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UNIDAD 1. CÁLCULO DE UN PLANO CONTINUO DEL NDVI A NIVEL
INTRAPARCELARIO ............................................................................. 2
0. OBTENCIÓN DEL NDVI A NIVEL INTRAPARCELARIO ............................ 2
UNIDAD 2. AUTOMATIZACIÓN DEL CÁLCULO DEL NDVI
INTRAPARCELARIO ........................................................................... 14
0. MODELIZADOR DE SEXTANTE ........................................................ 14
1. CÁLCULO AUTOMÁTICO DEL NDVI A NIVEL INTRAPARCELARIO .......... 15
UNIDAD 3. RECLASIFICACIÓN DEL NDVI INTRAPARCELARIO ........... 28
0. RECLASIFICAR NDVI INTRAPARCELARIO ......................................... 28
ÍNDICE
A continuación se detallan los pasos a seguir para realizar el cálculo del Índice de
Vegetación NDVI sobre una imagen multiespectral del satélite Deimos dentro de
una parcela. Con este índice podemos llevar a cabo estudios de vigor dentro de
la parcela seleccionada pudiendo determinar potenciales productivos, zonas de
riesgo de enfermedades o zonas de estrés hídrico.
Paso 1: Entramos en el programa y abrimos un documento de tipo vista
pinchando en “Vista” “Nuevo” y doble clic en “Sin título-0”. Después en la
“Barra de herramientas” pinchamos el botón de “Añadir capa”.
Paso 2: En la siguiente ventana que aparece pinchamos en el botón
“Añadir” e importamos el archivo ráster donde hemos calculado el NDVI
de la imagen multiespectral en formato “tif”. Siguiendo la ruta “CURSO”
“RASTER” “DEIMOS” seleccionamos el archivo ráster “NDVI.tif”, y en esta
otra ruta “CURSO” “VECTOR” “BODEGA_C” pinchamos en “parcela.shp”.
UNIDAD 1. CÁLCULO DE PLANO CONTINUO DEL NDVI A NIVEL INTRAPARCELARIO
0. OBTENCIÓN DEL NDVI A NIVEL INTRAPARCELARIO
Hay que tener en cuenta en el desplegable “Archivos de tipo:” que
estamos eligiendo el deseado.
Paso 3: Cuando hayamos seleccionado los archivos indicados, clicamos
“Abrir” y seguidamente “Aceptar”. Tendremos cargada la siguiente
imagen.
Paso 4: A continuación haremos un zoom a la zona de trabajo, activando
en el “TOC” la capa “parcela.shp” y con el botón derecho del ratón
seleccionamos del desplegable “Zoom a la capa”.
Paso 5: Ahora vamos a quitar el color de relleno de la parcela y
elegiremos un contorno más visual. Clicamos con el botón derecho del
ratón sobre “parcela.shp” y seleccionamos “Propiedades” del desplegable.
En la ventana de “Propiedades de la capa” activamos la pestaña
“Simbología”, pinchamos en “Seleccionar símbolo”.
Y en la ventana “Selector de simbología” apagamos “Color de relleno” y
en “Color de borde” elegimos el color amarillo y pinchamos en “Aceptar”.
Paso 6: Para poder hacer un plano continuo de vigor intraparcelario con
buena resolución, vamos a redefinir el tamaño del píxel de la imagen.
Abrimos “Sextante”, “Herramientas de cálculo para capas ráster” y
elegimos “Calculadora de mapas”. En la ventana de la pestaña
“Parámetros” seleccionamos “Capas” y “NDVI.tif Band1” y multiplicamos
por 1. No definimos el archivo de salida al no usarlo en otros trabajos.
En la pestaña “Salida ráster” elegimos “Utilizar extensión de la vista” y
aumentamos la resolución espacial escribiendo en “Tamaño de celda”
1m/píxel.
Paso 7: Situamos la capa “parcela.shp” delante del resto de capas
clicando con el botón secundario del ratón sobre la capa mencionada y
eligiendo “Colocar delante”.
Paso 8: En este paso eliminaremos los datos que se encuentran fuera
del contorno de la parcela, para ello abrimos “Sextante”, “Herramientas
básicas para capas ráster” y seleccionamos “Cortar capa ráster con capa
de polígonos”. En la opción “Capas ráster” elegimos el plano obtenido
interpolado “Resultado”, y en “Capas vectoriales” “parcela.shp”. Por
último tenemos que decidir cuál será la ruta para guardar la “Capa
recortada [ráster]”, “CURSO” “RÁSTER” “DEIMOS” y la llamaremos
“PARC_NDVI”, finalmente pinchamos en “Aceptar”.
