Técnicas de análisis de imágenes de satélite para el seguimiento de cultivos bajo plásticos y cultivos en regadío
La teledetección se ha convertido en una herramienta fundamental para el seguimiento de cultivos bajo plásticos y cultivos en regadío. El seguimiento de la superficie ocupada por cultivos bajo plásticos o en regadío y su distribución geográfica constituye una información de gran interés para la gestión del medio ambiente y los recursos hídricos. Las técnicas de análisis de imágenes de satélite permiten localizar y cuantificar de forma rápida y fiable la superficie cubierta por plástico o regada para una región geográfica extensa.
La metodología para la discriminación de cultivos en regadío se basa en la extracción de información temática de imágenes de satélite y ortofotografías aéreas. Para ello, las imágenes empleadas deben poseer una adecuada resolución espacial y espectral y, además deben haber sido adquiridas, en los meses en los que las parcelas permanecen cubiertas de plásticos o regadas, en un día claro y despejado.
La información espectral registrada en las imágenes de satélite se utiliza para detectar las zonas ocupadas por cultivos bajo plástico, cultivos leñosos y herbáceos en riego. Las cubiertas de plástico presentan una respuesta espectral característica que difiere de la de otras superficies.
- Izquierda: Imagen Sentinel 2 de 12/01/2022
- Centro: resultados de la aplicación de los espectros tipos con el algortimo SAM
- Derecha: depuración final de la capa raster eliminando la mayoría de los píxeles que no corresponden con cobertura de cultivos bajo plásticos.
Por otro lado, a partir de las imágenes de satélite y la capa vectorial de recintos del parcelario SigPac, se puede llevar a cabo el seguimiento mensual del desarrollo vegetativo de los cultivos y su contenido de humedad. Para ello, se utilizan dos índices espectrales, concretamente el NDVI (Índice de Vegetación de la Diferencia Normalizada) ya que muestra el desarrollo o vigor vegetal, además de ser uno de los más utilizados en aplicaciones agronómicas de Teledetección, y tener un cálculo sencillo y fácil interpretación; y el NDWI (Índice de Agua de Diferencia Normalizada), por estar muy relacionado con la humedad de la planta. Como resultado, se genera un mapa de alto contenido en humedad, obteniendo con ello una clasificación de frecuencia, que nos facilita la localización de las parcelas con contenido de humedad mantenido durante el periodo de estudio.
Por último, la información espacial de mayor resolución de las ortofotografías digitales se utiliza para la definición de las zonas ocupadas por cultivos intensivos con una escala de trabajo de mayor detalle.
- Izquierda: imagen (ráster) de invernaderos detectados de manera automatica.
- Derecha: capa vectorial definitiva de invernadero (cultivos bajo plástico) detectados de forma automática y revisión/edición posterior a partir de una ortofotografia digital.
Como resultado de la aplicación integral de esta metodología se pueden elaborar cartografías periódicas de cultivos en regadío o cultivos en invernadero o bajo plástico, pudiéndose estimar la superficie de suelo que se encuentra en regadío o bajo plástico, así como saber la temporalidad de los cultivos de forma que realizando un seguimiento mensual, se puedan detectar la mayoría de parcelas regadas o bajo plásticos en el periodo de estudio.
Ejemplo de la importancia de la detección de invernaderos en diferentes periodos (meses) del año.
- Izquierda: imagen Sentinel 2 composición color RGB de 12/01/2020 donde no se aprecia invernadero.
- Centro: imagen Sentinel 2 composición color RGB de 27/12/2020 donde sí se detecta.
- Derecha: localización y vectorización en la cartografia final.
