Índices de vegetación

Lectura asignada:http://academic.uprm.edu/public/cursos/gis/lectesc/pettorelli_e2005.pdf

Ver también páginas 233-245 del Manual de Idrisi, y

http://www.ciesin.org/docs/005-419/005-419.html

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Índices de vegetación

• La abundancia de vegetación afecta la respuesta espectral en un píxel.

• Los índices de vegetación nos permiten estimar la abundancia de vegetación utilizando datos espectrales.

Índices de vegetación• Los índices de vegetación más simples

que se han utilizado son la respuesta espectral en ciertas bandas.

• Por ejemplo, se han informado correlaciones entre cobertura vegetal con bandas de MSS desde 0.33 para MSS7 (2da infrarroja) hasta 0.88 para MSS6 (1ra infrarroja).

Índices de vegetación

• Tipos de índice más efectivos: – 1. basados en pendiente,

– 2. basados en distancia, – 3. por transformaciones ortogonales.

Respuesta espectral

Índices de vegetación

• Existen diferencias espectrales notables entre la vegetación y otros componentesde la superficie terrestre.

• Esas diferencias en respuesta espectralaumentan a medida que la vegetación se hace más densa o más productiva.

Cambios espectrales en campo de cultivo

NIR

R

Indices basados en pendiente

• RATIO = NIR / RED– Problemas de iluminación variable se

minimizan– Susceptible a división por cero

– La escala de medida no es lineal y la distribución no es normal

Indices basados en pendiente

• NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)

• NDVI = (NIR – RED) / (NIR + RED)

– Problemas de iluminación variable se minimizan

– Problemas de división por cero se reducen considerablemente

– Escala de medida es lineal y fluctúa entre -1 y +1

Indices basados en distancia

Componentes de respuestaespectral en un píxel

• La reflectancia determinada en un píxel es una combinación de las reflectancias de todos los objetos presentes en ese lugar del terreno.

• Un área con mezcla de vegetación y suelo va a afectar la reflectancia de acuerdo a las proporciones de estos 2 componentes.

• Es más importante hacer esta distinción entre suelo y vegetación en áreas áridas o semiáridas.

Determinación de la línea de suelo

• Si determinamos la relación entre la reflectancia en las bandas roja e infrarroja cercana para píxeles que sólo presenten suelo raso obtendremos una línea: la línea de suelo .

• Factores como humedad del suelo provocan diferentes combinaciones de reflectancias en estas bandas.

Línea de sueloReflectancia en R e IR de píxeles sin vegetación

Componentes de la línea de suelo

Transformaciones ortogonales

• Se pueden obtener con PCA.• Existen índices de este tipo para los que se

han asignado coeficientes según los datos de un lugar: transformación “tasseledcap” (gorro de borla).

• La ecuación para el componente de Verdorusando datos de MSS:

• GVI = -0.39MSS4 - 0.56MSS5 + 0.60MSS6 + 0.49MSS7

Transformaciones ortogonales (PCA)

Componentes obtenidos de TM

Transformación gorro de borla“Tasseled cap”

Transformación gorro de borla

Correlación con cobertura

Brillo, verdor y humedad

PCA 1, 2 y 3

¿Cuál utilizar, PCA o tasseled cap?

• Aunque las 2 imágenes anteriores varían en los colores se parecen en el contraste entre clases de cobertura principales: carreteras, cultivos, urbano, bosques.

• Se debe a que PCA y Tasseled Cap se obtienen con procedimientos parecidos.

• Tasseled cap es apropiado para áreas cultivadas.

• PCA es conveniente bajo otras condiciones.