Diferenciación de unidades edáficas en base a imágenes 1M

P. Siljeström

Description

Resumen
Se aplica el análisis digital de una imagen TM en la discriminación de unidades edáficas a través de la caracterización de la vegetación e hidromorfía del suelo. Se utiliza una subescena de una imagen del Parque Nacional de Doñana (SW España), correspondiente al mes de junio de 1984. Se usan las bandas 3, 4 y 7 por concentrar la mayor información y se efectú-an las razones 7/4 y 4/3. Las unidades obtenidas mediante el análisis de estos canales y razones se comparan con las determinadas «in situ», evaluán-dose la utilidad de dicha metodología en el estudio del suelo.
Abstract
The present paper deals with the applicability of the digital analysis of a satellite image in the soil differentiation. The studied image corresponds to a subscene of SW Spain (Doñana National Park), taken in june, 1984. Bands 3, 4 and 7 have been chosen for this study, as well as their ratios (7/4 and 4/3). These processes permitted the differentia-tion of several units, based on their vegetation and soil moisture. These units, corresponding to differ-ent soil types, were afterwards compared with the ones obtained using another methodology and «in situ» observations.

Sujets

• Doñana
• Suelo (ingeniería)
• Vegetación
• Végétation

Informations

• Publié par: erevistas
• Publié le: 01 janvier 1993
• Nombre de lectures: 14
• Langue: Español

Extrait

Revista de Teledetección. 1993
Diferenciación de unidades edáficas en base a
imágenes 1M
P. Siljeström, A. Moreno, L.V. García Fernández, y L. Clemente.
Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología. C.S.I.C.
Apdo. 1052. 41080 Sevilla.


RESUMEN ABSTRACT
Se aplica el análisis digital de una imagen TM en la The present paper deals with the applicability of
discriminación de unidades edáficas a través de la the digital analysis of a satellite image in the soil
caracterización de la vegetación e hidromorfía del differentiation. The studied image corresponds to a
suelo. subscene of SW Spain (Doñana National Park),
Se utiliza una subescena de una imagen del Parque taken in june, 1984. Bands 3, 4 and 7 have been
Nacional de Doñana (SW España), correspondiente chosen for this study, as well as their ratios (7/4
al mes de junio de 1984. Se usan las bandas 3, 4 y and 4/3). These processes permitted the differentia-
7 por concentrar la mayor información y se efectú- tion of several units, based on their vegetation and
an las razones 7/4 y 4/3. Las unidades obtenidas soil moisture. These units, corresponding to differ-
mediante el análisis de estos canales y razones se ent soil types, were afterwards compared with the
comparan con las determinadas «in situ», evaluán- ones obtained using another methodology and «in
dose la utilidad de dicha metodología en el estudio situ» observations.
del suelo.

PALABRAS CLAVE:Doñana, suelos, vegetación, KEY WORDS: Doñana, soils, vegetation, The-
Thematic Mapper (TM), razones entre bandas. matic Mapper (TM), band ratios.



