I Jornadas de Seguimiento y Transferencia de Investigacion SOLERES​

Proyecto SOLERES

Jornadas

Aplicacion al sector medioambiental de metodologias avanzadas con sensores hiperespectrales​

D. Juan Antonio Ruso Fuentes

Resumen​

Las imágenes de satélite han jugado un papel fundamental dentro del conjunto de fuentes de datos que sirven para el desarrollo de métodos de incorporación de las nuevas tecnologías de reconocimiento espacial (teledetección), especialmente en aspectos que conciernen al seguimiento temporal y espacial de variables sometidas a una intensa dinámica temporal.

A lo largo de los últimos tiempos, en el campo de observación de la Tierra se ha producido un salto cualitativo en múltiples aplicaciones de índole diversa. A este respecto, merecen especial atención los sensores hiperespectrales, caracterizados por su capacidad para medir radiación reflejada en una amplia gama de longitudes de onda, en cientos de canales espectrales.

La gran riqueza en la información proporcionada por este tipo de sensores permitirá su rápida integración en aplicaciones orientadas al análisis de la biodiversidad en ecosistemas terrestres y al estudio del cambio climático global. Las ventajas de las imágenes hiperespectrales frente al resto son:

• Anchos de banda más estrechos más sensibles a las variaciones de la energía reflejada, lo que permite detectar incipientes problemas en cultivos o vegetación natural, probablemente antes que con cualquier otro método.
• Permiten analizar una amplia combinación de bandas con una resolución espacial muy baja, optimizando así las relaciones espectrales-espaciales.
• Posibilitan el estudio de transiciones y la obtención de firmas espectrales claras a partir de una amplia variedad de bandas para discriminar, por ejemplo, elementos característicos en un sistema de predicción temprana.

Aunque se tiene una experiencia considerable en diferentes aplicaciones al medio ambiente con los sensores multiespectrales, pocos son en la literatura los trabajos existentes en aplicaciones con imágenes hiperespectrales. Solo en el ámbito universitario se han realizado estudios con diversos sensores (Held y Jupp, 1994; Blackburn y Milton, 1994; Milton y Rolin, 1994) con el sensor CASI, para el sector forestal, en estudios de monitorización ambiental y de clasificación del uso del suelo, considerando el comportamiento fenológico de la vegetación, o en (Haboudane et al., 2004) Utilizando imágenes obtenidas por CASI sobre cultivos agrícolas (soja, maíz, y trigo) en varios estados de crecimiento y condiciones de fertilización, para la validación de los índices de vegetación obtenidos.

Desde el ámbito privado, cabe destacar la iniciativa de la empresa INDRA, también aplicando el uso de sensores hiperespectrales, en concreto el AHS de INTA para el estudio de suelos contaminados (brownfields) dentro del marco de los proyectos ERA STAR en la región de Madrid.

Actualmente, se disponen en el mercado sensores hiperespectrales:

• Sobre avión: AISA: 286 bandas (0,4 a 0,9 um), AVIRIS: 224 canales (0,4 a 2,5 um), CASI: hasta 288 bandas (0,4 a 1um), DAIS: 79 bandas (ópticas y térmicas), GER: 126 bandas (+12 termicas), HyMap: 128 bandas (0,4 a 2,5 um), AHS: 80 bandas (0.43 a 12.5 um).
• Sobre Satelite: MODIS: 36 bandas (ópticas y térmicas), no continuas, MERIS: 15 bandas, CHRIS: 18 a 63 bandas, HYPERION: 220 bandas.
• Misiones extra-terrestres: Cassini (Saturno), Galileo (Júpiter), Global Surveyor (Marte).

Egmasa, en su interés por incorporar las tecnologías más avanzadas al objeto de su actividad, inició en 2006 un proyecto de I+D+i consistente en el desarrollo de nuevas metodologías para el tratamiento y análisis de las imágenes hiperespectrales obtenidas de varios sensores satelitales y aeroportados (calibración de datos, identificación de firmas espectrales, clasificación angular, análisis lineal de mezclas espectrales, análisis de los componentes principales) en diferentes ámbitos de estudio, con la intención de obtener una fuente de información periódica sobre el estado dos ecosistemas característicos en Andalucía:

• Praderas de fanerógamas marinas: cartografía de caracterización, estado y evolución de las principales praderas de fanerógamas marinas del litoral andaluz.
• Masas forestales: caracterización de la masa forestal, predicción temprana de los defectos por plagas, y (o decaimiento en las masas forestales y cartografía de la evolución de dichos defectos/estados).

La conferencia es un evento más dentro de las I Jornadas de Seguimiento y Transferencia de Investigación Soleres (JSTIS2008), organizadas por la OTRI, Fundación Mediterranea y los Grupos de investigación Informatica Aplicada (TIC-211) e Informatica y Medio Ambiente (TEP-234), en colaboración con la EPS.

La Conferencia tendrá lugar en la Sala de Grados de CITE-III a las 13:30, 18/12/2008.

http://www.ual.es/acg/soleres/events