Imágenes de satélite para rastrear las áreas impermeables del litoral andaluz
Fuente: María José Llobregat / Fundación Descubre
Realizando mediciones ‘in situ’
El grupo de investigación Gestión Integrada del Territorio y Tecnologías de la Información Espacial de la Universidad de Almería ha utilizado por primera vez imágenes de alta resolución procedentes de satélite para detectar las zonas impermeables en el litoral mediterráneo andaluz. Con ello, los expertos proponen la teledetección como una alternativa eficaz y viable a las tradicionales imágenes aéreas, tomadas por aviones, que habitualmente se utilizan para estudiar la evolución de la franja costera.
La identificación de las áreas impermeables del litoral –aquéllas en las que el agua no se filtra a través del suelo debido a un proceso de sellado artificial causado principalmente por la construcción de urbanizaciones e infraestructuras auxiliares- permite conocer el impacto ocasionado por la acción del hombre. Entre sus consecuencias destacan la alteración del funcionamiento de los ecosistemas, la modificación de las propiedades del suelo, el incremento del riesgo de inundaciones o la rotura del equilibrio sedimentario al sustituir los arenales costeros por edificaciones y disminuir el aporte de sedimentos al mar.
Trabajo de campo
Uno de los problemas que plantea la detección de estas zonas, según indican los autores en el artículo ‘Influence of Data Source and Training Size on Impervious Surface Areas Classification Using VHR Satellite and Aerial Imagery Through an Object-Based Approach’, publicado en la revista IEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, es la escasa rentabilidad de las fotografías aéreas en comparación con las imágenes de satélite, tanto desde un punto de vista económico como de la riqueza espectral de los datos aportados.
Así, para valorar la utilidad de la información obtenida de las imágenes, los investigadores se han fijado en dos aspectos: la resolución espacial y la resolución espectral.
Respecto a la primera, los tradicionales vuelos fotogramétricos aéreos suelen tomar imágenes con un tamaño de píxel de unos 10-20 centímetros frente a los 50 centímetros de las imágenes de satélite de muy alta resolución. “Las cámaras aéreas ofrecen una resolución mayor por el hecho de que los aviones vuelan más cerca del suelo, pero si tenemos en cuenta que los satélites, orbitando a una distancia superior a 450 kilómetros del planeta, son capaces de obtener píxeles de medio metro, estamos ante una opción muy ventajosa”, explica a la Fundación Descubre el investigador principal de este proyecto, Fernando José Aguilar, de la Universidad de Almería.
Simulación de zonas inundables en la desembocadura del río Antas
En cuanto a la resolución espectral de las imágenes, los sensores de los satélites captan zonas del espectro electromagnético invisibles al ojo humano como las distintas clases de infrarrojos (cercano, medio o lejano). Cada una de estas clases de luces o espectro recibe el nombre de bandas electromagnéticas. “La riqueza espectral que se obtiene de la teledetección es mucho más rica que la ofrecida por las cámaras de los aviones. Por ejemplo, el satélite WorldView-2 puede registrar hasta ocho bandas diferentes, desde lo que se conoce como luz visible hasta otras no perceptibles por el hombre”, continúa el experto.
Esta variedad ’cromática’ se traduce en la diversificación de la información proporcionada que puede ser aplicada a otros campos de la teledetección como la detección de praderas de posidonias bajo la superficie del mar o la localización de vegetación y su actividad fotosintética.
Ventajas económicas
Junto a estos factores, los investigadores señalan las ventajas económicas que supone el uso de imágenes satélite. Así lo explica Fernando José Aguilar: “Fletar un avión para que realice este tipo de vuelos, llamados fotogramétricos, es una actividad costosa. Por el contrario, solicitar las imágenes realizadas por los satélites que orbitan alrededor de la tierra resulta más barato y eficiente”.
Investigador principal Fernando José Aguilar
Además, la frecuencia de paso sobre un mismo sitio –frecuencia de revisita-, aunque varía dependiendo del tipo de satélite y la latitud, suele ser muy alta, entre 4 y 11 días en el caso del satélite WorldView-2. Se obtiene así un número mayor de imágenes que permite un control más detallado sobre la evolución del área de estudio.
Con todos estos datos, los expertos concluyen que la utilización de satélites presenta una serie de ventajas que hacen más económico y efectivo el proceso de detección automática de zonas impermeables.
Zona de pruebas
Para realizar este estudio, los investigadores utilizaron imágenes de alta resolución procedentes de dos satélites de última generación, GeoEye-1 y WorldView-2, que compararon entre sí y con las obtenidas por un vuelo fotogramétrico tradicional realizado en el año 2001. El área de trabajo monitorizada -zona piloto- es un tramo de costa de la provincia de Almería, situado entre las poblaciones de Garrucha y Villaricos, que incluye la desembocadura de dos ríos y numerosas urbanizaciones que han experimentado un gran desarrollo en los últimos años.
El trabajo se enmarca en el proyecto de investigación de excelencia ‘Integración y análisis exploratorio de datos geoespaciales multifuente para el seguimiento y modelado de la evolución y vulnerabilidad de áreas costeras’, financiado por la Consejería de Economía, Innovación Ciencia y Empleo de la Junta de Andalucía.
Referencia
Ismael Fernández, Fernando J. Aguilar, Manuel A. Aguilar, and M. Flor Álvarez. 2014. ‘Influence of Data Source and Training Size on Impervious Surface Areas Classification Using VHR Satellite and Aerial Imagery Through an Object-Based Approach’. IEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing (2014). Vol. 7, nº 12. http://dx.doi.org/doi//10.1109/JSTARS.2014.2327159
Imágenes:
Realizando mediciones ‘in situ’
https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/16232298333/
Trabajo de campo
https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/16232297383/
Simulación de zonas inundables en la desembocadura del río Antas
https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/16229886924/
Investigador principal Fernando José Aguilar
https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/16666120189/
Más información:
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