Bandas Landsat

4Grado Sistemas de Informacin Geogrfica y Teledeteccin

Curso 2014-2015 APARTADO DE TELEDETECCIN: Profesor: Dr. Ral de la Horra Departamento: Estratigrafa

Caractersticas espectrales de las bandas del Landsat ETM+

A la hora de visualizar las bandas, es importante hacerlo en escala de grises y no mediante una paleta de color. Consulta las tablas 1 y 2 para familiarizarte con las caractersticas de las imgenes Landsat.

Banda 1: 0.45-0.52 m (azul). Presenta una mayor penetracin en los cuerpos de agua clara que el resto de bandas. Es til para analizar la profundidad del agua, la cantidad de sedimento en suspensin y cartografiar objetos bajo el agua (ej: arrecifes de coral). Tambin destaca las estructuras realizadas por el hombre (ciudades, carreteras, aeropuertos, etc). Este sector del espectro sufre una acusada dispersin en la atmsfera dando, como resultado, una banda con mucho ruido. Se utiliza menos que otras.

Banda 2: 0.52-0.60 m (verde). Esta banda se corresponde con los colores verdes de la vegetacin que aprecia el ojo humano. Penetra bastante bien en aguas claras y da un excelente contraste entre aguas claras y turbias. til tambin para identificar derivados del petrleo en agua.

Banda 3: 0.63-0.69 m (rojo). Presenta una limitada penetracin en el agua. Debido a que la clorofila absorbe casi la totalidad de la luz roja, es una de las ms importantes para discriminar entre suelo y vegetacin. Presenta bajos valores en vegetacin saludable y se refleja bien en las hojas secas o no saludables. Estructuras realizadas por el hombre destacan significativamente.

Banda 4: 0.76-0.90 m (infrarrojo prximo). Esta banda es excelente para determinar la cantidad de biomasa vegetal saludable presente en una escena, que nos ofrecera unos valores de reflectancia altos. Es til para la identificacin de tipos de vegetacin y enfatiza los contrastes entre suelo-cultivos. Debido a que el agua absorbe el infrarrojo cercano y aparece con valores de reflectancia muy bajos (tonos muy oscuros, casi negros), es muy til para diferenciar entre suelo y agua.

Banda 5: 1.55-1.75 m (infrarrojo medio). Se utiliza fundamentalmente para determinar el contenido de agua en plantas y suelos, en donde el alto contenido en agua ofrece valores bajos. Discrimina entre nubes, hielo y nieve.

Banda 6: 10.4-12.5 m (infrarrojo trmico). Mide el flujo radiante infrarrojo (calor) emitido por las superficies. Se utiliza para localizar actividad geotrmica, cartografa de inercia trmica, anlisis del stress de la vegetacin y medidas de la temperatura del suelo. Tambin diferencia entre nubes (frias, bajos valores) y suelos con altos valores de reflectancia.

Banda 7: 2.08-2.35 m (infrarrojo medio). Similar a la banda 5. Se utiliza para discriminar entre formaciones geolgicas (es sensible al contenido en OH de los minerales). Tambin caracteriza el contenido en humedad de suelos y vegetacin, ofreciendo valores bajos cuanto ms hmedo sean.



Banda 8: 0.52-0.90 m (pancromtica). Debido a su mejor resolucin espacial, esta banda se utiliza para mezclarla con otras bandas espectrales mediante un proceso de perfilado y mejorar la resolucin espacial de las combinaciones de bandas.

Combinaciones de bandas:

Una vez comprendida la respuesta de cada banda en las distintas cubiertas o materiales de la superficie terrestre (Fig. 1), se podr trabajar con combinaciones de tres bandas en formato color RGB (Red-Green-Blue). Debido a que el ojo humano analiza mejor la informacin en color que en escalas de grises, estas combinaciones RGB son especialmente tiles. Adems, es importante recordar que el ojo humano es un sensor que bsicamente trabaja con las longitudes de onda del Rojo, Verde y Azul. Cuando vemos en color, vemos en combinaciones RGB.

La nomenclatura de las combinaciones de bandas tiene un sentido lgico. A cada una de las bandas se le asigna un canal de salida dentro de un sistema RGB. No confundid banda con canal! As una combinacin de bandas 457 querr decir que a la banda 4 se le asignar el canal de salida del rojo (R), a la 5 el verde (G) y a la 7 el azul (B). Es evidente que existen multitud de combinaciones de bandas, pero slo una se corresponde con lo que apreciara el ojo humano: la combinacin 321, en donde la banda 3, que se corresponde con el color rojo, se oferta en el canal Rojo, la 2 (longitud de onda correspondiente al verde) en el canal verde y la banda 1 (el color azul), en el canal azul. Esta combinacin se denomina en color verdadero. Las dems, combinaciones en color falso.

El aspecto de cada una de las superficies terrestres estudiadas mediante estas combinaciones de bandas (suelos, masas de agua, tipos de vegetacin) variar dependiendo de multitud de factores, como pueden ser su naturaleza, composicin qumica o mineralgica, humedad, etc. Las tablas 3 y 4 describen su apariencia en alguna de las combinaciones de bandas Landsat ms tpicas, que son:

3 2 1: Color verdadero. Composicin que se asemeja a lo que el ojo humano aprecia. Es til para interpretaciones visuales iniciales, ya que estamos acostumbrados a la respuesta de muchas de las superficies. Por ejemplo, en esta combinacin es esperable que la vegetacin sana ofrezca colores verdes, los suelos aparezcan en tonos pardos o marrones, o que las masas de agua aparezcan en tonos azules. Sin embargo, esta combinacin presenta poco contraste entre las superficies (aspecto algo borroso).