INTRODUCCIÓN MATERIAL Y MÉTODOS
La zona estudiada se sitúa dentro del Parque Na- La imagen estudiada fue captada en junio de
cional de Doñana, ubicado en la margen derecha 1984 por el sensor Thematic Mapper a bordo del
de la desembocadura del río Guadalquivir (SW Lansat-5. Dicha imagen se procesó en un equipo
España). Intergraph, con software ISI-2. El estudio de los
El clima es de tipo mediterráneo, clasificado histogramas de las siete bandas, así como el análi-
como seco subhúmedo con exceso de agua en sis de correlación han mostrado que las bandas
invierno (Thorntwaite, 1948). óptimas son las 3, 4 y 7 (Fig.l), ya que concentran
Desde el punto de vista textural, en las imágenes la mayor cantidad de información (Wood y Beck,
TM pueden distinguirse dentro del Parque dos 1986; Hardisky et al, 1984; Siljeström et al,
grandes zonas. La primera comprende las arenas 1993b).
eólicas holocenas que, por su dinámica, pueden Por otro lado, se emplean las razones 7/4 y 4/3
dividirse en arenas estabilizadas y dunas móviles (Fig.2), por ser las que realzan mejor las caracterís-
(Fig.l)(Siljeström y Clemente, 1 987a; Clemente et ticas espectrales de la humedad y vegetación im-
al, 1993). La segunda, corresponde a los sedimen- prescindibles, en éste caso, para definir unidades
tos aluviales limo arcillosos que rellenaron el anti- edáficas.
guo estuario del Guadalquivir para formar las
El componente atmosférico (ruido), que tiene ca-
actuales marismas (Menanteau, 1981; García Fer- rácter aditivo y depende de la longitud de onda
nandez, 1993).
(Kowalik et al, 1983), se ha eliminado con el mé-
A grandes rasgos pueden, por tanto, distinguirse todo de ajuste al valor mínimo (Chávez et al, 1977;
tres ecosistemas claramente diferenciados (dunas
Chuvieco, 1990) para obtener una mayor fiabilidad
móviles, arenas estabilizadas y marisma) que pre- en el resultado (Crippen, 1988; Crippen et al,
sentan un gran dinamismo, especialmente en las
1988). En cualquier caso, las imágenes derivadas
zonas de contacto, diferenciándose otros dos eco- de razones deben considerarse complementarias de
sistemas (lagunas permanentes, entre las arenas
las originales, ya que en ellas existe una pérdida
móviles y las estabilizadas, y vera, entre éstas potencial de información derivada de la posibilidad
últimas y la marisma).
de obtener iguales cocientes de razones distintas.
Se ha escogido una subescena de 512 por 512 Esta circunstancia podría favorecer que diferentes
pixels (unos l5x15 km), que incluye los cinco
materiales presenten un mismo valor de reflectan-
ecosistemas antes citados (Fig. 1).
Nº 2– Noviembre 1993 1 de 8 P. Siljeström, A. Moreno, L.V. García Fernández, y L. Clemente.
cia en la imagen resultante, además de perderse la
información topográfica (Crippen et al, 1988). Dada la general dificultad de la caracterización
de unidades edáficas (Satterwhite y Hen1ey,
1987), que en algunos ecosistemas pueden llegar a
ser de extensión muy reducida a partir de pixels de
resolución 30 por 30 m, se plantea un método
alternativo. Este método se basa en la estrecha
relación que existe en éste área natural conservada
entre la geomorfología, vegetación y suelos (Sil-
jeström, 1985; Si1jeström et al, 1993a). Por tanto,
reconociendo los dos primeros, puede predecirse
con pequeño margen de error, el tercero.
Finalmente, la vegetación se describe (salvo ex-
cepciones) en asociaciones, siguiendo el estudio
realizado por Rivas Martínez et al, 1980.
DISCUSIÓN
El primer ecosistema estudiado, las dunas móvi-
les se sitúa al SW del Parque, formando una franja
paralela al litoral, con una anchura máxima de 4
Figura 1a. Bandas TM originales: 3 km. Este sistema está constituido por varios frentes
dunares bien definidos, de altura y velocidad va-
riables, que avanzan en dirección SW-NE (viento
dominante). Alternando con los frentes dunares,
aparecen valles con fondo plano y húmedo que
corresponde al nivel freático del conjunto, y se
denominan localmente corrales (Chapman, 1976).
Estas dos situaciones (frentes dunares y corrales)
constituyen las dos unidades geomorfológicas, de
vegetación y, por tanto edáficas, del sistema.
Los frentes dunares se reconocen claramente en
las tres bandas standard estudiadas (3, 4 y 7)
(Fig.1) por la gran reflectividad de las arenas, que
aparecen en los tres casos de color blanco.
Las dunas están formadas por arenas de natura-
leza fundamentalmente cuarcítica (Apcarián 1983),
cuya movilidad (hasta 5 m/año en algunos encla-
ves) impide el asentamiento de la vegetación y el
desarrollo edáfico.
Las razones realizadas no ofrecen información
Figura 1.b. Bandas TM originales: 4
adicional, ya que suprimen la topografía, elimi-
nando así la principal característica de la unidad.
La segunda unidad que compone este ecosiste-
ma, los corrales, se corresponde con los valles
interdunares del conjunto y están caracterizados
por poseer hidromorfía y cobertura vegetal varia-
ble. Estas características se reflejan en los diferen-
tes tonos oscuros que aparecen en las tres bandas
simples y razón 7/4, y en los tonos claros y brillan-
tes de la imagen 4/3 (Fig.2).
Las tres bandas standard permiten una diferen-
ciación morfológica de los corrales del sistema,
apreciándose una progresiva estabilización y evo-
lución a medida que se alejan del mar, que se refle-
ja en el aumento gradual de su superficie, de la
humedad y densidad de la cobertura vegetal. En las
imágenes correspondientes a las razones 7/4 y 4/3
puede observarse, además de las características
anteriormente mencionadas, diferencias en la vege-
Figura 1.c. Bandas TM originales: 7
2 de 8 Nº 2– Noviembre 1993 Diferenciación de unidades edáficas en base a imágenes 1M
tación (pinar-matorral-pastizal), cuando se trata de imagen 4/3 aparecen pequeñas manchas en tonos
corrales suficientemente desarrollados. gris medio, correspondientes a éstas situaciones.
La inestabilidad de éstos corrales, no permite la
evolución edáfica, por lo que el suelo apenas al-
canza el desarrollo de un Typic Xeropsamment
(USDA-SMSS, 1985).
En la imagen 7/4, el corral más interno muestra
un fondo amplio donde se aprecian bandas estre-
chas, paralelas a la línea del frente aunar preceden-
te, semejantes a la formación «Gusanos» (Sil-
jeström y Clemente, 1990), que corresponden a
pequeñas elevaciones del terreno estrechamente
relacionadas con la fluctuación estacional del nivel
freático y la dinámica del conjunto. En dicha ima-
gen, el tono oscuro de este corral indica su mayor
hidromorfía, mientras que los tonos claros que
aparecen en la imagen 4/3 indican una densa co-
bertura vegetal verde, fotosintéticamente activa.
Esta vegetación está compuesta por un bosque de
Pinus pinea L, acompañado por un matorral más o

menos ralo compuesto por las especies Halimium Figura 2.a. Razones ent