Método para generar Pseudo-NDVI a partir de RVI derivado de datos de imágenes SAR a bordo de satélites utilizando modelos CycleGAN y pix2pix
Autores: Arai, Kohei; Maruta, Ria; Okumura, Hiroshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Método para generar Pseudo-NDVI a partir de RVI derivado de datos de imágenes SAR a bordo de satélites utilizando modelos CycleGAN y pix2pix
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Monitoreo de la vegetación
Variedades de cultivos
Imágenes pseudo-NDVI
Índice de Vegetación por Radar
Radar de Apertura Sintética
Redes Generativas Antagónicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El monitoreo continuo de la vegetación es esencial para predecir variedades de cultivos y rendimientos; sin embargo, los datos ópticos de satélites suelen estar indisponibles debido a la cobertura de nubes. Para superar esta limitación, este estudio propone un método para generar imágenes de pseudo-NDVI (Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada) a partir de RVI (Índice de Vegetación de Radar) derivado de datos de Radar de Apertura Sintética (SAR) utilizando Redes Generativas Antagónicas (GANs). Se evaluaron dos arquitecturas: pix2pixHD (supervisada) y CycleGAN (no supervisada) utilizando datos de Sentinel-1 y Sentinel-2 bajo condiciones idénticas. Al introducir RVI como una característica intermedia en lugar de convertir directamente el retrodispersión de SAR a NDVI, el método propuesto mejoró la interpretabilidad física y mejoró la correlación con NDVI. Los resultados cuantitativos muestran que pix2pix logró una mayor precisión (SSIM = 0.5667, PSNR = 22.24 dB, RMSE = 20.54) que CycleGAN (SSIM = 0.5240, PSNR = 19.54 dB, RMSE = 28.02), con una mejora adicional al combinar datos de polarización VV y VH. Aunque la precisión absoluta sigue siendo moderada, este enfoque permite la reconstrucción continua de series temporales anuales de NDVI para el monitoreo de cultivos bajo condiciones persistentes de nubes, demostrando claras ventajas sobre los métodos convencionales de conversión directa de SAR a NDVI.
Descripción
El monitoreo continuo de la vegetación es esencial para predecir variedades de cultivos y rendimientos; sin embargo, los datos ópticos de satélites suelen estar indisponibles debido a la cobertura de nubes. Para superar esta limitación, este estudio propone un método para generar imágenes de pseudo-NDVI (Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada) a partir de RVI (Índice de Vegetación de Radar) derivado de datos de Radar de Apertura Sintética (SAR) utilizando Redes Generativas Antagónicas (GANs). Se evaluaron dos arquitecturas: pix2pixHD (supervisada) y CycleGAN (no supervisada) utilizando datos de Sentinel-1 y Sentinel-2 bajo condiciones idénticas. Al introducir RVI como una característica intermedia en lugar de convertir directamente el retrodispersión de SAR a NDVI, el método propuesto mejoró la interpretabilidad física y mejoró la correlación con NDVI. Los resultados cuantitativos muestran que pix2pix logró una mayor precisión (SSIM = 0.5667, PSNR = 22.24 dB, RMSE = 20.54) que CycleGAN (SSIM = 0.5240, PSNR = 19.54 dB, RMSE = 28.02), con una mejora adicional al combinar datos de polarización VV y VH. Aunque la precisión absoluta sigue siendo moderada, este enfoque permite la reconstrucción continua de series temporales anuales de NDVI para el monitoreo de cultivos bajo condiciones persistentes de nubes, demostrando claras ventajas sobre los métodos convencionales de conversión directa de SAR a NDVI.