Guia - Descarga de Imágenes satelitales en USGS

 

OBJETIVO

• 1.      Buscar en internet páginas para realizar descarga de imágenes landsat 8
• 2.      Descargar las imágenes landsat 8
• 3.      Importar imágenes landsat en el software ERDAS

INTRODUCCIÓN

La teledetección tiene por objetivo la captura, procesamiento y análisis de imágenes satelitales digitales tomadas desde satélites artificiales, esta información es orientados principalmente a la temática y carácter multiespectral.

La teledetección en sus orígenes se trata de programas orientados esencialmente a fines militares, si bien no se tardó mucho tiempo en poner en órbita satélites de uso civil. La evolución, desde los comienzos hasta la actualidad ha venido presidida por un constante avance en la calidad de los sensores utilizados, lo que ha permitido alcanzar mejores resoluciones y por tanto la posibilidad de abordar nuevos objetivos científicos.

Lo que presenta a continuación es una guía para conocer como realizar una descarga de imagen satelital en la pagina que tiene soporte por la NASA (https://earthexplorer.usgs.gov/)

TELEDETECCIÓN

Es “la ciencia y la tecnología por la cual se pueden identificar las características de los objetos de interés, medir o analizar las características sin contacto directo” (JARS, 1993).

 Por lo general, la teledetección es la medición de la energía que se emanó de la superficie de la Tierra. Si la fuente de la energía medida es el sol, entonces se llama la teledetección pasiva, y el resultado de esta medición puede ser una imagen digital (RICHARDS y JIA, 2006). Si la energía medida no es emitida por el Sol, pero desde la plataforma de sensor, entonces se define como la teledetección activa, tales como sensores de radar que funcionan en el rango de microondas (RICHARDS y JIA, 2006).

Zona del espectro electromagnético

Según la (NASA, 2011) El espectro electromagnético es “el sistema que clasifica, de acuerdo con la longitud de onda, toda la energía (de corto cósmica a largo radio) que se mueve, armónicamente, a la velocidad constante de la luz”.

Figura 1. El espectro electromagnético

Figura 2. El espectro visible

El satélite LANDSAT 8

 Con el lanzamiento del satélite LANDSAT-1 el 7-03-1972 se abrió una nueva percepción del planeta con una resolución tanto temporal como espectral desconocida hasta entonces. Este satélite, dotado de sensores empleados en teledetección, fue diseñado con el fin de obtener datos de los recursos terrestres. En base a este objetivo diseñaron las resoluciones para adaptarse a este fin. La serie de satélites LANDSAT 1,2,3,4,5,6,7,8 desde el año 1972 dan una de las mejores series históricas de la evolución del planeta. El satélite Landsat 8 incorpora dos instrumentos de barrido: Operational Land Imager (OLI), y un sensor térmico infrarrojo llamado Thermal Infrared Sensor (TIRS). El LANDSAT 9 está planeado ponerlo en órbita en diciembre del año 2020.

Figura 3. El satélite Landsat 8 tiene instalado el sensor TIRS y OLI

Este sensor es el más empleado en aplicaciones agrícolas, forestales, usos del suelo, hidrología, recursos costeros y monitorización medioambiental. Sobre todo, se encuentra ligado a estudios territoriales en los que el parámetro fundamental es el medio ambiente.

− Anchura de Barrido                        : 185 kilómetros

− Altitud                                             : 705 kilómetros

− Cuantización                                   : 16 bits

− Capacidad de almacenamiento       : 3.14 TB

− Tamaño de archivo                         : 1 Gb comprimido

− Inclinación                                      : Solar-sincrónica, 98.2 grados

− Paso ecuatorial descendente           : 10:00am ± 15 min.

− Vehículo de lanzamiento               : Atlas-V rocket.

− Fecha de lanzamiento                      : febrero 2013

Existen en diferentes páginas del Internet, imágenes de satélite. En algunas de ellas totalmente accesibles de manera directa y en otras es necesario inscribirse. Dentro de ellas, unas se encuentran falladas y sujetas a procesamiento obligatorio, otras por el contrario se encuentran debidamente procesadas, georeferenciadas y ortorectificadas, listas para ser utilizadas.

En este contexto, de conformidad con las especificaciones técnicas de la imagen, fechas de toma, escenario geográfico y, el interés del usuario, se procederá a bajarlas.

 Los levantamientos de información de recursos naturales y de las actividades antrópicas, se vienen realizando mediante el uso de imágenes de satélite obteniendo resultados rápidos, precisos y económicos.

La información obtenida de esta manera, resulta ser un producto de alta calidad y confiabilidad que permite la toma de decisiones oportunas. 

GUÍA PARA LA DESCARGA DE IMÁGENES SATELITALES LANDSAT 8

Figura 4. Página de la NASA Earthexplorer.usgs.gov

En la figura 4 se muestra la página principal donde se realizará la descarga de la imagen.

Figura 5. Figura geométrica del área de estudio.

A hora según la figura 5 se debe realizar un área de estudio que deseas, la pagina identificara el grupo de fotos que necesitarás descargar pero debemos poner las fechas que necesitamos de las fotografías tomadas

Figura 6. Figura geométrica del área de estudio.

