espectrales corregidos y calibrados
radiométricamente, este trabajo se hace con el fin
de hacer dicho análisis a dos imágenesLANDSAT del departamento de Santander
tomadas en dos épocas distintas y que cuentan
con una nubosidad menor al 10%, este proceso es
soportado mediante el software
10.2.2, con el fin de hacer uncomparativo y observar los cambio que se
presentan en el estudio del suelo y la
temperatura.
El trabajo para su enfoque de análisis se divide
en 5 partes fundamentales:
Composición de bandas.
Análisis estadístico de imágenes.
Análisis de Temperatura.
Análisis de Componentes principales.
Clasificación no Supervisada.
MATERIALES Y MÉTODOS
Las imágenes para el estudio fueron tomadasde Earth Explorer.
IMAGEN N°1
Características De Los Productos
ID. Identificador único para cada insumo deacuerdo con el metadato.LE70080552004222EDC01Path 008Row 055Fecha de captura. 2004/08/09Sensor. Identificación del sensor usado paragenerar la imagen. EDCNubosidad. 8.27%Formato de Almacenamiento. GeoTIFF
IMAGEN N° 2
Características De Los Productos
ID. Identificador único para cada insumo deacuerdo con el metadato.LE70080552013006EDC00
Path 008Row 055Fecha de captura. 2013/01/06Sensor. Identificación del sensor usado paragenerar la imagen. EDCNubosidad. 5.05%Formato de Almacenamiento. Geo TIFF
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2. DESCRIPCIÓN DEL AREA DEESTUDIO.
GEOGRÁFIA:
El Departamento de Santander está situado al
noreste del país en la región andina, entrelos 05º42’34’’ y 08º07’58’’ de latitud norte, ylos
72º26’ y 74º32’ de longitud oeste. Cuenta conuna superficie de 30.537 km lo que representa el2.7 % del territorio. Limita por el Norte con los
departamentos de Cesar y Norte de Santander, por
el Este y por el Sur con el departamento de
Boyacá y por el Oeste con el río Magdalena que lo
separa de los departamentos de Antioquia y
Bolívar.
3. RESULTADOS Y ANÁLISIS
COMPOSICIÓN DE BANDAS:
Se hace una Shape de Composición de bandas de
las bandas
1,2,3,4,5,7,8, excepto de la banda 6 ,esta no se incluye en la composición porque es la que representa la temperatura y no
brinda ninguna información sobre el estudio del
suelo y la vegetación.
ANÁLISIS ESTADISTICO DEIMÁGENES:
El análisis estadístico de imágenes se divide en
dos partes:
Estadística Unibanda.
Estadística Multibanda.
ESTADISTICA UNIBANDA
TM1
TM2
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TM3
TM4
TM5
TM7
TM8
INTERPRETACIÓN DE LOSHISTOGRAMAS:
La imagen está entre el rango de ND de 0-
255 y la información del contenidos de color
está muy cerca al cero lo que indica que esta
imagen tiende a ser oscura (Subexpuesta) y
esto se puede apreciar debido a que en todas
las bandas muestran esto aunque en las
bandas TM4, TM5 Y TM7 se acera un poco
más al tono de los grises y las bandas TM7,
TM3 Y TM2 son las que se presentan más
oscuras.
Respecto al contraste en las imágenes se
puede determinar que en las bandas TM4,
TM5, TM8 son Homogéneas y las bandas
TM2, TM3, TM4 son heterogéneas.
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Las bandas TM1, TM2, TM3, TM7 presentan
una pequeña presencia de picos lo que
implica la existencia de coberturas.
En todos las bandas el histograma se presenta
en forma de campana, esto se debe a que el
día que fue tomada la imagen había buenas
condiciones climáticas.
ESTADISTICA MULTIBANDA.
CÁLCULO DEL FACTOR DEL ÍNDICEÓPTIMO:
ℎ ó 123= 1 2 + 2 3 + 1 3
= ( ó ó )
MATRIZ DE CORRELACIÓN:
CALCULO TIPO:
ℎ ó 123= 0,86436+0,95283+0,88535 =2,70254 Los datos para la sumatoria de coeficientes de
correlación se obtienen de la Matriz de
Correlación.
= (32,55+28,08+27,922,70254 )
MATRIZ DE COVARIANZA:
MATRIZ DE CORRELACIÓN:
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INDICE DE VEGETACIÓN:
ÍNDICE DE VEGETACIÓN DEDIFERENCIA NORMALIZADO (NDVI)
IMAGEN N°1
IMAGEN N°2
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ANÁLISIS DE LA TEMPERATURA.
A continuación se describe por medio de
pantallazos los pasos que se siguieron para
obtener el resultado final acerca del estudiode la temperatura.
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RESULTADO FINAL:
IMAGEN N°1
IMAGEN N°2
Se puede apreciar que para la imagen n°1 la
temperatura que más predominaba esta entre
(22.885-29.512) °C en gran medida, y en muy
pocas zonas temperaturas de
(16.258-22.885)°C, para la imagen n°2 se
observa que la temperatura que más
predomina pero no en igual medida que la
imagen n°1 es de (23.547-26.85) °C y
también en unas pocas zonas temperaturas de
(26.85-30.152) °C y en menor porcentaje
(20.244- 23.547) °C, comparando los
resultados de las 2 imágenes se puede ver que
para la parte occidente de Bucaramanga la
Temperatura cambio y aumento un poco y
en general la temperatura tendió a aumentar.
ANÁLISIS DE COMPONENTESPRINCIPALES.
