Baja Resolución Espacial

Características del sensor MODIS

El sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) se encuentra a bordo de los satélites Terra y Aqua. Estos satélites forman parte de la misión EOS (Earth Observing System) de la NASA. Proporciona una resolución radiométrica alta, de 12 bits, en 36 bandas del espectro electromagnético que abarcan longitudes de onda desde 0.4 a 14.4 µm. Dos de estas bandas poseen una resolución espacial nominal (en el nadir) de 250 metros; cinco de 500 metros, y las 29 bandas restantes, de 1 kilómetro. Un espejo rotatorio de doble cara proporciona un FOV (Field Of View) de ±55°.

La órbita del Terra está diseñada para pasar el ecuador por las mañanas de norte a sur, mientras que la del Aqua lo cruza de sur a norte por las tardes. Ambas se sitúan a unos 705 kilómetros de altura y proporcionan un ancho de barrido de 2330 kilómetros. Esto permite observar toda la superficie terrestre cada uno o dos días. Por tanto, poseen unas características muy adecuadas para mejorar el conocimiento de los procesos y de la dinámica global que experimenta nuestro planeta.

Para obtener más información sobre el sensor MODIS: http://modis.gsfc.nasa.gov/

En este espacio se podrán observar tres imágenes diarias captadas por el sensor MODIS de toda la Península Ibérica con un retardo de un día. Se trata de imágenes generadas por la NASA que se pueden obtener de forma gratuita.

A continuación se muestran tres imágenes correspondientes a ayer. Dos de ellas son generadas a partir de composiciones con las bandas originales registradas por el sensor, y la tercera representa uno de los índices de vegetación obtenidos operando con dos de estas bandas espectrales.

Trabajos de la CHG con sensores MODIS

Los trabajos realizados con imágenes del sensor MODIS consisten en un seguimiento y análisis continuo de la vegetación (serie temporal) de imágenes NDVI.

Actualmente en la CHG se mantienen dos series temporales de imágenes:

• Imágenes NDVI representativas de cada quincena.

  Son imágenes provenientes de uno de los productos ya generado por la NASA, el “MOD13Q1”. Estas imágenes de NDVI se obtienen mediante la composición temporal de las 16 imágenes diarias. Se realiza tomando para cada píxel, el valor máximo del índice de vegetación obtenido en ese periodo. Holben (1986) demostró que los compuestos realizados mediante máximos en un determinado periodo de tiempo reducen la influencia de las nubes, el efecto de los diferentes ángulos de visión e iluminación y la mayor o menor existencia de aerosoles en la atmósfera.

  Uno de los análisis más inmediatos con estas imágenes es la comparación de la quincena recibida con todas las correspondientes a esa quincena a la largo de la serie histórica disponible, permitiendo medir el grado de estrés de la cubierta vegetal con relación a lo que es habitual para esa fecha.

• Imágenes acumuladas de NDVI por año hidrológico.

  Estas imágenes se obtienen sumando a cada píxel la suma de todos los valores anteriores del año para ese píxel. La primera imagen quincenal del año idéntica a la primera imagen acumulada. La última equivale al total anual. El uso de este algoritmo permite la integración del conjunto del año hidrológico y proporciona información acerca de la cantidad de “estrés acumulado”.

 Los valores de NDVI obtenidos son en función del tipo de vegetación, de los factores climáticos (lluvias, evapotranspiración…) y de otros factores externos como puede ser la dotación de riego. Estas imágenes aportan información medioambiental de la demarcación del Guadalquivir de una forma continua en el tiempo.

Una vez se dispone de una serie temporal de imágenes, son muchos y muy diferentes los análisis estadísticos los que se pueden realizar con ellas para extraer información adicional. A continuación se muestra la evolución del NDVI medio para toda la cuenca en estos 9 años:

A continuación se muestra la evolución de NDVI en los diferentes usos de suelo que existen en la cuenca:

El primer gráfico representa el desarrollo de la actividad fotosintética para el NDVI promedio de toda la cuenca en cada una de las quincenas, al igual que el siguiente, muestra cada año hidrológico en una gráfica diferente, de forma que es más intuitivo para análisis y comparaciones interanuales:

Tipo	Enlace
Excel

Dentro de los análisis realizados por la CHG, se da especial importancia al caso de las sequías. Para estos estudios lo más adecuado no es el uso de NDVI, ya que la diversidad geográfica entre los usos del suelo dificulta la comparabilidad tanto espacial como temporal. En áreas muy heterogéneas, el NDVI es más alto en zonas con condiciones geográficas más favorables (clima, suelo, etc.) que en áreas con peores condiciones.

Para ello en este estudio se ha utilizado el índice VCI "Vegetation Condition Index" (Kogan, 1990). Este índice establece una proporción con relación a los máximos y mínimos de NDVI observados para cada quincena del año, ya que calculados con un número suficiente de años en los que se han producido diferentes condiciones climáticas pueden ser utilizados como criterio para cuantificar las condiciones extremas a las que se ha visto sometida la vegetación.

En este índice, el componente climático del NDVI es destacado. Para ello los valores de NDVI de cada píxel y periodo de tiempo (quincenas) son escalados linealmente entre 0 (mínimo NDVI) y 100 (máximo NDVI), obteniendo así el VCI:

Donde el NDVI es el índice de vegetación en un píxel en un momento determinado (en este caso quincenal), NDVI_min es el mínimo histórico en esa misma quincena y NDVI_max es el máximo para la misma quincena del año. Este indicador aproxima el componente relacionado con las condiciones climáticas, desde condiciones de la vegetación extremadamente desfavorables a condiciones óptimas.

Para ello, cada quince días se procesan los índices VCI correspondientes a las dos series históricas disponibles:

• Quincenas individuales: Esta imagen se obtiene a partir de las imágenes de NDVI quincenales. Para ello se compara cada quincena con esa misma en los demás años de la serie.

  

• Quincenas acumuladas: Esta imagen se obtiene a partir de las imágenes NDVI acumuladas por año hidrológico, comparándolas con las mismas acumuladas de los años anteriores.

  

Trabajos por años hidrológicos

Acceso a las imágenes MODIS mediante servicios OGC

Utilizando estos servicios se podrá acceder a cualquiera de las imágenes quincenales de NDVI pertenecientes a la serie temporal de la CHG. Estarán disponibles mediante:

• Servicios WMS “ Web Map Service”: Imágenes NDVI de la porción de la demarcación en color formato JPG. Serán útiles a modo de visualización.
  
  
  • La URL para permitir el acceso es: http://idechg.chguadalquivir.es/ogc/wms?
  
   
• Servicios WCS “Web Coverage Service”: Aquí se encuentran las imágenes originales reproyectadas y recortadas. Por tanto aparecerán en tonos de grises y mantienen los valores de los atributos asociados a los píxeles, se encuentranen formato binario.
  
  
  • La URL para permitir el acceso es: http://idechg.chguadalquivir.es/ogc/wcs?
  
   

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