Paso 9: Si activamos en el “TOC” la capa que acabamos de crear,
podemos comprobar con la herramienta de “Información” como el campo
de “Band_value” solo tiene datos si pinchamos dentro de la parcela.
Paso 10: Vamos a borrar de las dos capas que hemos creado, llamadas
“Resultado”, la que no nos interesa. Con el botón secundario del ratón
pinchamos sobre la capa que deseamos borrar, y del desplegable
elegimos “Eliminar capa” y confirmamos pinchando en “Si”.
Paso 11: Finalmente modificaremos las “Tablas de color”, activando la
capa deseada “Resultado” y desplegando el menú “Tablas de color”. En la
ventana pinchamos “Activar tablas de color” e “Importar librería”.
Siguiendo la ruta “CURSO” “RÁSTER” “DEIMOS” seleccionamos
“NDVI_DEIMO.rmf” y pinchamos en “Abrir”. Y para finalizar introducimos
como valor mínimo “-0,08” (obtenido de comprobaciones en campo) y
clicamos en “Aceptar”.
Paso 12: Para dejar el plano con una mejor interpretación visual, vamos
a cargar una ortofotografía aérea del Plan Nacional de Ortofotografía
Aérea (PNOA). En la “Barra de herramientas” pinchamos en “Añadir
capa”, en la ventana que se abre seleccionamos la pestaña “WMS” y
escribimos la dirección del PNOA
http://www.idee.es/wms/PNOA/PNOA
A continuación clicamos en “Conectar” y “Siguiente”.
En la pestaña “Información” pinchamos en “Siguiente”. En la pestaña
“Capas” elegimos “[pnoa]PNOA” y “Añadir”, activamos “Conservar
estructura de tabla” (a veces puede no cargar la capa con esta opción
activada, si es así dejarla sin activar) y “Siguiente”.
En la pestaña “Estilos” dejamos todas las opciones por defecto y
pinchamos en “Siguiente”. Y en la pestaña “Formatos” elegimos
“image/png” y como sistema de proyección el mismo que estamos
usando en el proyecto “EPSG:23030” y clicamos en “Aceptar”.
Paso 13: Con la capa del PNOA cargada, situamos como primera capa el
plano continuo que hemos calculado.
Finalmente hemos obtenido un plano en el que tenemos reflejada la
variabilidad del vigor de un viñedo a nivel intraparcelario.
El modelizador es una herramienta que permite la creación de modelos
complejos mediante una interfaz sencilla, simplificando procesos que impliquen
el uso de varias extensiones de SEXTANTE de forma encadenada.
Mediante este modelizador podremos diseñar de forma sencilla una nueva
extensión que tome datos del usuario y mediante ellos alimente a una serie de
extensiones, de forma que las salidas generadas por éstas puedan ser
empleadas como entradas en otras distintas. Procesos que implican varios pasos
pueden reducirse así a uno único, definiendo el flujo de datos entre las distintas
extensiones involucradas.
El modelizador cuenta con un lienzo de trabajo donde se ve la estructura del
modelo planteado, y en la parte izquierda un conjunto de elementos que se
pueden añadir al modelo para ir conformándolo progresivamente.
ÍNDICE UNIDAD 2. ATOMATIZACIÓN DEL CÁLCULO DEL NDVI INTRAPARCELARIO
0. MODELIZADOR DE SEXTANTE
Vamos a definir las acciones necesarias para poder usar el Modelizador de
Sextante. Con él automatizaremos el cálculo de diferentes procesos para obtener
el NDVI dentro de una parcela.
Paso 1: Antes comenzar a utilizar el Modelizador, tenemos que crear una
carpeta llamada “MODELOS” para guardar en ella los procesos obtenidos.
La ubicaremos en dentro de “CURSO”.
Paso 2: Abrimos el programa y creamos un documento de tipo vista
pinchando en “Vista” “Nuevo” y doble clic en “Sin título-0”. Después en la
“Barra de herramientas” pinchamos el botón de “Añadir capa”.
1. CÁLCULO AUTOMÁTICO DEL NDVI A NIVEL INTRAPARCELARIO
Paso 4: Después de abrir gvSIG tenemos que definir la ruta en la que
guardaremos los modelos que vayamos creando. Clicamos en “Sextante”
y luego pinchamos en el botón de “Preferencias”. En la ventana abierta
de “Configuración” seleccionamos “Carpeta” y luego pinchamos en
“Carpeta de modelos” para definir la ruta donde guardaremos los
modelos “C:” “CURSO” “MODELOS”, y pinchamos en “Aceptar”.
