DESCRIPCIÓN DE LAS IMÁGENES DE SATÉLITE UTILIZADAS

Como material fundamental para lograr los objetivos del presente proyecto, se dispone de un número total de 6 imágenes tomadas por los satélites Landsat 4 y Landsat 7 para los años de estudio 1989, 1999 y 2006.

Fig. III.34 Significado de un pixel (Chuvieco, 2002)

Los satélites transportan unos sensores que son capaces de captar la energía solar reflejada por una porción de superficie terrestre y plasmarla en la imagen digital como un número llamado Nivel Digital (ND). El Nivel Digital es una cifra entre 0 y 255 que representa la energía reflejada por el terreno (fig.III.34).

La información de la energía reflejada por la superficie terrestre se recoge en porciones del espectro electromagnético denominadas bandas. En un pixel hay un nivel digital para cada banda del espectro electromagnético (fig. III.34 y fig.III.35).

Fig. III.36 Espectro electromagnético

El número de bandas de las imágenes de este proyecto se incluye en la tabla III.12; existen hasta 8 bandas en el sensor más moderno de los satélites Landsat. Según Bautista (2004) las bandas que mejor detectan la vegetación son las del visible, el infrarrojo cercano e infrarrojo medio; éstas detectan la vegetación por el parénquima esponjoso de las hojas, la humedad de la planta, las hojas senescentes y la absorción de la clorofila. Estas mismas bandas son las que se usan en este estudio.

En la tabla III.12 se concreta el tamaño del píxel de las imágenes utilizadas en este proyecto. En la misma tabla también se cita el satélite, el sensor que tomó la imagen y la fecha de cada una de ellas. Para cubrir totalmente la zona de estudio se han necesitado varias imágenes, en esta tabla resumen se incluye a su vez el código de ubicación de cada una de ellas.

Tabla III.12 Características más importantes de las imágenes de satélite usadas Fecha de

captura

Sistema de ubicación de imágenes: Fila-

columna/ J-K

Satélite Sensor Bandas espectrales Resolución

1989 26/10/1989 25-47 Landsat 4 TM 1,2,3,4,5,6,7 28,5 metros (THM) 26/10/1989 25-48 Landsat 4 TM 1,2,3,4,5,6,7 28,5 metros (THM) 1999 9/12/1999 25-47 Landsat 7 ETM+ 1,2,3,4,5,6,6,7,8 14,25 metros(PAN) 9/12/1999 25-48 Landsat 7 ETM+ 1,2,3,4,5,6,6,7,8 14,25 metros(PAN)

2006 23/11/2005 25-47 Landsat 7 ETM+ 1,2,3,4,5,6,6,7,8 15 metros(PAN)

En el anexo 5 se encuentra la información completa de las imágenes de satélite, aunque el datum, el elipsoide y el sistema de proyección es el mismo para todas las imágenes (tabla III.13).

Tabla III.13 Datum, elipsoide y sistema de proyección de las imágenes de satélite utilizadas

Datum WGS84

Elipsoide WGS84

Sistema de proyección UTM 14 Norte

Previamente a la descripción de todas las imágenes de satélite que se van a usar como material del presente proyecto, se detalla en la figura III.37 la función global de cada una de ellas.

Fig. III.37 Esquema de la función de las imágenes de satélite en el proyecto

En el presente proyecto únicamente se dispone de las imágenes de satélite y de la imagen Google Earth como material sobre la distribución de usos y tipos de vegetación. Las imágenes de satélite Landsat se emplean para obtener a partir de ella los mapas de usos y vegetación. La imagen Google Earth aporta valiosa información visual de las cubiertas de Coixtlahuaca y fue tomada en el 2004. La imagen del 2006 es la más cercana temporalmente a ella, por ello la información sobre el territorio que aporta la imagen Google Earth se referirá al año 2006. Su utilidad es servir como herramienta para obtener la clasificación supervisada y la verificación de resultados, tal y como se detallará en los sucesivos apartados.

El año 2006 es por tanto del que se dispone más información sobre distribución de usos y vegetación, por disponer de imagen del satélite Landsat e imagen Google Earth. Por

esta razón este mismo año es el último del análisis temporal, sobre el que se realiza el análisis espacial y del que se obtiene el mapa para las autoridades (fig.III.37).

Las imágenes del 1989, 1999 y 2006 son usadas propiamente para la evolución temporal de los usos de suelo y la pérdida del suelo por erosión hídrica.

Imágenes del año 1989

Para cubrir el área de Coixtlahuaca se necesitan dos imágenes satelitales de ese año. Estas imágenes fueron las tomadas por el sensor TM (Thematic Mapper) del satélite Landsat 4 a fecha 26 de Noviembre de 1989. Estas dos imágenes corresponden al sistema de ubicación de las imágenes Landsat fila y columna (path-row): 25-48 y 25-47.

