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Índices espectrales

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El índice NDWI (Índice Diferencial de Agua Normalizado) se usa para identificar zonas con alta cantidad de agua, con este índice se puede determinar la saturación de humedad del suelo, delimitar cuerpos de agua o analizar el estrés hídrico en la vegetación.

Para mayor info te dejo este enlace c:

Imagen del artículo de Giuliani et al. (2020).

Imágenes raster

Están formadas por una matriz de celdas donde cada celda tiene un valor que es único.
Las celdas con una coloración más oscura tienen un valor de píxel más bajo y viceversa.
Podemos concluir que la paleta de colores va de oscuro (negro) a claro (blanco).
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Índices espectrales

Ecuación matemática que se aplica en las bandas espectrales de la imagen, píxel a píxel.
Existen varias ecuaciones: suma, resta, desviación estándar, etc.
Si consideramos tres rasteres con las mismas dimensiones (mismo número de filas y de columnas) y que puedan superponerse uno encima del otro.

  • Sum (suma): se suman los valores de cada raster, en caso que falte alguno no se completa esa celda en el raster de salida de la suma.
  • Count (cuenta): cuántas celdas tienen valor.
  • Mean (media): sumar los tres rasteres y dividirlos entre tres. Cuando no tengamos algún dato tampoco tendremos datos en la media.
  • Median (mediana).
  • Stdev (desviación estándar).
  • Variance (varianza).
  • Minimum (mínimo).
  • Maximum (máximo).
  • Minority (minoritario).
  • Majority (mayoritario).
  • Range (rango): diferencia entre el valor más alto y el valor más bajo.
  • Variety (variedad).

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Ejemplo: NDVI

Normalized Difference Vegetation Index
Utilización: conocer el vigor del cultivo.
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NDVI = ( NIR - Red ) / ( NIR + Red )
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Donde:

  • NIR: Near InfraRed
  • Red: la banda del rojo

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NDVI Legend:

  • HIGH: 0.6 (Verde)
  • LOW: 0.3 (Rojo)

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Este índice es normalizado, lo que significa que sus valores van a ir entre -1 y 1.
En este caso la leyenda nos indica que el máximo es 0.6, en lugar de 1, y el mínimo es 0.3 en lugar de -1.
La paleta de colores, en este caso, va de rojo a verde. Siendo rojo en la zona menos vigorosa del cultivo y verde la zona más vigorosa.
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Existen infinidad de ejemplos de índices espectrales, con múltiples propósitos.
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Índice de minerales ferrosos:
Ferrous Minerals Ratio = SWIR / NIR
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Índice normalizado de área quemada:

NBR = ( NIR - SWIR ) / ( NIR + SWIR )

Me interesó el Green Coverage Index (GCI) que indica el nivel de clorofila en la vegetación, puede advertir acerca de la salud de las plantas.

Me interesa el Índice de Vegetación Avanzada (AVI) que utiliza las bandas espectrales roja y cercana al infrarrojo. Al igual que el NDVI, el AVI se utiliza en estudios de vegetación para monitorear las variaciones de cultivos y bosques a lo largo del tiempo. Fuente