Análisis de imágenes de muy alta resolución espacial para la extracción automática de líneas de costa y mapeo de batimetría derivada de satélites
Autores: Randazzo, Giovanni; Barreca, Giovanni; Cascio, Maria; Crupi, Antonio; Fontana, Marco; Gregorio, Francesco; Lanza, Stefania; Muzirafuti, Anselme
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La cantidad de imágenes de observación de la Tierra disponibles al público ha sido la principal fuente de información, ayudando a los gobiernos y a los tomadores de decisiones a enfrentar el desafío global más apremiante del mundo actual. Sin embargo, se necesita un número de personal altamente calificado y competente para llenar el vacío y ayudar a convertir estos datos en inteligencia. Además, la precisión de esta inteligencia depende de la calidad de estas imágenes en términos de resolución temporal, espacial y espectral. Con el propósito de contribuir al esfuerzo global que busca monitorear procesos naturales y antrópicos que afectan las áreas costeras, propusimos un marco para el procesamiento de imágenes para extraer la línea de costa y la profundidad de agua poco profunda en la imagen del satélite GeoEye-1 y la imagen ortomosaico adquirida por un vehículo aéreo no tripulado (UAV) en la costa de San Vito Lo Capo, con pasos de preprocesamiento de imágenes que incluyen ortorrectificación, corrección atmosférica, mejora de resolución y análisis de imágenes binarias para el análisis de píxeles de agua y no agua. El paso de análisis de imágenes binarias fue seguido por la extracción automática instantánea de la línea de costa en una imagen digital y el mapeo de batimetría derivada de satélite (SDB) en los píxeles de agua del GeoEye-1. La extracción de la línea de costa instantánea se realizó automáticamente en el software ENVI utilizando un algoritmo de raster a vector (R2V), mientras que la SDB se calculó en el software ArcGIS utilizando un método de razón de bandas logarítmicas aplicado a la imagen satelital y datos de campo disponibles para calibración y referencia vertical. Los resultados obtenidos de estas imágenes de muy alta resolución espacial demostraron la capacidad de las técnicas de teledetección para proporcionar información donde las técnicas que utilizan métodos tradicionales presentan algunas limitaciones, especialmente debido a su incapacidad para mapear áreas de difícil acceso y aguas costeras muy dinámicas. Notamos que durante un período de 5 años, la línea de costa de la playa de arena de San Vito Lo Capo migró aproximadamente 15 m tierra adentro, lo que indica el alto dinamismo de esta área costera. La información batimétrica obtenida en la imagen del satélite GeoEye-1 proporcionó profundidad de agua hasta 10 m de profundidad con R = 0.753. En este artículo, presentamos métodos rentables y prácticos para la extracción automática de la línea de costa y el mapeo batimétrico de aguas poco profundas, que pueden ser adoptados para la gestión y el monitoreo de áreas costeras.
Descripción
La cantidad de imágenes de observación de la Tierra disponibles al público ha sido la principal fuente de información, ayudando a los gobiernos y a los tomadores de decisiones a enfrentar el desafío global más apremiante del mundo actual. Sin embargo, se necesita un número de personal altamente calificado y competente para llenar el vacío y ayudar a convertir estos datos en inteligencia. Además, la precisión de esta inteligencia depende de la calidad de estas imágenes en términos de resolución temporal, espacial y espectral. Con el propósito de contribuir al esfuerzo global que busca monitorear procesos naturales y antrópicos que afectan las áreas costeras, propusimos un marco para el procesamiento de imágenes para extraer la línea de costa y la profundidad de agua poco profunda en la imagen del satélite GeoEye-1 y la imagen ortomosaico adquirida por un vehículo aéreo no tripulado (UAV) en la costa de San Vito Lo Capo, con pasos de preprocesamiento de imágenes que incluyen ortorrectificación, corrección atmosférica, mejora de resolución y análisis de imágenes binarias para el análisis de píxeles de agua y no agua. El paso de análisis de imágenes binarias fue seguido por la extracción automática instantánea de la línea de costa en una imagen digital y el mapeo de batimetría derivada de satélite (SDB) en los píxeles de agua del GeoEye-1. La extracción de la línea de costa instantánea se realizó automáticamente en el software ENVI utilizando un algoritmo de raster a vector (R2V), mientras que la SDB se calculó en el software ArcGIS utilizando un método de razón de bandas logarítmicas aplicado a la imagen satelital y datos de campo disponibles para calibración y referencia vertical. Los resultados obtenidos de estas imágenes de muy alta resolución espacial demostraron la capacidad de las técnicas de teledetección para proporcionar información donde las técnicas que utilizan métodos tradicionales presentan algunas limitaciones, especialmente debido a su incapacidad para mapear áreas de difícil acceso y aguas costeras muy dinámicas. Notamos que durante un período de 5 años, la línea de costa de la playa de arena de San Vito Lo Capo migró aproximadamente 15 m tierra adentro, lo que indica el alto dinamismo de esta área costera. La información batimétrica obtenida en la imagen del satélite GeoEye-1 proporcionó profundidad de agua hasta 10 m de profundidad con R = 0.753. En este artículo, presentamos métodos rentables y prácticos para la extracción automática de la línea de costa y el mapeo batimétrico de aguas poco profundas, que pueden ser adoptados para la gestión y el monitoreo de áreas costeras.