Autor: Wladimir Barrios. Centro de Procesamiento Digital de Imágenes (CPDI). FIIIDT.
1.- INTRODUCCION.
Con el aumento en la presión de la población por todo el mundo y la necesidad de una producción agrícola creciente, existe una necesidad definida de una mejor administración de los recursos agrícolas del mundo: Para que esto suceda, es necesario en primer lugar obtener datos fiables de no solamente los tipos, sino también la calidad, cantidad y ubicación de estos recursos. La tecnología satelital ha sido y siempre continuara siendo muy importante en la mejora de los sistemas presentes de adquirir y generar datos agrícolas y de recursos.
Hace años que los estados Unidos lanzaron los satélites Landsat, esta red satelital ha aportado muchísima información para el estudio de la tierra en estos años.
Europa, aunque un poco tarde, está desarrollando un nuevo conjunto de satélites que se empezaron a lanzar al espacio en 2014. La ESA (Agencia Espacial Europea) en la encargada del lanzamiento de estos satélites llamados Sentinel, desarrollados dentro del programa de Monitorización Global para la Seguridad y el Medio Ambiente.
El objetivo de estos satélites es tener un control general del mundo desde el espacio. Así se pueden usar para meteorología, geografía, agricultura y muchos más ámbitos. Para conseguirlo, el conjunto está formado por satélites de dos tipos: satélites radar y satélites de imágenes súper–espectrales.
El primer satélite Sentinel lanzado fue el Sentinel – 1 A que se lanzó en 2014. Este y el Sentinel – 1 B proporcionan imágenes terrestres y oceánicas: Estos satélites tiene aplicaciones en vigilancia, pero no en agricultura.
2.- CARACTERÍSTICAS DE LAS IMÁGENES DEL SATÉLITE SENTINEL 2.
La flota de Sentinel 2 está formada por dos satélites, el 2 A y 2 B, que orbitan con un desfase de 180º entre sí para situarlos en extremos opuestos del globo terrestre con una resolución espacial de 10 metros en el visible (Figura 1) y disponibles para descarga de manera gratuita con sus 13 bandas de trabajo puedes realizar filtros a color natural y falso color o componer índices espectrales a máxima resolución. Dispone de imágenes con una recurrencia temporal mayor, la adquisición de imágenes, o resolución temporal, es de 10 días por satélite o 5 días en conjunto. Por tanto, se dispondrá de una nueva imagen actualizada para la misma zona de trabajo en periodos temporales no superiores a los cinco días.
Se dispone de imágenes Sentinel 2 desde el año 2015, momento en el que fue lanzado el primer Satélite S – 2 A y cuya recurrencia de imágenes se duplico tras el lanzamiento del segundo Satélite S – 2 B en 2017.
Cada una de las imágenes tomadas por la satélite muestra un barrido de hasta 290 kilómetros de anchura. El mapeo está disponible únicamente para zonas terrestres y costeras, por lo que no dispondrá de imágenes provenientes de océanos o de zonas marinas abiertas.
3.- EL PROGRAMA COPERNICUS DE LA ESA.
La Agencia Espacial Europea (ESA), fundada en 1975 por diez países de la Unión Europea, tiene ya un recorrido histórico en la exploración espacial mundial. Hoy en día hay 22 estados de la UE financiando y colaborando para crear programas espaciales muy ambiciosos. Uno de ellos, el de exploración y observación terrestre a todos los niveles es Copernicus, en el que también colaboran otras instituciones mundiales. Un programa para poner en órbita una serie de satélites con multitud de sensores y para realizar estudios en un gran número de disciplinas científicas, básicamente se dividen en 6 grupos:
- Gestión del Suelo, donde entran recursos hídricos, forestales y agricultura.
- El Medio Marino
- Respuestas ante Situaciones de Emergencia
- Seguridad
- La Atmosfera
- Cambio Climático
Para ello, el programa pondrá 6 satélites de vanguardia llamados Sentinel, que captaran imágenes e información con diferentes sensores embarcados en cada uno de ellos.
