Clasificación de la vegetación en un monte alcornocal mediante imágenes Ikonos

F. Cano

Description

Resumen
Se ha realizado una clasificación supervisada de la vegetación existente en un monte alcornocal (San Roque-Cádiz), a partir de dos imágenes Ikonos Geo, una imagen pancromática y otra imagen multiespectral. La aplicación de este sensor a la clasificación supervisada de vegetación mediterránea, en el caso de monte alcornocal, permite destacar el alto valor obtenido tanto para la fiabilidad global (87,14 %) como para el Índice Kappa (0,8512). El análisis visual de la imagen permite diferenciar fácilmente las categorías Matorral, Alcornocal y Pinar, pero las fiabilidades obtenidas para estas clases no superan por término medio el 80 %. A pesar de la mejora en la resolución espacial que supone el satélite Ikonos, siguen presentándose problemas de píxeles de mezcla en la imagen. Es necesario abordar estudios de clasificación más profundos utilizando imágenes del sensor Ikonos, con la idea de superar las limitaciones que presenta la clasificación por píxel. En este punto la información de texturas en la imagen o la clasificación orientada a objetos, parecen perfilarse como soluciones idóneas.
Abstract
A supervised classification of vegetation of a cork oak woodland (San Roque-Cádiz), has been realised from two Ikonos Geo images, one panchromatic and the other multi-spectral. The application of this sensor for the supervised classification of cork oak woodland, allows the emphasis of the highest value obtained as much for the global reliability (87.14%) as for the Kappa Index (0.8512). The visual analysis of the image permits easy differentiation of the categories scrubland, cork oak woodland and pine forest, but reliabilities for these classes do not exceed on average 80%. Despite the improvement in spatial resolution supposed by the Ikonos satellite, problems of mixed pixels in the image continue to appear. It is necessary to tackle classification studies more deeply using Ikonos sensor images, with the idea of overcoming the limitations that classification by pixel presents. For this, texture information or classification orientated to objects, look to be ideal solutions.

Sujets

• Supervised learning

Informations

• Publié par: erevistas
• Publié le: 01 janvier 2003
• Nombre de lectures: 39
• Langue: Español

