NDVI y otros indicadores Ecología del paisaje básica

NDVI Tasseled Cap indeces Normalized difference vegetation index Greenness Brightness Wetness http://grindgis.com/blog/vegetation-indices-arcgis

NDVI Normalized difference vegetation index

COVER TYPE RED     NIR NDVI Dense vegetation 0.1 0.5 0.7 Dry Bare soil 0.269 0.283 0.025 Clouds 0.227 0.228 0.002 Snow and ice 0.375 0.342 -0.046 Water 0.022 0.013 -0.257

Landsat

LANDSAT http://earthexplorer.usgs.gov/

LANDSAT Recibe información en diferentes longitudes de onda RGB Rojo Verde Azul Infrarrojo cercano Infrarrojo lejano 1 Infrarrojo lejano 2

Bandas de los satélites Landsat

Landsat 8 Landsat 8 Operational Land Imager (OLI) and Thermal Infrared Sensor (TIRS) Bands Wavelength Resolution Band 1 – Coastal aerosol 0.43 – 0.45 30 Band 2 – Blue 0.45 – 0.51 Band 3 – Green 0.53 – 0.59 Band 4 – Red 0.64 – 0.67 Band 5 – Near Infrared (NIR) 0.85 – 0.88 Band 6 – SWIR 1 1.57 – 1.65 Band 7 – SWIR 2 2.11 – 2.29 Band 8 – Panchromatic 0.50 – 0.68 15 Band 9 – Cirrus 1.36 – 1.38 Band 10 – Thermal Infrared (TIRS) 1 10.60 – 11.19 100 * (30) Band 11 – Thermal Infrared (TIRS) 2 11.50 – 12.51

Como descargar Pagina oficial descargas Landsat https://earthexplorer.usgs.gov/

Como descargar Seleccionar imágenes sin nubes

Como descargar Descarga un archivo *.tar.gz Es un archivo comprimido 100 MB a 1GB

Como descargar

Bandas Landsat 4 Band 7 Mid-Infrared (2.08 – 2.35 μm) 30 m Band 6 Thermal (10.40 – 12.50 μm) 120 m Band 5 Near-Infrared (1.55 – 1.75 μm) 30 m Band 4 Near-Infrared (0.76 – 0.90 μm) 30 m Band 3 Visible (0.63 – 0.69 μm) 30 m Band 2 Visible (0.52 – 0.60 μm) 30 m Band 1 Visible (0.45 – 0.52 μm) 30 m

Reflectancias Los valores de las bandas rojas e infrarrojas cercanas deben ser transformadas a reflectancias (estandarizadas) Transformar valores de pixel a reflectancia Corregir por inclinación del sol Calculo del índice con valores corregidos

ρλ’ = M ρQ cal + A ρ ρλ’ = TOA planetary reflectance, without correction for solar angle. Note that ρλ’ does not contain a correction for the sun angle. M ρ = Band-specific multiplicative rescaling factor from the metadata (Reflectance_Mult_Band_x, where x is the band number) A ρ = Band-specific additive rescaling factor from the metadata (Reflectance_Add_Band_x, where x is the band number) Q cal = Quantized and calibrated standard product pixel values (DN).

Buscar el valor especifico del rescalamiento para cada banda

Band 4 reflectance= (1.0168E-02 * (“sub_tif_Band_4”)) + -50.84170 REFLECTANCE_MULT_BAND_4 = 1.0168E-02 REFLECTANCE_ADD_BAND_4 = -50.84170 Band 4 reflectance= (1.0168E-02 * (“sub_tif_Band_4”)) + -50.84170 https://landsat.usgs.gov/landsat-8-l8-data-users-handbook-section-5

ourselves

ourselves

Inclinación del sol sombras e intensidad de la luz En el archivo de metadatos se busca la inclinación del sol ρλ = ρλ ‘/cos θSZ = ρλ ‘/sin θSE 58.26079794 ρλ = TOA planetary reflectance θSE = Local sun elevation angle. The scene center sun elevation angle in degrees is provided in the metadata (Sun Elevation). θSZ = Local solar zenith angle; θSZ = 90° – θSE.

NDVI Normalized difference vegetation index NDVI = (NIR 4 - VIS 3) / (NIR 4 + VIS 3)

Mascara de nubes En banda 9 Ver histograma en propiedades de la imagen

Histograma No nubes Nubes

Reclasificar la imagen de banda 9 en 0 y 1 (no nube vs nube ) Separación de nube no nube en banda 9 es por encima de 5000 En histograma visualizar nubes ubicando el minimo en 6000 Clasificación usando raster calculator (raster@B9 > 6000) = 0 else =1

Reclasificar la imagen de banda 9 en 0 y 1 (no nube vs nube ) Nube en mascara

Multiplicar mascara por NDVI NDVI * cloud_binary Sin mascara

Multiplicar mascara por NDVI NDVI * cloud_binary Con mascara

Reclasificar Bosque (NDVI>0.3) No Bosque (0>NDVI>0.3) Agua y background NDVI<=0 No data ("ndvi_mask@1">0.3)*2 + ( ("ndvi_mask@1">0.1) AND ("ndvi_mask@1"< 0.3) )*1

Mapa de Bosque no Bosque usando NDVI (0.3) Landsat 8 Bandas 4 y 5 Nubes en mascara de Banda 9

Tasseled Cap indeces Son ortogonales entre si No correlacionados Combinacion lineal de canales-bandas Greenness Verdor correlacionado con NDVI-EVI Brightness Albedo-reflectancia de superficies Wetness Humedad en suelo y/o vegetación

Tasseled Cap indeces Index Band 2 (Blue) Band 3 (Green) Band 4 (Red)   Index Band 2 (Blue) Band 3 (Green) Band 4 (Red) Band 5 (NIR) Band 6 (SWIR 1) Band 7 (SWIR 2) Brightness 0.3029 0.2786 0.4733 0.5599 0.508 0.1872 Greenness −0.2941 −0.243 −0.5424 0.7276 0.0713 −0.1608 Wetness 0.1511 0.1973 0.3283 0.3407 −0.7117 −0.4559

Indice de brillo Tas_cap ἱ = (0.3029 *(2nd_Band_correted))+                          ( 0.2786 *(3rd_Band_correted))+                          ( 0.4733 *(4th_Band_correted))+                          ( 0.5599 *(5th_Band_correted))+                           ( 0.508 *(6th_Band_correted))+                           ( 0.1872 *(7th_Band_correted))

Br=(B−Bμ)/Bσ Gr=(G−Gμ)/Gσ Wr=(W−Wμ)/Wσ, DI=Br−(Gr+Wr). Indices estandarizados contra los valores promedios en bosque y sus desviaciones estandard Br=(B−Bμ)/Bσ Gr=(G−Gμ)/Gσ Wr=(W−Wμ)/Wσ, DI=Br−(Gr+Wr). Indice de perturbación calculado entre los tres índices de Tasseled Cap

Figure 2: NDVI image Figure 3: Tasseled cap image

Uso de índices teselados en clasificación

12 difference layers, where each Tasseled Cap index layer for a date was subtracted from the seasonally previous date 12 TM bands from four dates Fig. 5. The accuracy assessments for the deciduous genera classifications for the outwash plain.

Fig. 6. The completed outwash plain classification using 345 where (a) is a small section of (c) or using cBGW where (b) is a small section of (d).