- Sentinel 1: pareja de satélites 1A Y 1B en órbita polar, proporcionando imágenes de radar que permiten monitorear de día y de noche las condiciones climáticas tanto en tierra como en océanos.
- Sentinel 2: pareja de satélites 2A y 2B en órbita polar para proporcionar imágenes ópticas (multiespectrales) de alta resolución que permiten monitorear la vegetación entre otros estudios.
- Sentinel 3: para proporcionar datos de radar y ópticos de alta precisión, pero en esta ocasión con un enfoque más relacionado con la topografía de continentes y océanos, midiendo por ejemplo la temperatura de la superficie terrestre y marina y altimetría.
- Sentinel 4: Tiene como misión monitorear la composición atmosférica y sobre todo la calidad del aire, midiendo parámetros como óxidos de nitrógeno, ozono, dióxido de azufre. La gran oferta de esta serie de satélites es su frecuencia de revisión que será cada hora, proporcionando series temporales de gran precisión temporal.
- Sentinel 5: al igual que el Sentinel 4 tiene como misión monitorear la composición atmosférica con una alta frecuencia de revisión.
- Sentinel 6: Tiene como objeto el estudio del nivel del mar.
4.- APORTES DEL SENTINEL 2 A LA AGRICULTURA.
Estos satélites sí que tienen aplicaciones en el campo de la agricultura, ya que proporcionan imágenes ópticas de alta resolución como si de una cámara de fotos se tratara. Esto permite captar imágenes de la vegetación, el suelo, las costas, los ríos. De esta forma se pueden obtener datos para controlar la navegación de las vías navegables interiores, tener información sobre el uso del suelo, etc.
El satélite Sentinel 2 tiene una aplicación más directa en agricultura de precisión, ya que obtendrán imágenes de la vegetación casi en tiempo real. Estas imágenes, con programas de procesamiento, se pueden convertir en mapas útiles en agricultura.
Algunas de las ventajas que aporta el Sentinel 2, respecto a Landsat, es que permite trabajar con mucha más resolución (Figura 2), Landsat tiene una resolución en la que cada pixel son de 30 x 30 metros, mientras que en Sentinel llega a 10 x 10 metros. Esto abre la puerta a que zonas donde hay una agricultura de menor escala también se puedan utilizar imágenes de satélite para poder trabajar con ellas.
Para poder usar las imágenes obtenidas por el satélite es necesario procesarlas, con la posibilidad de calcular índices de Vigor de la Vegetación encima de mapas, que permitan detectar la variación intraparcelaria. En concreto, se pueden calcular índices que midan la intensidad de verde de la planta, es decir el NDVI (índice de vegetación), que es un índice que calcula pixel a pixel de la imagen a partir de la reflexión de la longitud de onda del infrarrojo cercano y del rojo.
Calculando este índice pixel por pixel en una imagen, se pueden realizar mapas de intensidad de verde. A partir de ellos se obtienen los mapas de fertilización, así se puede decidir aplicar más fertilizantes en las zonas con menos intensidad de verde.
5.- CONCLUSION.
Por todas las características y productos aportados, tienen una aplicación más directa en agricultura de precisión y casi en tiempo real. Las imágenes, a través del uso de los programas de procesamiento digital, pueden generar mapas útiles en agricultura de precisión y orientar al interesado en como ordenar las actividades para el desarrollo y madurez de la plantación o cultivo.
6.- BIBLIOGRAFIA:
- Calvo A. Agroptima Blog (2017), Sentinel una nueva puerta para la agricultura de precisión.
- Gis & Beers (2019), Todo lo que deberías saber sobre imágenes Sentinel 2.
- Satellite Imaging Corporation, Agricultura.
- https://mappinggis.com/2019/05/combinaciones-de-bandas-en-imagenes-de-satelite-landsat-y-sentinel/#Indice_de_Vegetacion_de_Diferencia_Normalizada_NDVI
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