Detección de cambios en zonas forestales para la actualización de SIOSE-Andalucía 2005 a 2009 con imágenes SPOT-5 (detalle escena 035276, Málaga)
Desde la Red de Información Ambiental de Andalucía se desarrolla una línea de trabajo estable, dedicada a la detección y análisis de cambios en el territorio a partir de imágenes de satélite, utilizando para ello técnicas de teledetección avanzadas. Se emplean imágenes de media y alta resolución espacial, en función de la escala de trabajo, para prestar apoyo a la actualización de la cartografía de referencia, principalmente aquella relativa a usos y coberturas del suelo.
Entre los proyectos más destacados de esta línea de trabajo se encuentra el de "Actualización de la zona forestal del Sistema de Información y Ocupación del Suelo de Andalucía de año 2005 a 2009", desarrollado en 2011 utilizando imágenes de ambas fechas del satélite SPOT-5, sensores HRG multiespectral (resolución 10m) y HRG pancromático (resolución 2,5m).
Por ello y dado que la zona forestal de Andalucía no se nutre de información procedente de otros sistemas o bases de datos, como es el caso de las zonas agrícolas (con el SIGPAC, el SIG citrícola, el SIG de cáscaras o la aplicación de gestión de ayudas), en la zona forestal se ha desarrollado una metodología basada en técnicas de teledetección, equiparando los cambios en el territorio a diferencias de reflectividad captada con las imágenes y trabajando con la diferencia entre las dos fechas de referencia (2005 y 2009) para obtener la capa de “posibles cambios” que posteriormente es revisada por el fotointérprete.
En la nueva etapa del proyecto SIOSE-Andalucía se pretende obtener no sólo una actualización cartográfica, sino también la producción de la consecuente capa de cambios que proporciona una información mucho más completa del territorio. La actualización de este sistema no puede basarse en una metodología similar a la utilizada para 2005, dado que se estima que gran parte de la superficie no ha sufrido ningún cambio que suponga una modificación de su clase de leyenda SIOSE.
Detección de cambios en zonas forestales para la actualización de SIOSE-Andalucía 2005 a 2009 con imágenes SPOT-5 (detalle escena 035276, Málaga):
El desarrollo metodológico establece el punto de partida en la detección de cambios tanto de tipo como de forma y textura, para lo que se trabaja conjuntamente con las bandas multiespectrales y pancromáticas de las imágenes SPOT-5.
Las fases metodológicas son tres:
Fase 1: Definición de unidades de trabajo y normalización de imágenes
Una primera etapa de delimitación de las unidades de trabajo y un exhaustivo preprocesado y normalización de las imágenes, para eliminar las diferencias entre ambas fechas debidas a las condiciones propias de captura (efecto atmosférico, iluminación, etc.).
Fase 2: Obtención de imagen de diferencias
Una segunda fase de trabajo, que se ha centrado en la obtención de la imagen diferencia, formada por 7 bandas que proceden del análisis del tipo de objeto (bandas multiespectrales e índices de vegetación a 10m de resolución) y de la forma o textura del mismo (que se definen a partir de la banda pancromática de 2,5m).
Fase 3: Obtención de la capa de cambios
Y la tercera fase del proceso, que consiste en una clasificación automática no supervisada de esta imagen diferencia, limitando las zonas de análisis mediante máscaras. El análisis y post-procesado de resultados y la obtención de la capa de cambios concluyen la tercera fase.
Geografía y paisajes de Andalucía. Navegador Interactivo 3D
El resultado obtenido para cada una de las escenas (40 escenas cubren Andalucía) es una capa vectorial que indica los posibles cambios ocurridos entre las dos fechas de referencia (05 y 09) y que son susceptibles de cambio en su leyenda SIOSE asignada.
Respecto a la validación de resultados, con la metodología desarrollada se ha conseguido minimizar los errores por omisión (cambios no detectados) y reducir los errores por comisión (falsos cambios) hasta niveles muy asumibles en el ámbito del proyecto, dirigiendo al fotointérprete a las zonas de posible cambio de manera que se reduce al 6,8% la superficie a revisar, y por lo tanto se reducen considerablemente los tiempos de ejecución y el presupuesto del proyecto.
Detección de cambios en zonas forestales para la actualización de SIOSE-Andalucía 2005 a 2009 con imágenes SPOT-5 (detalle de validación de resultados):
- Los resultados del proyecto proporcionan una capa de cambio idónea para la fotointerpretación dirigida, con un porcentaje de fiabilidad muy alto (99,8% respecto a la superficie forestal).
- Los tiempos de ejecución del proyecto se reducen de forma muy significativa, rondando el 50%, dado que sólo se tiene que fotointerpretar el 6,8% de la superficie forestal.
- Es un procedimiento semiautomático que, dada la diversidad de coberturas, minimiza los errores no sistemáticos que pueden producirse con la fotointerpretación de barrido.