En el análisis temporal se realizan comparaciones de imágenes y es necesario que todas las imágenes presenten la misma resolución. La imagen del año 1989 es la que presenta mayor tamaño de pixel (28,5 m) (tabla III.12) y es por tanto el tamaño que limita en cuanto a información. De este modo, la resolución de las imágenes con la que se trabaja en este proyecto es de 28,5 metros de lado: 812,25 m2 _{de superficie de pixel.}

Por las características del sensor TM, en este año se dispone de la siguiente información espectral:

Tabla III.14 Tramo de longitud de onda en µm de las bandas del satélite Landsat 4 (Eastman, 2006) Banda Porción del espectro electromagnético Longitud del onda (µm)

Banda 1 Azul visible 0,45-0,52

Banda 2 Verde visible 0,52-0,60

Banda 3 Rojo visible 0,63-0,69

Banda 4 Infrarrojo cercano 0,76-0,90

Banda 5 Infrarrojo medio 1,55-1,75

Banda 6 Infrarrojo térmico 10,40-12,50

Banda 7 Infrarrojo medio 2,08-2,35

Las dos imágenes 25-47 y 25-48 se unen banda a banda con el procesador de imágenes. La imagen resultante se recorta a un rectángulo que incluye la región de estudio por lo innecesario de disponer información fuera de la región y para acelerar los pasos siguientes de clasificación de imágenes (figura III.38).

En el Anexo 6 se presentan los comandos utilizados con el programa procesador de imágenes IDRISI edición Andes a lo largo del proyecto.

Fig. III.38 a) Información sobrante respecto al distrito de Coixtlahuaca. b) Imagen recortada.

Imágenes del 1999

Al igual que para el año 1989, para abarcar todo el distrito se requieren dos imágenes localizadas en las filas y columnas 25-47 y 25-48. Estas imágenes fueron tomadas por el sensor ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus) del satélite Landsat 7 el día 9 de diciembre de 1999.

Las dos imágenes se unen banda a banda y posteriormente la imagen resultante se recorta a la misma porción de superficie que en el caso anterior (figura III.38). La información sobre las bandas del sensor ETM+ se recoge en la tabla siguiente:

Tabla III.15 Tramo de longitud de onda en µm de las bandas del satélite Landsat 7 (Eastman, 2006) Banda Porción del espectro electromagnético Longitud del onda (µm)

Banda 1 Azul visible 0,45-0,52

Banda 2 Verde visible 0,52-0,60

Banda 3 Rojo visible 0,63-0,69

Banda 4 Infrarrojo cercano 0,76-0,90

Banda 5 Infrarrojo medio 1,55-1,75

Banda 6 Infrarrojo térmico 10,40-12,50

Banda 7 Infrarrojo medio 2,09-2,35

Banda 8 Pancromático 0,52-0,90

Las imágenes de satélite del año 1999 presentan un tamaño de pixel de 14,25 metros de lado (ver tabla III.12). Como se comenta en párrafos anteriores la resolución espacial con la que se trabaja en el presente proyecto es de 28,5 metros, por lo que esta imagen ha de presentar tal resolución. Para realizar la conversión de resolución en primer lugar se transforma

el formato de la imagen de raster a vectorial. A continuación se invierte la transformación y se convierte la imagen de formato vectorial a raster, ya en la resolución con que se trabaja en el proyecto: 28,5 metros.

Imágenes del 2006

También para este año hacen falta dos imágenes con sistema de ubicación 25-47 y 28- 48 para cubrir el área de Coixtlahuaca. En este proyecto, por razones de disponibilidad, se han usado dos imágenes de distintos años. La primera de ellas fue tomada el 23 de Noviembre del 2005, mientras que la segunda el 26 de Noviembre del siguiente año. Esto no tiene apenas impacto negativo en la calidad del estudio ya que la imagen de 2005 constituye únicamente el 5% de la superficie (figura III.39).

Fig. III.39 Imagen de satélite fila-columna 25-47 cubre 5%de Coixtlahuaca

Para este año de estudio se han usado imágenes tomadas por el satélite Landsat 7, con sensor ETM+, y por tanto mismo número de bandas y resolución espacial que en el caso anterior. De igual manera que en el año 1999 las celdillas de la imagen del año 2006 también se transforman a la resolución de 28,5 metros, para adaptar la imagen a la resolución común del proyecto. A su vez, las dos imágenes se unen banda a banda con el procesador de imágenes y posteriormente se recortan al contorno de la región.

Imagen del 2004

La imagen de satélite del programa Google Earth también ha sido usada en este trabajo. Dichas imágenes tienen en el distrito una resolución de 2,25 metros y fueron tomadas el 31 de Enero del 2004. Gracias al motor de búsqueda Google y a la combinación de mapas con imágenes de satélite, se consigue una información muy valiosa de la distribución de usos y

vegetación para este proyecto. Es preciso destacar la alta resolución que presenta la imagen y que se presenta en color verdadero, aspectos importantes para el análisis visual de la misma.

Como ya se comentó en párrafos anteriores de este apartado, a partir de la imagen del 2004 no se genera un mapa. Esta imagen aporta útil información sobre la distribución de usos y tipos de vegetación. En el presente proyecto sirve como herramienta para conseguir la clasificación supervisada y otorgar al mapa de las autoridades de un porcentaje de acierto.