Simulación de la variabilidad espectral en la vegetación mediante modelos de trasferencia radiativa a partir de imágenes hiperespectrales

Abstract

El comportamiento espectral de la vegetacion y la cantidad de energ ´ ´ıa reflejada por una planta se pueden medir a lo largo del espectro electromagnetico mediante la ´ percepcion remota. ´ Por otra parte, existen los modelos de transferencia radiativa que permiten modelar la interaccion de la energ ´ ´ıa electromagnetica con los diferentes componentes que ´ conforman la cubierta vegetal, para este estudio se empleo el modelo de transfe- ´ rencia radiativa PROSAIL. Las firmas espectrales presentan variaciones en sus valores de reflectancia por factores como, las condiciones atmosfericas, composici ´ on vegetal y materiales en ´ la escena. A estas diferencias espectrales de un mismo elemento y en condiciones iguales se les denomina variabilidad espectral. La variabilidad afecta el resultado de algoritmos de clasificacion o detecci ´ on basa- ´ dos en la informacion espectral, esta situaci ´ on es la principal motivaci ´ on para el ´ desarrollo de esta investigacion. ´ El objetivo principal de este trabajo de investigacion es estudiar la variabilidad es- ´ pectral presente en las medidas adquiridas (firmas espectrales). El estudio se realizo´ mediante sensores hiperespectrales y espectro radiometros de punto para dos es- ´ pecies vegetales, la planta del retamo espinoso y de fique. Se realizaron diferentes experimentos y medidas tanto con datos simulados como reales, donde se variaban parametros de las caracter ´ ´ısticas de las plantas (contenido de agua, clorofila y materia seca) y parametros del sistema de adquisici ´ on de ´ datos (angulo del sol, ´ angulo del observador). De esta manera, el presente traba- ´ jo realizo 1301 medidas de firmas espectrales que permiten evaluar la variabilidad ´ espectral. Los resultados muestran que el factor que mas afecta la variabilidad espectral en ´ las medidas es el contenido de clorofila de las plantas en la region espectral visible. ´ Asimismo, en las regiones del infrarrojo cercano y ondas cortas del infrarrojo el factor que incremento la variabilidad es el contenido de agua en las plantas.