La geometría de la iluminación y la altura de vuelo influyen en la reflectancia superficial y el NDVI derivado de imágenes multiespectrales de UAS
Autores: Stow, Daniel; Nichol, Caroline J.; Wade, Tom; Assmann, Jakob J.; Simpson, Gillian; Helfter, Carole
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
La geometría de la iluminación y la altura de vuelo influyen en la reflectancia superficial y el NDVI derivado de imágenes multiespectrales de UAS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Mapeo
Vegetación
Resolución espacial
Mediciones de reflectancia
índices de vegetación
UAV
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los pequeños sistemas aéreos no tripulados (UAS) han permitido la cartografía de la vegetación a una resolución espacial muy alta, pero la falta de estandarización ha llevado a incertidumbres respecto a la calidad de los datos. Para que las mediciones de reflectancia y los índices de vegetación (IV) sean comparables entre sitios y a lo largo del tiempo, se requieren una planificación de vuelo cuidadosa y procedimientos de calibración radiométrica robustos. Dos fuentes de incertidumbre que han recibido poca atención hasta hace poco son la geometría de iluminación y el efecto de la altura de vuelo. Este estudio desarrolló métodos para cuantificar y visualizar estos efectos en imágenes del Parrot Sequoia, un sensor multiespectral montado en un UAV. El cambio en la geometría de iluminación durante un día (14 de mayo de 2018) tuvo efectos visibles tanto en imágenes individuales como en ortomosaicos. La reflectancia promedio en el infrarrojo cercano (NIR) y el NDVI en regiones de interés fueron ligeramente más bajos alrededor del mediodía solar, y el contraste entre áreas sombreadas y bien iluminadas aumentó a lo largo del día en todas las bandas multiespectrales. Las diferencias por píxel en los mapas de NDVI fueron espacialmente variables y mucho mayores que las diferencias promedio en algunas áreas. Los resultados relacionados con la altura de vuelo fueron inconclusos, aunque se observaron pequeños aumentos en la reflectancia NIR con la altura sobre una lona negra. Estos resultados subrayan la necesidad de considerar la geometría de iluminación al realizar encuestas de vegetación con UAS.
Descripción
Los pequeños sistemas aéreos no tripulados (UAS) han permitido la cartografía de la vegetación a una resolución espacial muy alta, pero la falta de estandarización ha llevado a incertidumbres respecto a la calidad de los datos. Para que las mediciones de reflectancia y los índices de vegetación (IV) sean comparables entre sitios y a lo largo del tiempo, se requieren una planificación de vuelo cuidadosa y procedimientos de calibración radiométrica robustos. Dos fuentes de incertidumbre que han recibido poca atención hasta hace poco son la geometría de iluminación y el efecto de la altura de vuelo. Este estudio desarrolló métodos para cuantificar y visualizar estos efectos en imágenes del Parrot Sequoia, un sensor multiespectral montado en un UAV. El cambio en la geometría de iluminación durante un día (14 de mayo de 2018) tuvo efectos visibles tanto en imágenes individuales como en ortomosaicos. La reflectancia promedio en el infrarrojo cercano (NIR) y el NDVI en regiones de interés fueron ligeramente más bajos alrededor del mediodía solar, y el contraste entre áreas sombreadas y bien iluminadas aumentó a lo largo del día en todas las bandas multiespectrales. Las diferencias por píxel en los mapas de NDVI fueron espacialmente variables y mucho mayores que las diferencias promedio en algunas áreas. Los resultados relacionados con la altura de vuelo fueron inconclusos, aunque se observaron pequeños aumentos en la reflectancia NIR con la altura sobre una lona negra. Estos resultados subrayan la necesidad de considerar la geometría de iluminación al realizar encuestas de vegetación con UAS.