Una metodología práctica de generación de información de imágenes de percepción remota para los SIG

E. Pernía

Description

Resumen
El presente trabajo permitió diseñar una metodolo-gía práctica para la extracción de información de las imágenes de percepción remota y su incorporación a los Sistemas de Información Geográfica (SIG). Esta metodología hace uso de técnicas de procesamiento digital para corregir la radiometría y la geometría de la imagen, y para mejorar su calidad visual. Posteriormente aplica interpretación visual a través de dos modalidades, dependiendo del medio utilizado para desplegar la imagen: La pantalla de un sistema de procesamiento digital o un producto analógico (copia en un material fotográfico). En el desarrollo y prueba de la metodología se usó una imagen multiespectral HRV de SPOT, tomada el 20 de enero de 1994, con la cual se elaboraron mapas de cobertura general a escala 1:100.000 y las bases de datos correspondientes de la Reserva Forestal de Caparo, Estado Barinas, Venezuela. Ambas modalidades metodológicas resultaron eficientes desde el punto de vista práctico. Sus ventajas y desventajas más resaltantes son discutidas.
Abstract
The present work allowed the design of a practical methodology for extracting information from the remote sensing images and its incorporation to the Geographic Information Systems (GIS). This methodology makes use of digital processing tech-niques for the radiometric and geometric correc-tions of the image, and for the enhancement of its visual quality. Then, visual interpretation is ap-plied, through any of the two following alterna-tives, depending on the mean for displaying the image: Interpretation on the screen of a digital processing system or interpretation on an analogy product (a copy on photographic material). In the developing and testing of the methodology, a mul-tispectral SPOT -HRV image, taken the 20th of January of 1994, was used. General cover maps at the scale 1:100.000 and the corresponding data bases for the Capara Forest Reserve, Barinas State, Venezuela, were prepared. Both methodological modalities gave efficient results from the practical point of view. Their more conspicuous advantages and disadvan-tages are discussed.

Sujets

• Metodología
• Teledetección
• Procesamiento digital de imágenes
• Sig
• Methodology
• Remote sensing
• Spot Image
• Digital image processing
• GIS

Informations

• Publié par: erevistas
• Publié le: 01 janvier 1997
• Nombre de lectures: 46
• Langue: Español

Extrait

Revista de Teledetección. 1997
Una metodología práctica de generación de
información de imágenes de percepción remota
para los SIG
E. Pernía y J. López
Universidad de Los Andes, Facultad de Ciencias Forestales y Ambientales
Escuela de Ingeniería Forestal, Laboratorio de Fotogrametría y Sensores Remotos Vía Chorros de Milla, Mérida
5101 (Venezuela)
E-mail: [e-mail]; [e-mail]


RESUMEN ABSTRACT
El presente trabajo permitió diseñar una metodolo- The present work allowed the design of a practical
gía práctica para la extracción de información de methodology for extracting information from the
las imágenes de percepción remota y su incorpora- remote sensing images and its incorporation to the
ción a los Sistemas de Información Geográfica Geographic Information Systems (GIS). This
(SIG). Esta metodología hace uso de técnicas de methodology makes use of digital processing tech-
procesamiento digital para corregir la radiometría y niques for the radiometric and geometric correc-
la geometría de la imagen, y para mejorar su cali- tions of the image, and for the enhancement of its
dad visual. Posteriormente aplica interpretación visual quality. Then, visual interpretation is ap-
visual a través de dos modalidades, dependiendo plied, through any of the two following alterna-
del medio utilizado para desplegar la imagen: La tives, depending on the mean for displaying the
pantalla de un sistema de procesamiento digital o image: Interpretation on the screen of a digital
un producto analógico (copia en un material foto- processing system or interpretation on an analogy
gráfico). En el desarrollo y prueba de la metodolo- product (a copy on photographic material). In the
gía se usó una imagen multiespectral HRV de developing and testing of the methodology, a mul-
SPOT, tomada el 20 de enero de 1994, con la cual tispectral SPOT -HRV
se elaboraron mapas de cobertura general a escala image, taken the 20th of January of 1994, was
1:100.000 y las bases de datos correspondientes de used. General cover maps at the scale 1:100.000
la Reserva Forestal de Caparo, Estado Barinas, and the corresponding data bases for the Capara
Venezuela. Ambas modalidades metodológicas Forest Reserve, Barinas State, Venezuela, were
resultaron eficientes desde el punto de vista prácti- prepared. Both methodological modalities gave
co. Sus ventajas y desventajas más resaltantes son efficient results from the practical point of view.
discutidas. Their more conspicuous advantages and disadvan-
tages are discussed.