Extrait

Revista de Teledetección. 2003. 19: 31-41.
Clasificación de la vegetación en un monte
alcornocal mediante imágenes Ikonos
1 2 3F. Cano , R.M. Navarro y A. García-Ferrer
1 2AURENSA ([e-mail]). Departamento de Ingeniería Forestal-UCO ([e-mail])
3 Departamento de Ingeniería Gráfica-UCO
RESUMEN ABSTRACT
Se ha realizado una clasificación supervisada de A supervised classification of vegetation of a cork
la vegetación existente en un monte alcornocal (San oak woodland (San Roque-Cádiz), has been realised
Roque-Cádiz), a partir de dos imágenes Ikonos from two Ikonos Geo images, one panchromatic and
Geo, una imagen pancromática y otra imagen mul- the other multi-spectral.
tiespectral. The application of this sensor for the supervised
La aplicación de este sensor a la clasificación classification of cork oak woodland, allows the emp-
supervisada de vegetación mediterránea, en el caso de hasis of the highest value obtained as much for the
monte alcornocal, permite destacar el alto valor obte- global reliability (87.14%) as for the Kappa Index
nido tanto para la fiabilidad global (87,14 %) como (0.8512). The visual analysis of the image permits
para el Índice Kappa (0,8512). El análisis visual de la easy differentiation of the categories scrubland, cork
imagen permite diferenciar fácilmente las categorías oak woodland and pine forest, but reliabilities for
Matorral, Alcornocal y Pinar, pero las fiabilidades these classes do not exceed on average 80%. Despite
obtenidas para estas clases no superan por término the improvement in spatial resolution supposed by the
medio el 80 %. A pesar de la mejora en la resolución Ikonos satellite, problems of mixed pixels in the
espacial que supone el satélite Ikonos, siguen presen- image continue to appear. It is necessary to tackle
tándose problemas de píxeles de mezcla en la imagen. classification studies more deeply using Ikonos sen-
Es necesario abordar estudios de clasificación más sor images, with the idea of overcoming the limita-
profundos utilizando imágenes del sensor Ikonos, con tions that classification by pixel presents. For this,
la idea de superar las limitaciones que presenta la cla- texture information or classification orientated to
sificación por píxel. En este punto la información de objects, look to be ideal solutions.
texturas en la imagen o la clasificación orientada a
objetos, parecen perfilarse como soluciones idóneas.
PALABRAS CLAVE: seca de Quercus, clasificación KEY WORDS: decline of Quercus, supervised classi-
supervisada, Ikonos-Geo. fication, Ikonos-Geo.
Los ecosistemas formados por vegetación disper-INTRODUCCIÓN
sa, típica de algunas formaciones mediterráneas
como la dehesa y el monte alcornocal, presentanLa teledetección es una técnica cada vez más
varios estratos que se combinan de forma irregular.aplicada para los estudios de vegetación al reducir
La densidad del arbolado dificulta el uso de la tele-el coste y el tiempo invertido en la interpretación
detección en estos paisajes, dada la baja coberturasde cubiertas forestales (Casanova et al, 1999). Así
de la vegetación y la influencia del suelo en la res-por ejemplo, son muchos los estudios que revelan
puesta espectral. Algunas propuestas para el estudiola utilidad de imágenes Landsat en el seguimiento
de este tipo de cubiertas se han basado en índicesde la dinámica forestal (Nemani et al, 1993, Varjo,
modificados como el índice SAVI (Huete, 1988) y1995), tasas e índices de deforestación, caracteri-
modificaciones posteriores (Baret y Guyot, 1991;zación de coberturas vegetales, áreas incendiadas,
Qi et al, 1994), aunque su aplicación en zonaspatrones de regeneración forestal o dinámica
de cuencas (Lucas et al, 1993; Chuvieco, 1996; semiáridas de vegetación natural no ha sido tan
Apan, 1997). satisfactoria (McGwire et al, 2000). La mayor parte
N.º 19 - Junio 2002 31F. Cano, R.M. Navarro y A. García-Ferrer
de estos trabajos se han realizado con sensores de La altitud no es excesivamente elevada, las cotas
baja resolución espacial (MSS, TM Landsat, oscilas entre los 70 m y los 250 m de la Sierra del
NOAA). El desarrollo tecnológico ofrece al merca- Arca. El relieve es, en general, poco pronunciado,
do nuevas fuentes de información del territorio, las menores pendientes se encuentran en la parte
como el sensor Ikonos y las ortofotografías digita- noroccidental, y no superan el 10%; y los mayores
les que pueden ser aplicadas al ámbito forestal. En superan el 30%. La clase fitoclimática a la cual per-
la actualidad los nuevos sensores remotos de alta tenece la zona en estudio, se corresponde con el
resolución, como los montados en el SPOT 4 grupo IV 4, que se identifica con el clima medite-2
recientemente lanzados con resolución espacial de rráneo genuino. Desde el punto de vista edafológi-
20 m en multiespectral y 10 m en pancromática o co el tipo de suelo predominante para la finca es el
Ikonos de hasta 1 m en pancromático y 4 m en mul- fersialítico pardo sobre materiales silíceos sin pre-
tiespectral, permitirán vencer las limitaciones que sencia de caliza, en los que se asientan preferente-
ahora los hacen sólo parcialmente útiles en el mente los alcornoques. Se ubican en zonas de
campo de la inventariación a escala de terreno. El moderada o poca pendiente. Se tratan de suelos
inventario forestal mediante teledetección, utilizan- evolucionados con tres horizontes, A;B;C, con pre-
do estos sensores de alta resolución, puede ser una sencia de arcilla en el horizonte intermedio, lo que
de las líneas de futuro en la inventariación de super- permite caracterizarlo como B . En los fondos dew
ficies forestales con baja densidad de arbolado, valles llegan a aparecer algunos suelos ácidos con
como es el caso de la dehesa. horizonte B , en los que tiende a predominar el que-t
El objetivo general de este trabajo es estudiar la jigal. Aparecen también vertisoles litomorfos, for-
utilidad de las imágenes del sensor Ikonos en la mados sobre arcillas y margas, “bujeos”, poco per-
evaluación de cubiertas vegetales en un monte meables y con abundancia de arcilla.
alcornocal de la provincia de Cádiz. La vegetación natural dominante corresponde a la
Serie termomediterránea gaditana húmedo de
Quercus suber L. o alcornoque, apareciendo en el
MATERIAL Y MÉTODOS arbustivo y subarbustivo Teucrium baeticum Boiss.
& Reuter, Arbutus unedo L. y Phillyrea angustifo-
Descripción del área de trabajo lia L. entre otros. En las zonas más cálidas aparece
la Serie termomediterránea bético-gaditana subhú-
El monte “La Alcaidesa” se encuentra situado medo-húmeda verticícola de Olea europaea L. var.
dentro de los límites de los términos municipales de sylvestris (Miller) Lehr. o acebuche, apareciendo
Castellar de la Frontera y San Roque (Cádiz) como acompañantes coscoja (Quercus coccifera
(Figura 1). La extensión total del monte es de L.), espino negro (Rhamnus oleoides L.), palmito
1.302,6 ha, correspondiendo a la hoja 1075 escala (Chamaerops humilis L).
1:50.000 del Servicio Geográfico del Ejército, serie
L y a las hojas 2-1, 2-2 y 3-3 del Mapa Topográfico
de Andalucía a escala 1:10.000. Imagen Ikonos y procesado previo
La elaboración de este estudio se ha hecho a par-
tir de dos imágenes Ikonos Geo, una imagen pan-
cromática y otra imagen multiespectral. Ambas
recubren exactamente la misma porción de territo-
rio de 11 x 11 Km y han sido tomadas en el mismo
instante. Dichas imágenes fueron captadas el 2 de
octubre del año 2000 a las 11:10 con un ángulo de
elevación en la adquisición de 65.39091°. La finca
objeto de interés en este estudio queda totalmente
cubierta en ambas imágenes. A partir de las 2 imá-
genes originales disponibles se optó por realizar un
corte de ambas para limitar la extensión al área de
estudio, facilitando así el tratamiento digital poste-
Figura 1. Mapa de localización. Vista parcial de la hoja
rior de los ficheros de la imagen y mejorando la1075 (1:50.000) del Servicio Geográfico del Ejército.
32 N.º 19 - Junio 2002Clasificación de la vegetación en un monte alcornocal mediante imágenes Ikonos
velocidad de procesamiento. La cobertura de estas que teóricamente la precisión geométrica que pre-
imágenes cortadas recogen un cuadro de aproxima- sentan es de 50 m de Error Circular para una fiabi-
damente 5 x 5 Km que engloba completamente la lidad del 90%. En el caso concreto de las imágenes
zona a estudiar. con las que se está trabajando este error aumenta
Dada la existencia de estudios anteriores que considerablemente por dos razones:
apuntan sobre la mejora en las posibilidades de • La orografía del terreno.-En nuestro caso para
explotación de imágenes fusionadas a distinta reso- la zona de interés, de aproximadamente 5 x 5
lu