Evaluación de inundaciones mediante teledetección

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La evaluación de inundaciones a través de imágenes satélite es uno de los análisis en los que identificar con mayor facilidad los recursos naturales hídricos y el impacto generado en desastres naturales. Las masas de agua tienen un comportamiento muy particular frente al espectro electromagnético y pueden realzarse visualmente a través de sencillas composiciones RGB o índices espectrales.

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Las masas de agua en estado líquido tienden a absorber energía existiendo una menor absorción en el visible y una absorción ligeramente mayor en las bandas del infrarrojo de onda corta o SWIR. La reflectividad de bandas es prácticamente horizontal para el agua líquida. Pero cuando nos encontramos con masas de agua en estado sólido, las bandas del visible reflejan la energía de manera alarmante desciendo según nos acercamos a las bandas del SWIR. Este sencillo comportamiento será el que marcará tus pautas para analizar composiciones RGB e indicadores espectrales a la hora de trabajar masas de agua.

Las masas de agua líquida son visualizas en tonos oscuros a lo largo de cualquier banda satélite debido a la absorción de energía mientras las masas de agua sólida muestran tonos brillantes, especialmente en las bandas del visible, debido al reflejo de la energía.

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Jugando con las bandas satélite y, entendiendo el comportamiento del agua a lo largo del espectro electromagnético, puedes trabajar y analizar aspectos como la localización de zonas húmedas en el territorio, evaluar superficies afectadas por inundaciones, cuantificar descensos y movimientos de masas de agua o visualizar zonas de regadío en contextos agrarios.

Los análisis de inundaciones, con ayuda de datos satélite, pueden trabajarse jugando estratégicamente con las bandas de trabajo para identificar y cuantificar las superficies las zonas afectadas por la inundación. La técnica rádar o la convencional óptica de satélites como Sentinel y Landsat te mostrarán de manera nítida las zonas afectadas.

Ante un caso de análisis de inundaciones trabajando con la óptica convencional, las bandas del SWIR son clave en la composición RGB de la imagen a analizar. Puedes comenzar a analizar la zona afectada jugando con filtros como el tradicional falso color RGB 12,11,4 de Sentinel 2. Así de llamativas se ven las masas de agua cuando juegas con el infrarrojo de onda corta en tus imágenes satélite.

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Elementos territoriales tan marcados cromáticamente pueden ser reclasificados para generar límites vectoriales y determinar la superficie afectada a través de tu SIG de escritorio. Tan solo necesitarás identificar el momento anterior y posterior a la inundación y realizar análisis como las reclasificaciones supervisadas para clasificar tus usos del suelo. Así se observa una zona inundada cuando trabajas bandas satélite en su estudio.

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Además de las composiciones RGB, también es posible discriminar masas de agua y ambientes húmedos empleando índices como el Índice Diferencial de Agua Normalizado (NDWI). Relaciones entre bandas como las planteadas en el método Gao, método Xu, o el método McFeeters te ayudarán a establecer un índice normalizado para discriminar los diferentes ambientes territoriales. En estos casos deberás recurrir a las banas NIR, SWIR o GREEN para componer el índice según la metodología escogida. La fórmula de McFeeters es una de los más empleados para definir este indicador a través de una relación entre el infrarrojo cercano y el verde visible.

NDWI = (GREEN-NIR) / (GREEN+NIR)

Bajo el índice NDWI obtendrás un conjunto de valores comprendidos entre -1 y 1 con el que interpretar las zonas con presencia de agua y zonas húmedas en el territorio.

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Si aún no estás familiarizado con las técnicas de combinación de bandas y generación de índices ambientales, puedes comenzar desde cero aprendiendo las técnicas de teledetección y discriminando elementos territoriales y recursos naturales. Este curso de Introducción a la Teledetección te entretendrá durante dos meses componiendo y analizando imágenes satélite de cualquier parte del mundo.

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