Aprende a utilizar imágenes satelitales con herramientas Web

Carlos Duarte Muñoz

Fecha: 2019-03-06


¿Te gustaría experimentar con el uso de imágenes satelitales, pero crees que necesitas muchos conocimientos para emplearlas o que necesitas de grandes recursos económicos y computacionales para obtener las imágenes y procesarlas?

 

¡Alégrate! Nada de eso es cierto. Todos los recursos que requieres para empezar a convertirte en un investigador geomático están a tu alcance y son gratuitos. Además, no necesitas de muchos conocimientos para comenzar a experimentar con el uso de imágenes satelitales y empezar a comprender conceptos como: resolución espacial de las imágenes, tiempos de revisita, tipos de sensores en los satélites, imágenes multiespectrales, índices de percepción remota,  firma espectral, y muchos otros que ahora te pueden sonar como que están en chino. Todo esto lo podrás ir aprendiendo experimentalmente y a tu ritmo, al utilizar herramientas gratuitas que están en internet.

 

De hecho, muchas de estas herramientas no requieren que bajes ningún software, ya que son aplicaciones web que se ejecutan en la nube, lo que te simplifica el proceso de aprendizaje. Conforme vayas aprendiendo y teniendo más confianza en tus conocimientos, entonces podrás utilizar otro tipo de herramientas más poderosas y específicas, bajar tus imágenes y realizar tus propias aplicaciones.

 

Si tu nivel de conocimientos de geomática es cero o muy elemental, te recomiendo  empezar por usar Sentinel Hub Playground, una herramienta web para experimentar con imágenes satelitales de muy diversas plataformas gratuitas como LandSat-8, Sentinel y MODIS, así como acceder a un Modelo Digital de Terreno (DEM por sus siglas en inglés) que te permitirá trabajar con perfiles topográficos.

 

Sentinel Hub Playground es un Sistema de Información Geográfica  (o GIS, por sus siglas en inglés), que funciona como una aplicación web y que te permite visualizar imágenes satelitales de cualquier lugar de la tierra. El sistema te permite ajustar la escala de visualización para enfocarte a una región de interés con más detalle y darte cuenta de las ventajas y limitaciones de las imágenes. Por ejemplo, como las imágenes satelitales se captan a una determinada resolución espacial, solamente podrás ver características del terreno hasta un determinado nivel de detalle. La resolución espacial de las imágenes de los satélites que puedes ver en esta aplicación depende de la banda de frecuencia que estés viendo y por ejemplo, para el LandSat-8 es de 30 m. Es decir, cada pixel cubre aproximadamente un área cuadrada de 30x30 metros. Existen satélites que te pueden proporcionar mayor resolución espacial, algunos por debajo de un metro, pero, en este caso las imágenes tienen un costo.

 

Además, como las imágenes de un satélite en específico son fotografías tomadas en un momento específico, no podrás ver el estado de una región de la tierra continuamente, sino a través una serie de fotografías discretas definidas por el tiempo de revisita del satélite, es decir el tiempo que tarda en volver a pasar por un sitio determinado. Al experimentar con Sentinel Hub Playground, te darás cuenta de los tiempos de revisita típicos de cada satélite.

 

Dependiendo del satélite, las fotografías estarán en diferentes bandas de frecuencia, Las bandas de frecuencia son otra forma de llamar a los colores de la imagen y pueden ser rojo, verde o azul -o variaciones de su tonalidad- o también otras bandas que no vemos, como el infrarrojo. Cuando la imagen del satélite contiene varias bandas de frecuencia se llama multiespectral. Un caso típico de una imagen multiespectral es que contenga 4 bandas, 3 del espectro visible: rojo, verde y azul, y una del infrarrojo cercano. Por cierto, esta última banda es muy útil para distinguir a la vegetación sana.

 

Con Sentinel Hub Playground, podrás escoger la mezcla bandas espectrales que quieres ver y de esa manera resaltar características de algunos objetos en tierra, como la mancha urbana o cuerpos de agua y distinguirlos por sus colores falsos. También podrás emplear algunos índices de percepción remota predefinidos como el NDVI -Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada por sus siglas en inglés- que te permitirán distinguir la vegetación sana de la que podría tener problemas de salud. Este índice combina las bandas roja y la infrarroja para darnos un número entre -1 y 1, donde -1 representa vegetación muerta y 1 la vegetación más sana. El resultado se despliega a través de colores falsos, es decir se codifica la escala de -1 a 1 con tonalidades de colores, típicamente -1 es rojo intenso y +1 es verde, para que puedas apreciar visualmente la salud de la vegetación.

 

Otra bondad de Sentinel Hub Playground, es que permite realizar correcciones atmosféricas a las imágenes, así como buscar imágenes con un determinado porcentaje de nubosidad para concentrarte solo en imágenes limpias de nubes. Esto último es importante, ya que las imágenes con mucha nubosidad no te van a servir de mucho.

 

En este momento te estarás preguntando ¿Y cómo le hago para experimentar todo esto?. Muy simple: entra a la página:

 

https://apps.sentinel-hub.com/sentinel-playground/

 

y ¡empieza a experimentar!. Al hacerlo te vas a encontrar con una pantalla como esta:

 


 

La navegación es muy intuitiva y rápidamente estarás en condiciones de examinar y jugar con las imágenes.

 

Lo primero que puedes hacer es buscar una localidad específica, tecleando un nombre en la ventana de búsqueda. Luego podrás escoger el satélite de interés, la fecha de toma, y ya que obtengas la imagen podrás cambiar la escala para ver con más detalle una región que te interese. Una vez que la tengas, podrás escoger la combinación de bandas que quieres desplegar y ver cómo esto resalta diferentes características del terreno. Para ayudarte, te puedes guiar con la siguiente figura:

 

 

Eso es todo. Empieza a experimentar y a darte cuenta de lo que puedes hacer con las imágenes satelitales. Tal vez podrás investigar los cambios en el terreno en un lapso determinado, determinar zonas de producción agrícola, tala de bosques y muchas cosas más. El límite está en tu dedicación.

 

Felicidades. Al usar esta herramienta, empezarás a entender las bondades y limitaciones de las imágenes satelitales y estás en camino a utilizar otras herramientas más sofisticadas que te convertirán en un investigador geomático. ¡Así que disfruta



Etiquetas: geomática,Sentinel Hub Playground,educación,imágenes satelitales,sistemas de información geográfica,GIS.

Revista Hacia El Espacio de divulgación de la ciencia y tecnología espacial de la Agencia Espacial Mexicana.




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