MILLORA DEL TRACTAMENT DE LES IMATGES CAPTADES PELS SATÈL·LITS LANDSAT-8 I SENTINEL-2 MITJANÇANT ESPECTRORADIOMETRIA DE CAMP I SENSORS EMBARCATS EN VEHICLES AERIS NO TRIPULATS (UAV)

Resum

La irrupció tecnològica dels Vehicles Aeris no Tripulats (UAV o drons) com a noves plataformes de teledetecció, està fent evolucionar la Geografia cap a una nova escala d’observació de la Terra. Mitjançant diferents instruments de captació de dades (e.g. satèl·lits, aeronaus), actualment es poden monitoritzar i analitzar quantitativament diversos fenòmens que afecten la superfície terrestre a diferents escales, així com els seus canvis. Convencionalment, la validesa de les mesures de teledetecció satel·litària es comprova mitjançant el seu ajust respecte de mesures in-situ captades amb espectroradiòmetres de camp o mitjançant la inter-comparació entre sensors satel·litaris. De fet, és necessari corregir radiomètricament les imatges de satèl·lit per obtenir dades el més similars possible a les que s’obtindrien a nivell de superfície terrestre i que siguin coherents entre diferents sensors. No obstant, encara hi ha un salt d’escala molt gran entre l’adquisició de dades de camp i les dades satel·litàries o aèries convencionals, fet que en complica la validació in-situ. La principal hipòtesi d’aquesta recerca és que els UAV poden omplir el buit d'escala entre imatges de satèl·lit i mesures in-situ convencionals, millorant així la correcció radiomètrica d’imatges satel·litàries. L’objectiu d’aquesta recerca és introduir l’ús de dades captades amb UAV, en sinergia amb dades espectroradiomètriques de camp, per complementar i millorar el tractament radiomètric de les imatges captades pels satèl·lits Landsat-8 i Sentinel-2, vinculant així observacions sobre el terreny (espectroradiometria de camp), observacions a escala local (UAV) i observacions a escala global (satèl·lits), obtenint més solidesa, continuïtat i coherència en les dades d’observació de la Terra a totes les escales. A diferència dels satèl·lits, els drons tenen la característica de volar a molt baixa altura (e.g. menys de 120 m, segons la llei espanyola actual), de manera que les imatges captades pels seus sensors tenen molt més detall espacial (e.g. 10 cm per píxel) i pràcticament no estan influenciades per l’atmosfera. D’altra banda, les tècniques convencionals d’espectroradiometria de camp presenten dificultats operatives vinculades a la georeferenciació i remostreig espacial de les dades, la lentitud en la captura de mesures o la dificultat d’accedir a determinades cobertes del sòl. Així, la hipòtesi d’aquesta recerca contempla que l’ús de drons permet mostrejar una àrea molt més gran, de manera molt més ràpida, més sistemàtica, amb més detall i amb una més acurada georeferenciació que l’espectroradiometria de camp convencional, però amb una exactitud radiomètrica útil per als nostres propòsits de fer de pont entre les dades dels espectroradiòmetres de mà i les dades de satèl·lit. Per aconseguir-ho, a partir d’imatges captades amb sensors a bord d’UAV i calibrades al seu torn mitjançant dades de reflectància mesurades in-situ, s’obtenen referències radiomètriques per validar i/o corregir imatges de satèl·lit, contribuint així a introduir una nova capa de dades entre l’escala in-situ i l’escala satel·litària. En conclusió, en aquesta Tesi es fa una anàlisi de diversos mètodes de correcció radiomètrica d’imatges de satèl·lit i es validen mitjançant dades espectroradiomètriques de camp, però, addicionalment, es millora el tractament radiomètric de les dades satel·litàries mitjançant la introducció de dades captades amb drons. El mètode innova amb l’establiment de sinergies entre dades de radiometria de camp, dades de dron i dades satel·litàries, vinculant diferents escales de treball d’una manera eficient i millorada respecte els antecedents. En futures recerques, es preveu aplicar el mètode desenvolupat però utilitzant sensors per drons amb una configuració espectral més ajustada a la configuració dels sensors satel·litaris, i també fent vols coordinats de diversos drons al moment de pas dels satèl·lits. S’albira que aquesta recerca contribuirà a obtenir sèries temporals d’imatges molt més coherents que les obtingudes fins ara, assolint una informació més acurada de l’estat i l’evolució d’àrees protegides d’alt interès ecosistèmic local i global en tot el planeta.

Data del Ajut	22 de febr. 2019
Idioma original	Català
Supervisor	Xavier Pons Fernandez (Director/a)