Paso 5: Ahora vamos a diseñar nuestro proceso automático, pinchando
en la herramienta “Modelizador de Sextante” de la “Barra de
herramientas”.
Paso 6: Lo primero es definir los datos de entrada de nuestro modelo,
que en este caso es una capa ráster del NDVI calculado sobre la imagen
multiespectral y una capa shp con la parcela en la que calcularemos el
NDVI. Con la pestaña “Entradas” seleccionada, pinchamos con doble clic
en la opción “Capa ráster”, escribimos en “Descripción” “NDVI” y
clicamos en “Aceptar”.
Después hacemos doble clic en la opción “Capa vectorial”, escribimos en
“Descripción” “PARCELARIO”, en “Tipo de capa” elegimos “Polígonos” y
clicamos en “Aceptar”.
Paso 7: Para diseñar el modelo tenemos que clicar en la pestaña
“Procesos” y veremos todos los algoritmos de “Sextante”. El primero que
usaremos será “Calculadora de mapas” que está en “Herramientas de
cálculo para capas ráster”.
Paso 8: En la ventana abierta pinchamos sobre “Capas”, desplegamos
todas las posibilidades, elegimos “NDVI Band 1 [sin comprobar]” y
clicamos en “Aceptar”.
Paso 9: El siguiente algoritmo que utilizaremos será “Cortar capa ráster
con capa de polígono” de “Herramientas básicas para capas ráster” para
filtrar los datos que hay dentro de la parcela, que son los que nos
interesan. Como “Capa ráster” usamos la capa ráster obtenida en el
proceso anterior “Resultado de proceso 0: Calculadora de mapas”, y
como “Capa vectorial” elegimos “PARCELARIO”, finalmente clicamos en
“Aceptar”.
Paso 10: En el proceso de filtrado las zonas que están fuera de la
parcela estudiada tienen unos datos no válidos, que para poder
representarlos tendremos que utilizar la “Calculadora de mapas”.
Pinchamos sobre “Capas” y la operación que vamos a hacer es dividir la
capa resultante del proceso anterior entre si misma, para conseguir que
los píxeles que no tenían datos sean cero y los que tenían sean 1.
Paso 11: En el paso final volvemos a utilizar la “Calculadora de mapas”,
pinchamos en “Capas” y vamos a multiplicar la capa resultante del
proceso anterior “Resultado de proceso 2: Calculadora de mapas” por la
que hemos obtenido en el filtrado “Capa recortada de Proceso 1: Cortar
capa ráster”, por último activamos “Activar como resultado final” y
pinchamos en “Aceptar”. Así tendremos un ráster con valores de NDVI
dentro de la parcela y fuera de ella habrá valores cero.
Paso 12: Una vez generado el modelo procedemos a guardarlo, dándole
el nombre “Mapa vigor” que deseamos ver dentro de la caja de
herramientas de Sextante, clicamos en “Guardar” para nombrar el
archivo “NDVI_intraparcelario” y guardarlo en la carpeta creada
inicialmente “MODELOS”. Por último cerramos el “Modelizador”.
Paso 13: Comprobamos que se ha creado nuestro modelo, clicando en
“Sextante” y desplegando “Modelos”.
Paso 14: Para probar que funciona correctamente, vamos a cargar la
“parcela.shp” de “BODEGA_C” y el “NDVI.tif” obtenido de la imagen de
Deimos. Abrimos el modelo creado “Mapa vigor”, definimos en pestaña
“Parámetros” la “Capa ráster” como “NDVI.tif” y en “Capa vectorial”
“parcela.shp”.
En la pestaña “Región de análisis” clicamos en “Utilizar extensión de otra
capa” y elegimos “parcela.shp” y en “Tamaño de celda” escribimos “1” y
pinchamos en “Aceptar”.
Paso 15: El modelo se desarrolla automáticamente y nos va indicando
que proceso va haciendo.
Paso 15: El último paso es cambiar las tablas de color como vimos en el
primer apartado de este módulo.
Paso 16: Igualmente se puede utilizar el modelo con un conjunto de
parcelas. Teniendo cargado en gvSIG el parcelario de “CENICERO.shp”
abrimos “Sextante”, clicamos en “Modelos” y ejecutamos el que hemos
creado “Mapa vigor”. Definimos en pestaña “Parámetros” la “Capa ráster”
como “NDVI.tif” y en “Capa vectorial” “CENICERO.shp”.
En la pestaña “Región de análisis” clicamos en “Utilizar extensión de otra
capa” y elegimos “CENICERO.shp” y en “Tamaño de celda” escribimos
“10” y pinchamos en “Aceptar”.
