Utilización de imágenes de satélite para la detección de superficies afectadas por incendio con QGIS

En las áreas de clima mediterráneo como la nuestra, las elevadas temperaturas durante el verano, unido a la sequedad de la vegetación y del ambiente, suponen un grave riesgo de incendio, con el consiguiente riesgo de pérdida de hábitats naturales.

Para identificar las áreas de vegetación natural afectadas por un incendio podemos recurrir a la información espectral proporcionada por las imágenes de satélite, ya que ésta nos permitirá identificar las áreas que hayan sufrido un cambio considerable en su respuesta espectral.

En las siguientes imágenes del satélite Landsat 8 podemos ver una misma zona afectada por un incendio en color natural (combinando las bandas del visible – rojo, verde y azul) y en falso color infrarrojo (combinando bandas del infrarrojo):

En el siguiente enlace podemos hacer un barrido entre las dos imágenes para observar con más detalle las diferencias:

http://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/view.php?id=88445

En el gráfico, a continuación, podemos ver como la vegetación sometida a algún tipo de estrés, frente a la vegetación sana, presenta un aumento de la reflectancia en la longitud de onda del rojo, debido a la menor presencia de pigmentos que absorban esa radiación, y una disminución de la reflectancia en el rango del infrarrojo cercano, debido a la menor presencia de estructuras celulares que produzcan dispersión de la radiación en ese rango.

Para estudiar la relación entre los valores de reflectancia de la vegetación en el rojo y el infrarrojo cercano, el índice más ampliamente utilizado es el NDVI, que tiene la forma:

Para realizar este ejercicio de detección de zonas afectadas por incendio en QGIS comenzamos cargando dos imágenes de satélite, una anterior y otra posterior a un incendio. En las siguientes composiciones en color natural, se observa que, aparte de la rotación de cultivos, en la zona de bosque se ha producido un cambio (círculo rojo):

A continuación calculamos el índice de vegetación (NDVI) de ambas imágenes introduciendo la expresión correspondiente en la “Calculadora ráster” de QGIS.

Si analizamos los valores que toman los índices de ambas fechas en la zona de bosque, podemos usar esos valores del NDVI para generar dos máscaras de superficie forestal. Para ello introducimos una expresión condicional en la “Calculadora ráster” que contenga ese rango de valores de NDVI que permiten separar el bosque sano del resto de superficies.

Superponiendo ambas máscaras podremos identificar las zonas que han sufrido cambios drásticos:

Finalmente, podríamos realizar una operación de resta con las máscaras para extraer la superficie afectada por incendio y calcular su superficie.

Fuente: CursosTeledeteccion

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