Una vez seleccionado el área de estudio ahora en la figura 6 se procede a poner la fecha de las imágenes satélites a descargar y damos clic en datasets.

Figura 7. Selección de imagen Landsat 8

Ahora seleccionamos Landsat Collection 1 Level-1 y check en Landsat 8 OLI C1 Level-1 y clic en Results para poder visualizar las imágenes de resultado.

Figura 8. Muestra de todas las imágenes según el filtro realizado.

Ahora en la figura 8 hay varias cosas que se aplicaran:

Primero podemos ver en la imagen que aparecen grillas que abarcan en nuestra área de estudio desde la fecha que nosotros indicamos que es desde el año 2017 hasta el 2020 hay en total 928 imágenes satelitales

Segundo Podemos ver que si damos clic en a figura del pie en miniatura podemos previsualizar la imagen satelital como se mostrará en la figura 9

Tercero Tenemos que tener en cuenta que cada imagen pesa alrededor de 1 gb (como se ve en la figura 10) lo cual es una cantidad enorme de datos esto podría ser muy grande trabajar con tal cantidad de datos, se requieren de computadoras que procesen gran cantidad de datos y procesadores lo bastantemente rápidos ya que se tiene 928 imágenes va a ser casi imposible trabajar con todas las imágenes al mismo tiempo.

Figura 9. Previsualización de imagen satelital.

Figura 10. Peso de una imagen satelital.

Pata poder descargar una imagen satelital tenemos que hacer un clic en el siguiente icono. para así poder a proceder a descargar, y acontinuación te aparecerá una ventana como la figura 10, es recomendable descargar el archivo en TIF por sus siglas en ingles TIFF (Tagged Image File Format), es un formato que empaqueta información en de imágenes en mapa de bits.

Figura 11. Detalles de descarga de una imagen satelital

Como se puede ver en la figura 11 en los detalles de la descarga de dicha imagen tiene un tiempo de demora de  5 horas y esto puede cambiar dependiendo de la velocidad de internet.

De esta manera es como se tiene que descargar las imágenes satelitales.

IMPORTACION DE IMÁGENES AL SOFTWARE ERDAS

Figura 12. Pestañas de software ERDAS.

Para poder importar una imagen satelital en el software ERDAS vamos a hacer un clic en la pestaña Import Data y luego seleccionamos el archivo descargado de internet como en la imagen 13.

Figura 13. Importación de imágenes descargados

Como se ve en la figura 13 la ventana que aparece, la primera opción debemos colocar Landsat-7 or Landsat-8 from USGS para poder importar nuestros archivos, en la segunda parte solo buscamos el el archivo comprimido que descargamos de USGS, en la tercera parte colocamos donde queremos que ERDAS guarde los archivos de salida de nuestra imagen en formato img.

Figura 14. Lista de los procesos 

En la ventana que aparece en la figura 14 vamos a seleccionar que informacion deseamos por ejemplo, la primera debemos activar datos multiespectrales y tambien la pancromática que sería la tercera opción para trabajar y le damos aceptar, y ahora solo esperamos que se procesen las bandas.

Figura 15. Ventana para importar la imagen generada por ERDAS

Una ves procesamos los archivos vamos a la carpeta donde direccionamos que se genere la imagen resultado para poder importarlo. 

Figura 16. Visualización de imagen satelital

Y como resultado podemos ver que la imagen ya se puede visualizar en el software ERDAS.

1.      CONCLUSIONES

Primero las imágenes satelitales al tener una gran cantidad de datos pesan aproximadamente 1 gb y es necesario que solo se trabajen con imágenes que se procesaran al momento o en todo caso trabajar con una computadora que tenga gran cantidad de memoria RAM para poder trabajar.

Segundo El proceso de descarga es muy sencillo solo se debiera practicar con la descarga de más imágenes durante el proceso de estudio.

Tercero También al momento de descargar las imágenes se deben realizar con anticipación al proceso en el software ERDAS ya que tienen un tiempo de descarga de horas aproximadamente, esto variará según la velocidad de internet 

1.      RECOMENDACIONES

Se debería realizar las descargas de las imágenes que no tengan mucha nubosidad ya que al momento de procesar las imágenes será difícil trabajar con esas imágenes ya que necesitará de correcciones para la eliminación de las nubes.

Las imágenes deben descargarse sin interrupción ya que, hay riesgo de que se descargue el archivo incompleto, y eso retrasaría el tiempo dispuesto para el procesamiento en el programa ERDAS.

REFERENCIAS

NASA (Ed.) 2011. Landsat 7 Science Data Users Handbook Landsat Project Science Office at NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, 186 (https://landsat.gsfc.nasa.gov/wpcontent/uploads/2016/08/Landsat7_Handbook.pdf)

JARS, 1993. Remote Sensing Note. Japan Association on Remote Sensing. Available at http://www.jars1974.net/pdf/rsnote_e.html

RICHARDS, J. A. y JIA, X., 2006. Remote Sensing Digital Image Analysis: An Introduction. Berlin, Germany: Springer.