Medida de áreas de Glaciares desde el espacio

La disponibilidad de imágenes de satélite adquiridas con sensores multiespectrales permiten realizar un seguimiento de cualquier cobertura terrestre. En este póster se muestran los resultados obtenidos utilizando una imagen ASTER y el índice NDSI para la determinación del área de un glaciar.

INTRODUCCIÓN

Estudiaremos una escena de una parte de un glaciar de la Cordillera Blanca (Perú). La Cordillera Blanca es una cadena de montañas nevadas ubicadas al norte del Perú, que conjuntamente con la Cordillera Negra, (al oeste de la Cordillera Blanca) forman el llamado callejón de Huaylas por el cual fluye el río Santa, este glaciar constituye una gran reserva de agua dulce para la región, por tanto su variación afecta a los recursos hídricos de la zona.

 Algunos resultados previos obtenidos en esta zona de estudio pueden encontrarse en Silverio & Jaquet (2005) o Pasapera-Gonzalez et al. (2010).

   METODOLOGÍA y RESULTADOS

Se ha utilizado un imagen del sensor ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer), este presenta una órbita heliosincrónica a una distancia de 705 kilómetros, con un ciclo de repetición de 16 días. Obteniendo imágenes multiespectrales:

La imagen ASTER (ASTL1B)  viene en valores de radiancias con lo que debemos expresar estos valores en reflectividades, para ello se utiliza la ecuación estándar  para el cálculo de reflectividades TOA, valida para cualquier sensor:

Una vez obtenida la reflectividad podemos conocer el área del glaciar mediante un cociente de bandas multiespectrales de la imagen ASTER, concretamente aplicando el índice NDSI (Normaliced Difference Snow Index):

Donde las bandas 1 y 4 son de reflectividad Aster, ambas redimensionadas a 30m de tamaño de píxel.

A partir del programa ENVI obtenemos el histograma de la imagen de NDSI y podemos así obtener un umbral aproximado para los valores del índice con lo que podemos colorear la imagen según sus diversos valores.

 Se ha considerado un umbral de NDSI: 0.45 – 0.86 obteniendo una ROI que  permite calcular el área del glaciar, obteniendo un total de 17172 Ha. .Para mejorar los resultados se varió  este método realizando una ortorectificación de todas las imágenes con base al Modelo digital de elevación (DEM), para así paliar el efecto del relieve en nuestros datos y obtener un nuevo índice NDSI más preciso. Se obtiene un histograma más continuo y un valor final para el área de 17018 Ha  tras aplicar el nuevo umbral de 0.45-0.8. Obteniendo finalmente la imagen del glaciar con toda su área:

CONCLUSIONES

Mediante sensores multiespectrales obtenemos fácilmente el área de cubiertas de interés. Realizando una ortorectificación de las imágenes obtenemos valores más precisos de NDSI y del área ocupada por el glaciar. La Teledetección es una herramienta importante para  el estudio de la dinámica glaciar, dinámica que está ligada a los recursos hídricos de las regiones donde estén ubicados los glaciares ya que estos regularizan el flujo de agua de forma natural. Con  el estudio de la variación de área ocupada se contribuyen a un mayor conocimiento de los recursos hídricos y del clima.

Bibliografía:

-Silverio, W., and Jaquet, J.-M. Glacial cover mapping (1987-1996) of the Cordillera Blanca (Peru) using satellite imagery, Remote Sensing of Environment, 95, 342-350, 2005.

-Pasapera-Gonzalez, J. J., Villón-Reinoso, C., Moreno, R. D., Pareja-Quispe, D., Jiménez- Muñoz, J. C., Mattar, C., and Sobrino, J. A., Pastoruri glacier cover mapping from Landsat

and ASTER imagery, 3rd Recent Advance in Quantitative Remote Sensing, 27Sep-1Oct, Torrent (Valencia), Spain, pp. 586-590, 2010.

CODIGO QR CON IMÁGENES DE LA CORDILLERA BLANCA (PERU):