Generación de datos georreferenciados de muy alta resolución a partir de imágenes de los satélites GeoEye-1 y WorldView-2

Resumen

Con el lanzamiento de los primeros satélites comerciales de muy alta resolución (very high resolution; VHR), IKONOS en septiembre de 1999, con un tamaño nominal de píxel en pancromático (blanco y negro) de 1 m, y QuickBird en octubre de 2001, con un tamaño de píxel de 0.61 m, la generación de cartografía a grandes escalas mediante fotogrametría aérea convencional empezó a tener serios competidores. Además, muchos nuevos satélites VHR, capaces de captar imágenes de la superficie terrestre en pancromático con un tamaño de píxel de 1 m e incluso inferior, como EROS B1, Resurs DK-1, KOMPSAT-2, IRS Cartosat 2, WorldView-1, han sido lanzados durante 2006 y 2007, y están ofreciendo a sus clientes imágenes de altísima resolución de la Tierra, con un tiempo de revisita muy corto. El rápido incremento de satélites comerciales VHR en los próximos años redundará en mejoras en resolución, disponibilidad y coste. En 2008 y con la colaboración del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, fue lanzado un nuevo satélite comercial VHR denominado GeoEye-1, que actualmente es el satélite comercial con mayor resolución geométrica, tanto en pancromático (0.41 m) como en multiespectral (1.65 m). Más recientemente, el 4 de enero de 2010, se comenzó a comercializar imágenes del último de los satélites VHR puestos en servicio. Se trata de WorldView-2 que presenta su novedad técnica más reseñable en la mejora de la precisión radiométrica, ya que eleva a 8 el número de bandas que componen su imagen multiespectral, en lugar de las 4 bandas clásicas (R, G, B, NIR) de todos los anteriores satélites VHR. La aparición de la nueva generación de satélites VHR ofrece mejoras importantes en cuanto a resolución espacial y espectral se refiere frente a sus predecesores, IKONOS y QuickBird. Los productos georreferenciados generados a partir de imágenes de satélites VHR como GeoEye-1 y WorldView-2 son también, competidores directos, en calidad y precio, de los obtenidos a partir de vuelos fotogramétricos a grandes y medias escalas. Esta Tesis Doctoral presenta una propuesta metodológica para el estudio de las mejoras tecnológicas de los nuevos satélites VHR, las cuales apuntan a una posible obtención de ortoimágenes y MDEs generados a partir de escenas de GeoEye-1 y WorldView-2 con mejores precisiones geométricas, así como, una mejora en la clasificación de objetos (urbanizaciones, edificios, carreteras, zonas impermeables, cultivos). Estas posibles mejoras han sido contrastadas con ensayos reales en condiciones de campo, estudiando los procedimientos óptimos de actuación para la generación de los datos georreferenciados más precisos posibles. La extracción de información espacial de calidad, a partir de imágenes procedentes de sensores remotos, juega un papel importante en el seguimiento y verificación de cambios, ya sea en ambientes rurales, urbanos o agrícolas. Dicha extracción de información o clasificación de usos del suelo suele llevarse a cabo de forma manual en la mayoría de los casos. Este tipo de tareas son lentas y requieren un operador bien entrenado. Es por esto que suelen resultar tareas muy caras y poco eficientes. Además, en zonas con una rápida dinámica en el cambio del uso del suelo, estas técnicas pueden no ser suficientes para tener actualizada la información espacial. Por ello es necesario desarrollar una metodología que automatice al máximo la extracción de la información espacial a partir de imágenes de satélite de muy alta resolución, procedentes en nuestro caso, de GeoEye-1 y WorldView-2.