Introducción a los Sistemas de Información Geográfica (SIG) Universidad Nacional del Nordeste Facultad de Humanidades CARRERA DE ESPECIALIZACION TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION GEOGRAFICA (TIG) Resoluciones 511/10-CS y su modificatoria 749/12-CS – Acredita ante la CONEAU

Introducción a los Sistemas de Información Geográfica (SIG) PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES SATELITALES Docentes: Dr. Osvaldo Daniel Cardozo Lic. Juan Ariel Insaurralde Viernes 17 y Sábado 18 de Abril de 2015 Horarios: 9 a 13 hs y 14 a 18 hs.

PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES SATELITALES Temario a desarrollar: Concepto de imagen digital. Tratamiento digital de imágenes. Mejoras visuales: filtros, realces y contraste. Corrección radiométrica de imágenes, correcciones atmosféricas. Corrección geométrica de imágenes. Técnicas de fusión de imágenes. Cálculo de variables físicas: Temperatura, Índices de vegetación, índice de agua, Radiancia, reflectancia, etc. Clasificación de imágenes y verificación de los resultados. Detección de cambios.

Bibliografía

Concepto de imagen digital Haciendo un poco de memoria…

Espectro Electromagnético Haciendo un poco de memoria… Espectro Electromagnético y Firma Espectral

Concepto de imagen digital Brightness Value Digital Count Nivel Digital: se trata del valor numérico discreto asignado por el sistema formador de imágenes a cada celda en respuesta a la radiancia recibida sobre el sensor. Existe una relación lineal entre el ND grabado y la radiancia correspondiente a cada celda del terreno.

Concepto de imagen digital Imagen analógica: función continua de la luminancia de una determinada superficie. Imagen digital: función discretizada de la imagen analógica, tanto en las dimensiones geométricas, mediante la generación de celdas por muestreo equi-espaciado de la superficie, como en sentido radiométrico, mediante la asignación de valores enteros denominados Niveles Digitales (ND) comprendidos entre 0 y N-1, siendo k el margen dinámico del sistema que es determinado por su resolución radiométrica (habitualmente de 8 bits, es decir, N=2^8=256, o de 10 bits, es decir, N=1024).

Concepto de imagen digital Imagen analógica: función continua de la luminancia de una determinada superficie. Imagen digital: función discretizada de la imagen analógica, tanto en las dimensiones geométricas, mediante la generación de celdas por muestreo equi-espaciado de la superficie, como en sentido radiométrico, mediante la asignación de valores enteros denominados Niveles Digitales (ND) comprendidos entre 0 y N-1, siendo k el margen dinámico del sistema que es determinado por su resolución radiométrica (habitualmente de 8 bits, es decir, N=2^8=256, o de 10 bits, es decir, N=1024).

Alta y baja resolución espacial Concepto de imagen digital Píxel: contracción del inglés picture element, es cada uno de las celdas que componen una imagen dispuestos matricialmente en filas y columnas. Representa la mínima unidad de información espacial y numérica (valor de ND). Alta y baja resolución espacial

Procesamiento digital de la imagen satelital El Análisis, Procesamiento o Tratamiento Digital de Imágenes es el conjunto de técnicas (normalmente matemático-estadisticas) que se aplican a las imágenes digitales con el objetivo de visualizar, analizar, transformar, extraer, reducir, generalizar, obtener nueva información a partir de ella. Pre-Procesamiento: no hay transformación de los niveles digitales de imagen. Procesamiento: hay transformación de los niveles digitales en la imagen. Las principales operaciones son: Realces del contraste. Fusión. Filtros. Clasificación. Corrección geométrica y radiométrica. Detección de cambios. Transformaciones (IV, NDVI, ACP, ALME). Análisis textural. Constituye el núcleo de los Sensores Remotos/Teledetección y guarda una estrecha relación con los Sistemas de Información Geográfica (SIG).

Soporte y organización de la imagen digital En la actualidad lo más común es la distribución por internet: ftp, servidores o IDE’s. P/e: Earth Explorer de NASA, servidor del INPE, CONAE.

Soporte y organización de la imagen

Equipos de Tratamiento Digital a) Componentes físicos

Equipos de Tratamiento Digital b) Componentes lógicos Ejemplos de software para el PDI Pagos… Libres… No específicos

Equipos de Tratamiento Digital b) Componentes lógicos

Equipos de Tratamiento Digital c) Componentes humano Es escaso Requiere de formación (carreras) Es costoso (cursos)

Equipos de Tratamiento Digital d) Los Datos Es escaso y no siempre disponible Es costoso

Funciones de los Equipos de Tratamiento Digital Se pueden desarrollar otras, pero básicamente son estas: Operaciones de utilidad general Correcciones de la Imagen Realces y mejoras de la imagen Generación de información temática 1. Operaciones de utilidad general Gestión de Archivos Utilidades de visualización Utilidades estadísticas

Funciones de los Equipos de Tratamiento Digital 1. Operaciones de utilidad general Gestión de Archivos Lectura de datos originales Gestión de campos para la documentación: Columnas Filas Tamaño del Píxel Número de Bandas Composición de Imágenes (4-5-3, R-G-B; 5-4-3; 4-3-2) (4-7-5 = zonas quemadas; 7-4-3 = discriminación de cultivos en regadío o zonas encharcadas). Aislar sector = formar máscaras.

Funciones de los Equipos de Tratamiento Digital 1. Operaciones de utilidad general Utilidades de visualización Conversión digital - analógica: es decir convertir el valor numérico a una señal analógica para que se pueda visualizar. Obtención de coordenadas con ayuda del cursor Digitalización de áreas sobre la imagen con ayuda del cursor (clasificación, ríos, aislar, etc). Cambio de escala (zoom) Creación de archivos de visualización

Funciones de los Equipos de Tratamiento Digital 1. Operaciones de utilidad general Utilidades estadísticas Medidas de tendencia central y de dispersión Histograma Dispersogramas (correlación y regresión entre bandas) Perfiles y Transectas Máscaras

Funciones de los Equipos de Tratamiento Digital 1. Operaciones de utilidad general Utilidades estadísticas Medidas de tendencia central y de dispersión

Funciones de los Equipos de Tratamiento Digital 1. Operaciones de utilidad general Utilidades estadísticas Histograma

Funciones de los Equipos de Tratamiento Digital 1. Operaciones de utilidad general Utilidades estadísticas Dispersogramas (correlación y regresión entre bandas)

Funciones de los Equipos de Tratamiento Digital 1. Operaciones de utilidad general Utilidades estadísticas Perfiles y Transectas

Funciones de los Equipos de Tratamiento Digital 1. Operaciones de utilidad general Utilidades estadísticas Máscaras

Práctica en un software de Tratamiento Digital Operaciones de utilidad general en ENVI Gestión de Archivos Utilidades de visualización Utilidades estadísticas Ver… Guía de Prácticas con ENVI 4.7 [2011] Cargar las bandas de una imagen Landsat Calcular estadísticas Realizar una correlación entre bandas