Curso de teledetección con datos satélite, drones y LiDAR

Si estás pensando realizar un curso de teledetección, ten por seguro que será una de las temáticas más gratificantes que harás en el contexto de los SIG, tanto analítica como visualmente. Las composiciones de imágenes a falso color, el análisis de bandas multiespectrales y la fotointerpretación te permitirán analizar aspectos ambientales ocultos en el territorio que no pueden ser vistos a simple vista ¿Quieres saber, y ver en imágenes, qué cosas puedes aprender realizando nuestro curso de Teledetección, drones y LiDAR?

La clave en los análisis con sensores remotos está en el comportamiento de los objetos a lo largo del espectro electromagnético. Los objetos situados en la superficie se comportan de una manera particular frente a las diferentes regiones del espectro electromagnético. Cada elemento emite energía de una manera específica generando una firma espectral. ¿Ves las diferentes tonalidades que adquieren las parcelas agrarias en esta imagen tomada en el infrarrojo cercano?

Pues sin saberlo acabas de interpretar visualmente cómo se comportan unos elementos frente a otros en términos de reflectancia y absorción de energía. Las tonalidades más claras indican presencia de vegetación que refleja energía electromagnética en la franja del infrarrojo. Las zonas más oscuras indican suelos desnudos o en barbecho que actualmente no tienen vegetación en crecimiento y tienden a absorber esa parte del infrarrojo.

El monitoreo de incendios sigue una dinámica similar. La influencia de la banda NIR del infrarrojo en las zonas vegetales sanas contrasta frente a las zonas afectadas por un incendio forestal pudiendo calcular y realizar un análisis del grado de severidad que ha sufrido la zona mediante indicadores como el NBR (Normalized Burn Ratio). Un incendio, por muy extinguido que esté, dejará huella en el territorio a ojos de la teledetección. Mira lo que este inicial foco de fuego termina generando en la isla griega de Citera.

E incluso, las diferentes bandas de trabajo de nuestras imágenes satélite como Sentinel o Landsat nos permiten retirar las nubes de humo para adentrarnos en el interior del incendio y trazar los frentes de avance de fuego. Las bandas del NIR y el SWIR son claves en el seguimiento y la gestión de incendios forestales.

Aunque nuestros ojos sólo sean capaces de visualizar imágenes en la parte del visible, los satélites nos permiten ver aquello que no vemos realzando estos aspectos particulares fuera del espectro visible. Componiendo imágenes RGB a falso color conseguiremos realzar matices temáticos del territorio. Por ejemplo, podemos analizar riesgos volcánicos visualizando nítidamente las trayectorias que recorren las actuales coladas de lava volcánica que se encuentran en Hawaii. Las bandas de análisis térmico nos mostrarán las coladas de lava activa que, en una imagen convencional, nos resultaría dificil identificar.

Las masas de agua, por ejemplo, absorben la energía electromagnética en el infrarrojo de onda corta, por lo que podemos generar mapas temáticos que realcen ecosistemas acuáticos, visualizar los sólidos en suspensión e incluso analizar situaciones de catástrofes como las avenidas o las inundaciones. Sencillas técnicas de composición RGB basadas en las bandas del SWIR nos mostrarán los territorios inundados pudiendo hacer estimas de los daños generados. ¿Quieres ver cómo quedan realzadas las inundaciones frente una situación convencional? La crecida del río Ebro es un gran ejemplo.

La teledetección es una interesante herramienta para el seguimiento territorial frente a desastres naturales. Terremotos, inundaciones, avalanchas o tormentas tropicales pueden ser seguidas a través de imágenes y jugando con los conceptos de resolución espacial, radiométrica o temporal. Complementando la técnica de teledetección con Modelos Digitales de Elevación podemos reconstruir episodios como la mítica avalancha de Khurdopin, calcular la superficie afectada o analizar la componente direccional de la avalancha.

Los drones y las técnicas de análisis de bandas son una referencia de aplicación dentro del seguimiento de cultivos y agricultura de precisión. El ensamblado de imágenes de vuelos aéreos mediante drones puede ser gestionado para generar nuevos mosaicos e interpretar las parcelas agrarias, construir modelos digitales o componer escenarios en 3D. Agisoft es un ejemplo interesante de aplicación para este tipo de análisis.

Una vez tenemos ensambladas nuestras imágenes podremos trabajar convencionalmente y de forma análoga a la teledetección, pudiendo emplear la información del infrarrojo que nos ayudará a identificar y discriminar rápidamente la vegetación a lo largo del territorio. Podemos analizar el crecimiento vegetal hasta el punto de combinar diferentes bandas estratégicas de imagen para desempeñar análisis de presencia/ausencia de vegetación, análisis de salud o calcular índices como el convencional Índice de Vegetación Diferencial Normalizado o NDVI. ¿Ves las zonas de mayor productividad de cultivos?

Si además queremos trabajar análisis temporales podemos jugar con los valores de estos indicadores para conocer la evolución de los cultivos o trabajar escalas temporales con ayuda de secuencias timelapse que muestren la evolución de los cultivos a lo largo del tiempo.

Los datos LiDAR son otra de las vías de interpretación del territorio. En este caso, una inmensa nube de puntos nos puede ayudar a conocer los valores altitudinales de la zona de trabajo construyendo nuestros propios modelos de elevación. Gracias a la capacidad de discriminar objetos como edificios o vegetación, podremos realizar archivos DEM tomando como base diferentes niveles de superficie en la que se muestren o excluyan los objetos.

Y jugando con los datos, podemos simplificar la información para obtener mapas temáticos basados en alguno de los aspectos objetivo de análisis. Una clasificación de tipos de cultivos, zonas urbanas o masas de agua pueden ser gestionados a través de las herramientas de reclasificación supervisada y no supervisada para generar mapas de usos del suelo en formato vectorial.

Todo esto y mucho más puede ser analizado con ayuda de los convencionales SIG de escritorio y apoyándonos en herramientas analíticas propias de teledetección. Por ejemplo, las herramientas de SNAP y LEOWorks de la Agencia Espacial Europea y empleando extensiones particulares como GEOBIA, Sen2Cor o las convencionales herramientas de Spatial Analyst de ArcGIS. Un repertorio de plataformas de teledetección disponibles en Internet también nos ayudarán a realizar sencillos análisis temáticos vía online o descargar gratuitamente nuestras imágenes de trabajo.

Echa un vistazo a nuestro curso de Introducción a la Teledetección con datos satélite, drones y lidar con el que aprender las bases de esta técnica en el entorno de los SIG, procesar imágenes satélite, componer imágenes analíticas a falso color, construir indicadores temáticos, componer mosaicos aéreos de drones o gestionar datos LiDAR. Una vez veas lo que la teledetección puede hacer por ti, las imágenes aéreas convencionales nunca volverán a parecerte lo mismo.

Etiquetas: drones, LiDAR