4 3 2: Denominada Infrarrojo cercano o NIR. Es una de las ms tpicas y se asemeja a las fotografas obtenidas con pelculas de infrarrojos. La vegetacin aparece en colores rojos debido a la alta reflectancia de la vegetacin para la banda 4. Las masas de agua varan de azul claro (aguas turbias y/o someras) a oscuro (profundas y/o claras). Los suelos sin cobertera vegetal varan entre blanco a verde o marrn dependiendo de su contenido en materia orgnica y humedad. Las reas urbanas suelen aparecer de azul a gris.



4 5 3: La banda 5 es sensible a las variaciones en contenido en agua, vegetacin con hojas y humedad del suelo. Se absorbe bien por el agua, permitiendo identificar cuerpos de agua muy someros (< 1 cm). Tambin es til para detectar cambios en el contenido en el in frrico (Fe2O3) dando una mayor reflectividad a un mayor contenido. En esta combinacin la vegetacin aparece como tonos de rojo. Cuando un cultivo est relativamente seco, la banda 5 es ms reflejada y aumenta el valor del canal verde, resultando en colores anaranjados. En esta combinacin, el color verde dominar cuando la vegetacin est muy seca, debido a la baja reflectividad del Infrarrojo prximo o banda 4 y a la alta en el infrarrojo de la banda 5, que indica poca humedad. Los suelos desnudos y las zonas urbanas dan tonos de azul a gris.

7 4 2: En esta combinacin la vegetacin aparece en verde (banda 4 en canal verde). Como la banda 5, la 7 es tambin muy sensible a los cambios en la humedad, pudiendo utilizarse para detectar la abundancia de minerales ricos en grupos OH (como las arcillas). Suele utilizarse en geologa. Las diferencias que se originan de estos diferentes tipos se reflejan en tonos de rojo a naranja, aunque tambin los tonos ms claros del azul pueden dar informacin sobre los tipos de suelos. En comparacin con otros canales infrarrojos, y adems de registrar la radiacin reflectiva, la banda 7 es sensible a algo de radiacin trmica, de modo que se puede detectar algo de fuentes de calor con esta banda. Los verdes brillantes indican vegetacin y las aguas aparecen como azul oscuro o negro. Las reas urbanas tambin pueden ser azul oscuro o rosas.

7 4 3: En la regin del Infrarrojo de Onda Corta (Short-wave Infrared: SWIR), la reflectividad de la superficie terrestre est determinada principalmente por la cantidad de humedad de los objetos estudiados. Una imagen combinada del SWIR permite diferenciar la vegetacin sana de la seca, ya que la vegetacin afectada por estrs hdrico (por sequa, enfermedad, cambio climtico, contaminacin, etc) presenta menor contenido en humedad que la vegetacin sana, que presenta colores verdes brillantes. Esta combinacin es tambin til para diferenciar cultivos en regado de zonas encharcadas.

Para una mejor compresin de estos conceptos se recomienda la consulta del siguiente tutorial del Landsat:

http://zulu.ssc.nasa.gov/mrsid/tutorial/Landsat%20Tutorial-V1.html



Fig.1: Patrones tpicos de respuesta espectral de suelos, vegetacin y agua.

Tabla 3: Apariencia tpica de superficies en alguna de las combinaciones de bandas.

Reflectan

cia relativ

a



Feature Best Band

Gray-scale (black and white)

False Color, or NIR

Clear Water 4 Black tone Black

Silty Water 2, 4 Dark in 4 Bluish

Nonforested Coastal Wetlands

4 Dark gray tone between black water and light gray land

Blocky pinks, reds, blues, blacks

Deciduous Forests 3, 4 Very dark tone in 3, light in 4 Dark red

Coniferous Forest 3, 4 Mottled medium to dark gray in 4; Very dark in 3

Brownish-red and subdued tone

Defoliated Forest 3, 4 Lighter tone in 3, darker in 4 Grayish to brownish-red, relative to normal vegetation

Mixed Forest 2, 4 Combination of gray tones Mottled pinks, and brownish-red

Grasslands (in growth) 3, 4 Light tone Pinkish-red

Croplands and Pasture 3, 4 Medium gray in 3, light in 4 Pinkish to moderate red

Moist Ground 4 Irregular darker gray tones Darker colors

Soils Bare Rock Fallow Fields

2, 3, 4 Depends on soil composition and extent of vegetative cover. If barren or exposed, may be brighter in 2 and 3 than 4

Red soils and red rock in shades of yellow; gray soils and rock dark bluish; rock outcrops associated with large land forms and structure.

Faults and Fractures 3, 4 Linear (straight or curved), often discontinuous by topography or vegetation

Sand and Beaches 2, 3 Bright in all bands White, bluish, light buff

Stripped Land-Pits and Quarries

2, 3 Similar to beaches usually not near large water bodies.

Urban Areas: Commercial

3, 4 Usually light tones in 3, dark in 4

Mottled bluish-gray with whitish and reddish specks

Urban Areas: Residencial

3, 4 Mottled gray, street patterns visible

Pinkish to reddish

Transportation 3, 4 Linear patterns; dirt and concrete roads light in 3, asphalt dark in 4.

Tabla 4: Apariencia tpica de superficies en bandas individuales y en NIR (432)

Bandas Landsat

Documents

Transcript of Bandas Landsat