MATRIZ DE VECTORES PROPIOS DE LAESCENA LANDSAT TM
1 = 0,27504 1 − 0,222682+0,205853−0,009144+0,512895+0,171707+0,199438.
En esta primera componente se puede observar
que las bandas TM1, TM3, TM5, TM7, TM8, se
encuentran sus coeficientes positivos pero la
banda TM5(0,51289 es la que presenta mayorinterés lo que indica que se puede ver con mayor
detalle la humedad del suelo y de la vegetación y
también lo relacionado al estudio geológico de los
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minerales, mientras que las bandas TM2(0,22268)
Y TM4(0,00914) presentas sus coeficientes
negativos lo que implica que probablemente sea
un poco más difícil observar la variación de la
biomasa, los tipos de vegetación y el vigor de
ella.
En general se puede decir que en esta
componente se puede observar todo lo
relacionado a la humedad del suelo, la
vegetación y los minerales.
= 0,23632 − 0,24872+0,09992−0,13182+0,00910−0,20587−0,55898.
En esta segunda componente se puede ver que las bandas que presentas los coeficientes positivos y
por tanto las que presentan mayor información
son TM1, TM3, TM5, aunque TM1 (0,23632) con
el mayor coeficiente positivo nos puede decir en
gran detalle la cartografía del agua y la dispersión
atmosférica y en menor detalle lo proporcionado
por las otras bandas la absorción de la clorofila y
estudio del suelo mientras que las bandas TM2,
TM4, TM7, TM8 presentas los coeficientes
negativos con lo cual es más difícil interpretar el
vigor de las plantas, el estrés de la vegetación la
exploración minera entre otras.
En general en esta componente se puede ver en
gran medida todo lo relacionado con la
cartografía del Agua lo relacionado al suelo.
= 0,22621 − 0,35168−0,01517−0,23699−0,36410−0,12+0,34631.
En esta tercera componente las bandas TM1
(0,22621), TM8 (0,34631) presentas sus
coeficientes positivos donde se puede ver los
estudios urbanos, el sinergismo de bandas
espectrales, la cartografía del agua y la
dispersión atmosférica, en cambio las bandas
TM2 (0,35168), TM3( 0,01517), TM4 (0,23699),
TM5(0,36410) Y TM7 (0,12) presentan sus
coeficientes negativos donde es más difícil
observar sobre todo la información de la banda
TM3 que presenta su coeficiente más bajo donde
probablemente no se pueda ver la absorción de la
clorofila y la diferenciación de especies.
En general esta componente es útil y proporcional la mayor información en lo
relacionado con los estudios urbanos.
CLASIFICACIÓN NO SUPERVISADA.
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PROCESO QUE SE LLEVO A CABO PARALA CLASIFICACIÓN:
RESULTADO FINAL
IMAGEN N°1
IMAGEN N°2
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Después de analizar los resultados obtenidos
sobre el estudio del suelo y la vegetación en
las dos épocas, más o menos un transcurso de 9
años es importante decir que es un tiempo no
muy lejano pero sin embargo se puede ver que
la imagen n°1 la vegetación casi toda es
vegetación creciente, y en menor cantidad
vegetación vigorosa y con el paso del tiempo se
puede ver que esta vegetación fue creciendo y se
fue volviendo mas vigorosa.
En la imagen del 2004 se puede observar que
sobre las zonas de Barrancabermeja el suelo era
bastante desnudo y después del tiempo este se
fue poblando en esta parte existe vegetación en
crecimiento, en conclusión de puede observar que
a medida del tiempo se ha visto una mejora en la
pate de la vegetación y el suelo porque se ha
ido sembrando y poblando los bosques de
vegetación más estable y vigorosa.
CONCLUSIONES
El estudio que se le realizo al suelo, la
vegetación, la temperatura fue satisfactorio, se
obtuvieron resultados coherentes y acordes a la
realidad, en conclusión general los estudios
muestran que aunque la temperatura haya
aumentado un poquito la vegetación es vigorosa,
también existe vegetación en crecimiento y los
suelos son cada vez más poblados, el
departamento de Santander cuenta con grandes
riquezas y sus campos muy productivos, su clima
excepcional es un gancho para cualquier turista.
REFERENCIAS
Disponible en:
http://earthexplorer.usgs.gov/ Consultado: 27 / 06/ 2015
Disponible en:
https://onedrive.live.com/?cid=91175d656d096063&id=91175d656d096063%211145&ithint=folder,doc&authkey=!AKqq8a2lx_ucBYU
http://earthexplorer.usgs.gov/http://earthexplorer.usgs.gov/https://onedrive.live.com/?cid=91175d656d096063&id=91175d656d096063%211145&ithint=folder,doc&authkey=!AKqq8a2lx_ucBYUhttps://onedrive.live.com/?cid=91175d656d096063&id=91175d656d096063%211145&ithint=folder,doc&authkey=!AKqq8a2lx_ucBYUhttps://onedrive.live.com/?cid=91175d656d096063&id=91175d656d096063%211145&ithint=folder,doc&authkey=!AKqq8a2lx_ucBYUhttps://onedrive.live.com/?cid=91175d656d096063&id=91175d656d096063%211145&ithint=folder,doc&authkey=!AKqq8a2lx_ucBYUhttps://onedrive.live.com/?cid=91175d656d096063&id=91175d656d096063%211145&ithint=folder,doc&authkey=!AKqq8a2lx_ucBYUhttps://onedrive.live.com/?cid=91175d656d096063&id=91175d656d096063%211145&ithint=folder,doc&authkey=!AKqq8a2lx_ucBYUhttp://earthexplorer.usgs.gov/
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