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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
Tel. 7828-1000 ext. 224
km 92.5 carretera a Santa Lucía Cotzumalguapa
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