Diego García Díaz
GIS & Remote Sensing. Python & Statistics. Surf & MTB :)
Protocolo automático para el tratamiento de imágenes Landsat y la generación de productos derivados
Workshop sobre técnicas de procesamiento en teledetección (TELEDETECC WP5)
García D., Aragonés D., Afán I., Díaz-Delgado R. & Bustamante J.¿Dónde encontrarnos?
Laboratorio de SIG y Teledetección (LAST), Estación Biológica de Doñana (CSIC)
Avenida Américo Vespucio 26, Isla de la Cartuja. 41092 (Sevilla)
¿Quienes somos?
Comisión Científica
Juan José Negro Balmaseda (Profesor de Investigación)
Pedro Jordano Barbudo (Profesor de Investigación)
Javier Bustamante Díaz
Responsable científico
(Investigador Científico)
Ricardo Díaz-Delgado Hernández
Dr. Biología
Isabel Afán Asencio
Responsable Técnico
Dra. Biología
David Aragonés Borrego
Ingeniero Forestal
Diego García Díaz
Geógrafo
Reconstrucción de la inundación
y la vegetación acuática
de las marismas de Doñana
mediante Teledetección
Fluctuaciones (OAPN-CSIC 2003) / HYDRA (CGL2006-02247) / HYDRA2 (CGL2009-09801)
Precipitación => Inundación
Marisma estacional con una alta variabilidad interanual
Precipitación => Inundación
Marisma estacional con una alta variabilidad intraanual
16 Ene 1976
Tratamiento del banco de imágenes Landsat para la
obtención de series temporales de productos derivados
Certificación:
ISO 9001
ISO 14001
Protocolo Automático
- El protocolo actual es la versión 4 del Protocolo para el tratamiento de imágenes Landsat. A lo largo de estas versiones se ha buscado prescindir de software propietario y agilizar el proceso.
- Desarrollado en el LAST como respuesta a un problema complejo, como es el estudio de la inundación en la marisma de Doñana.
- Las condiciones cambiantes de la marisma hacen muy difícil definir una metodología para estimar la cubierta de agua (en una serie temporal) por medio de índices de agua u otro tipo de algoritmos.
- Por ello, se decidió llevar a cabo una normalización (basada en Áreas Pseudo Invariantes (PIAs)) de las imágenes en base a la reflectividad de unas áreas en las que a priori debería ser homogenéa y constante a lo largo del tiempo (arenas, mar y embalses, cascos históricos, etc...)
http://last-ebd.blogspot.com/2014/12/la-resurreccion-del-travieso.html
http://last-ebd.blogspot.com/2014/12/ultima-landsat-antes-de-navidad.html
{
"_id" : "20140812l8oli202_34",
"Info" : {
"Iniciada" : "Tue Nov 24 01:08:18 2015",
"Pasos" : {
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"Fecha" : "Tue Nov 24 01:17:22 2015",
"Kl-Values" : {
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"Corrad" : "True"
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"Georef" : "True",
"Fecha" : "Tue Nov 24 01:14:02 2015"
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"Fecha" : "Tue Nov 24 01:18:01 2015",
"Nor-Values" : {
"b4" : {
"Parametros" : {
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"Tipo_Area" : {
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"b5" : {
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"Tipo_Area" : {
"Arena" : NumberInt(206),
"Embalses" : NumberInt(1487),
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"Urbano-1" : NumberInt(424),
"Urbano-2" : NumberInt(671),
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"b6" : {
"Parametros" : {
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"Tipo_Area" : {
"Arena" : NumberInt(698),
"Embalses" : NumberInt(1953),
"Mineria" : NumberInt(194),
"Mar" : NumberInt(49501),
"Urbano-1" : NumberInt(599),
"Urbano-2" : NumberInt(741),
"Aeropuertos" : NumberInt(332),
"Pastizales" : NumberInt(117),
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}
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"b7" : {
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"Tipo_Area" : {
"Arena" : NumberInt(683),
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"Mineria" : NumberInt(200),
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"Urbano-2" : NumberInt(713),
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},
"b2" : {
"Parametros" : {
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"Tipo_Area" : {
"Arena" : NumberInt(662),
"Embalses" : NumberInt(1590),
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},
"b3" : {
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"Tipo_Area" : {
"Arena" : NumberInt(571),
"Embalses" : NumberInt(2111),
"Mineria" : NumberInt(125),
"Mar" : NumberInt(49499),
"Urbano-1" : NumberInt(532),
"Urbano-2" : NumberInt(810),
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"Pastizales" : NumberInt(115),
"Pinar" : NumberInt(1593)
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}
}
}
},
"Tecnico" : "LAST-EBD Auto",
"Finalizada" : "Tue Nov 24 01:18:04 2015"
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"Clouds" : {
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"umbral" : NumberInt(50),
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},
"usgs_id" : "LC82020342014224LGN00"
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Los productos que se realizaban hasta la versión 4 eran NDVI, Flood Mask y Turbidez. En esta nueva versión se han incorporado la Profundidad y el Hidroperiodo.
- Basado en las campañas de campo realizadas por personal del LAST y de la Estación Biológica de Doñana.
- Se basa en una regresión multivariante a partir de los datos in situ y de la reflectividad de las bandas.
- Reajustado dentro del Proyecto Ecopotential con unos 1440 puntos de campo, entre los que se ha incluido Landsat 8
Los productos que se realizaban hasta la versión 4 eran NDVI, Flood Mask y Turbidez. En esta nueva versión se han incorporado la Profundidad y el Hidroperiodo.
Algoritmo
de bandas
Cuerpos de agua poligonizados e interpolados (DTM)
Hidroperiodo
- Se trata de un producto singular, ya que no se aplica sobre una imagen sino sobre el conjunto de máscaras de agua de un ciclo hidrológico
- Es una variable muy importante para explicar la distribución de especies en la marisma
- La salida es un raster cuyo valor de pixel es el número de días que un pixel ha estado inundado a lo largo del ciclo hidrológico
Máscaras de agua ciclo 2008/09
Escenas 202/34 & 202/35
(Hidroperiodo / Días Válidos ) * 365 = Hidroperiodo Normalizado
Hidroperiodo
Máscara días válidos
Hidroperiodo normalizado
Toda esta metodología es transferible a otras escenas.
Solo se necesitan una imagen de referencia y unas PIAs de la misma. Lo cual podría llegar a ser un proceso automático.
Conclusiones
- Proceso automatizado para el tratamiento de imágenes Landsat y la obtención de productos derivados (facilidad para añadir productos nuevos)
- Tiempo medio de unos 2-3 minutos por escena, dependiendo de la cantidad de nubes en la misma
- Transferible a otras escenas y satélites
- Modelo empírico basado en datos de verdad terreno
- Modelo pragmático destinado a ser útil para los gestores del Espacio
¡Landsat 9!
https://github.com/LAST-EBD
Workshop WP5 PTI Septiembre 2021
By Diego García Díaz