Una de las utilidades que se puede obtener del cálculo del NDVI es llegar a
realizar una clasificación dentro de una misma parcela de diferentes clases de
vigor estableciendo unos límites, por ejemplo para organizar las zonas de
vendimia.
A continuación se detallan los pasos a seguir para realizar dicha clasificación.
Paso 1: Entramos en el programa y abrimos un documento de tipo vista.
Después en la “Barra de herramientas” pinchamos el botón de “Añadir
capa”.
Paso 2: Desde la ventana que aparece y pinchando en el botón “Añadir”
importamos la capa ráster en formato “tif”, siguiendo la ruta que se
muestra a continuación: C:\CURSO\RASTER\DEIMOS. Hay que
seleccionar el archivo ráster “20110830.tif”. Se trata de una imagen del
satélite DEIMOS de agosto del 2011.
A continuación añadimos también el archivo shape de la parcela de la
bodega C, siguiendo la ruta C:\CURSO\VECTOR\BODEGA_C.
Paso 3: Una vez seleccionados los archivos indicados, clicamos “Abrir” y
seguidamente “Aceptar”. Tendremos cargada la siguiente imagen.
UNIDAD 3. RECLASIFICACIÓN DEL NDVI INTRAARCELARIO
0. RECLASIFICAR NDVI INTRAPARCELARIO
Paso 4: A continuación calcularemos el NDVI de la imagen de DEIMOS
haciendo uso del algoritmo de Sextante “Índices de vegetación” “NDVI”.
Paso 5: Utilizando el modelo que hemos creado anteriormente con el
Modelizador de Sextante, obtendremos rápidamente el ráster con la
distribución de vigor dentro de la parcela.
Paso 6: La capa sobre la que vamos a trabajar será ésta última creada,
con la distribución del vigor dentro de la parcela. Por lo tanto, podemos
eliminar del Toc las otras dos capas ráster.
Paso 7: Accediendo a las tablas de color podremos comprobar los
valores máximo y mínimo de índice de vegetación dentro de la parcela.
Al igual que podemos comprobarlos entrando en las propiedades del
ráster. Es importante tener en cuenta estos valores a la hora de hacer la
clasificación.
Paso 8: Abrimos ahora el algoritmo de Sextante que nos va a permitir
establecer las distintas categorías en función del vigor. Se trata del
algoritmo de “Reclasificación” que se encuentra dentro del menú
“Reclasificación de capas ráster”
Paso 9: La capa ráster a reclasificar será la parcela sobre la que ya
hemos calculado el NDVI. Entro los dos métodos de clasificación
seleccionamos el segundo; Min<x≤Max (el valor que tenga el píxel será
mayor que el mínimo que fijemos y menor o igual que el valor máximo)
Paso 10: Creamos a continuación la “Tabla de correspondencias” donde
vamos a ir fijando los límites de cada uno de los rangos.
Establecemos tres categorías con bajo, medio y alto vigor. Vamos
introduciendo los valores en función de aquellos máximos y mínimos que
habíamos observado en el interior de la parcela.
Tenemos la opción de “guardar “la tabla, al igual que podríamos acceder
a ella en el caso de haberla guardado clicando sobre el botón “Abrir”.
Aceptamos y volvemos al cuadro de diálogo del algoritmo donde le
indicamos la ruta y el nombre donde queremos guardar el ráster
resultante.
Paso 11: Pasamos a la pestaña “Región de análisis”. Seleccionamos la
opción “Utilizar extensión de otra capa”, elegimos la capa “parcela” y en
tamaño de celda escribimos 1 metro/píxel. Aceptamos.
Paso 12: Obtenemos la capa reclasificada.
Paso 13: Vamos a obtener un mapa un poco más interpretable, por lo
que vamos a acceder a las “Tablas d color”.
Activamos la casilla “Activar tablas de color” y crearemos una nueva
librería pinchando sobre “Nueva librería”
Paso 14: En el nuevo cuadro de diálogo vamos a darle nombre a la
librería, seleccionamos la opción “Número de intervalos”, escribimos “3” y
“aceptamos””.
Paso 15: Vamos seleccionando el color de cada zona
Marcamos los rangos y escribimos la leyenda
Al primer rango le damos transparencia “0”
Podemos guardar la paleta en nuestro PC mediante el botón “Exportar
librería”
Paso 16: Obtenemos una distribución más clara de la distribución del
viñedo.
Paso 17: Para sacar rentabilidad a este proceso podríamos calcular el
área de cada una de las regiones con diferente vigor para obtener una
idea de la producción y poder así distribuir la vendimia. Para ello
tendríamos que dibujar primero el contorno de cada zona.
Y calcular el área mediante la herramienta de “Expresión”