PALABRAS CLAVE: Metodología, percepción KEYWORDS: Methodology, remote sensing,
remota, imagen SPOT, procesamiento digital de SPOT image, digital image processing, visual
imágenes, interpretación visual, SIG. image interpretation, GIS.



criminante. También se cuenta con métodos de INTRODUCCIÓN
clasificación automatizada, supervisados, no su-
En la presente década, el uso de los Sistemas de pervisados e híbridos. En segundo lugar, continúan
Información Geográfica (SIG) para el estudio del teniendo vigencia las técnicas visuales de interpre-
medio ambiente se ha expandido considerablemen- tación de imágenes. La eficacia de las técnicas
te. Una parte apreciable de la información sobre digitales de corrección geométrica, mejoramiento
las condiciones ambientales, que debe ser incorpo- radiométrico, mejoramiento del color y la defini-
rada a los SIG, proviene de las imágenes de per- ción de los detalles ha sido ampliamente reconoci-
cepción remota. Para la extracción de información da. Así mismo, los índices de vegetación, los com-
de estas imágenes se cuenta con una variada gama ponentes principales y el análisis discriminante
de técnicas. En primer lugar, se han desarrollado y constituyen medios útiles de reducción de bandas e
probado técnicas digitales de corrección geométri- integración de información. En relación con la
ca, corrección radiométrica y de mejoramiento de extracción de información temática de las imáge-
la calidad visual de las imágenes (color y defini- nes de percepción remota se sigue recurriendo
ción de los detalles). Se tienen métodos de mani- tanto a las técnicas de clasificación automática
pulación de los datos multiespectrales a través de como a la interpretación visual. No hay duda que
operaciones algebraicas (índices de vegetación, por la clasificación automática ha resultado ser la al-
ejemplo), componentes principales y análisis dis- ternativa satisfactoria en numerosas aplicaciones.
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Sin embargo, todavía hoy día, muchos especialis- les con una cámara de 70 mm de formato, a escala
tas, en diferentes partes del mundo, siguen mani- 1 :40.000 y 1:20.000.
festando su preferencia hacia la interpretación Se utilizó un sistema de procesamiento digital de
visual, sobre todo en proyectos de aplicación prác- imágenes basado en un computador 486 dotado del
tica, tomando en cuenta las ventajas que ofrece, en software MIPS (Map and Image Processing Sys-
comparación con la clasificación automatizada, y a tem), versión 3.33 (Microimages Inc, 1993) y del
la luz de los resultados de las evaluaciones de software ArcInfo versión 3.4d+ (Esri, 1991).
ambos tipos de técnicas (Chuvieco, 1990; Chuvie-
co y Martinez, 1990; Schmitt-Furntratt, 1992; METODOLOGIA
Larsson y Stromquist, 1995). Estas preferencias se
La metodología desarrollada consta de tres par-basan en la consideración de que un intérprete, con
tes fundamentales. La primera parte consiste en la buena formación en el manejo de las imágenes y
aplicación de técnicas de procesamiento digital en el tema objeto de estudio, y con apropiado co-
para corregir la radiometría y la geometría, y au-nocimiento del área de trabajo, tiene mayor capa-
mentar la definición de los detalles. El resultado es cidad para obtener información, más variada y
una imagen digital de alta calidad visual al presen-exacta, que un sistema digital a través de un méto-
tarse en el monitor del sistema de procesamiento. do automático. La situación antes señalada ha
La segunda parte consiste en la interpretación conducido a plantear alternativas combinadas de
visual de la imagen. En la presente metodología se extracción de información, que tratan de aprove-
diseñaron dos variantes para esta parte: A) Inter-char las bondades tanto del procesamiento digital
pretación visual directamente en la pantalla del como de la interpretación visual. Es decir, producir
sistema de procesamiento y B) Interpretación vi-imágenes mejoradas a través del procesamiento
sual sobre productos fotográficos, generados a digital (correcciones radiométricas y geométricas,
partir de la imagen digital mejorada. La tercera aumento de la definición, etc.), las cuales son pos-
parte consiste en la incorporación del resultado de teriormente interpretadas visualmente. Estas alter-
la interpretación a un SIG. Los pasos que se llevan nativas pueden incluir imágenes resultantes de la
a cabo para aplicar la metodología en referencia se aplicación de técnicas digitales de integración de
especifican a continuación (Figura 1): información, como por ejemplo imágenes de com-
1. Selección de la imagen a utilizar, que puede ponentes principales.
ser mono o multiespectral. Si la imagen multies-
pectral contiene más de las tres bandas requeridas OBJETIVO
para generar color, éstas deben seleccionarse a
El trabajo aquí descrito tuvo como objetivo fun- través de examen visual (Chuvieco,1990), o a
damental desarrollar una metodología práctica para través de métodos numéricos (Sheffield, 1985;
la extracción de información básica y temática de Jensen, 1986).
las imágenes digitales de percepción remota y su 2. Revisión detallada de la imagen seleccionada
incorporación a los SIG, haciendo uso de técnicas (una o varias bandas), para detectar defectos tales
de procesamiento digital e interpretación visual. Se como: Líneas faltantes, líneas corridas, puntos
consideró importante que la metodología resultante negros y puntos blancos, etc. y aplicar las correc-
pudiera cumplir con las siguientes condiciones: 1) ciones apropiadas (Showendgerdt, 1983; Chuvie-
Ser implementada en sistemas de procesamiento co, 1990; Lillesand y Kiefer, 1994).
digital de imágenes (SPDI) y sistemas de informa- 3. Corrección geométrica de la imagen (una o
ción geográfica (SIG) basados en microcomputa- varias bandas y/o composición a color) usando
dores y estaciones de trabajo, disponibles en pe- puntos de control tomados de