PRACTICA 0 JUSTIFICACIÓN DE LA SELECCIÓN PREVIA DE ZONA DE ESTUDIO PARA EL PROYECTO FINAL Ingeniero Especialista Javier Espejo Objetivo. Familiarizarse con el uso, características, ventajas, desventajas y limitaciones de los diferentes portales de visualización y análisis del archivo histórico de imágenes Landsat. Facilitar al estudiante la justificación y evaluación de la pertinencia de la selección de su zona de estudio para el proyecto final del curso. Introducción. La importancia del programa Landsat no solo radica en la extensión, disponibilidad y calidad de su archivo de imágenes satelitales multiespectrales de la superficie terrestre desde 1972, sino además en convertirse en un punto de referencia de como la disponibilidad y acceso de los datos generados fortalecen los procesos de monitoreo de la dinámica de las coberturas y su uso a nivel regional, local y global. Tras casi 40 años de recolección, calibración e interpretación de los datos de este programa el volumen de datos disponibles es gigantesco y descubrir o determinar la pertinencia de estos para la formulación de su pregunta de investigación para el curso de Procesamiento Digital de Imágenes es fundamental. Ejercicio #1. Lecturas Fundamentales 1. Realice la lectura del artículo: Opening the archive: How free data has enabled the science and monitoring promise of Landsat. Michael A. Wuldera, Jeffrey G. Masek, Warren B. Cohen, Thomas R. Loveland, Curtis E. Woodcock 1. 2. Reflexione y presente sus conclusiones sobre (Max 1 hoja): a. La evolución del programa Landsat y sus objetivos. b. El impacto de la variación de los costos en la distribución y acceso a los datos. c. El impacto de la liberación de los datos (Open Data Policy) en el acceso y uso de los datos de Landsat. d. La variedad de aplicaciones a partir de los datos Landsat. e. Y el futuro del programa Landsat. Recuerde que usted desarrollara durante todo el semestre, y en preparación para el proyecto final, el trabajo de PDI sobre una zona de estudio de su elección (aprobada por el profesor) y analizara cuanto han cambiado las coberturas en la zona durante un tiempo determinado. Es decir, usted realizará un Análisis multitemporal (el COMO), para cuantificar (el CUANTO) los cambios de coberturas en una zona del país (el DONDE) durante el tiempo transcurrido entre las fechas de toma de dos imágenes satelitales (el CUANDO) y producido por un fenómeno de tipo espacial (el QUE). 1 http://larse.forestry.oregonstate.edu/sites/larse/files/pub_pdfs/Wulder_etal_2012.pdf Ingeniería Catastral y Geodesia Procesamiento Digital de Imágenes Satelitales Ing. Esp. Javier Espejo Ejercicio #2. Landsatlook Viewer. 1. Acceda al portal http://landsatlook.usgs.gov/. 2. Revise la documentación y manual de ayuda para familiarizarse con el uso de este: http://landsat.usgs.gov/LandsatLook_Viewer.php. 3. Visualice las imágenes disponibles en cada categoría (Landsat 8 OLI, Landsat 7 ETM+ SLC-off, etc) en diferentes fechas para su zona de estudio. 4. Para cada categoría, presente la imagen más antigua y la mas reciente y de mejor calidad (menor cobertura de nubes, brumas sombras y otras perdidas de información) que encontró para su zona de estudio. Categoria Imagen Mas antigua Imagen Mas reciente 5. Cuáles serían las 2 imágenes más convenientes para apoyar el desarrollo de su proyecto final?. Presente el metadato. 6. Presente un resumen de los cambios más evidentes, a nivel de cobertura, que usted puede observar en las imágenes más separadas en el tiempo que usted pudo encontrar. Ejercicio #3. Servicios de procesamiento en la Nube - AWS. 7. Revise la documentación sobre la disponibilidad de los servicios de visualización y procesamiento de los datos de Landsat 8 que se han puesto en funcionamiento con sobre la plataforma Amazon Web Services. Puede revisar la entrada de Blog de Vicent Sarago: http://remotepixel.ca/blog/19Mar2015.html. 8. Revise la utilidad de las siguientes herramientas desarrolladas por Vicent Sarago en el sitio web http://remotepixel.ca/webmapping/index.html. Realice una comparación Antes y Después de dos imágenes Landsat 8 sobre su zona de interés: http://remotepixel.ca/webmapping/landsat8beforeafter.html Construya un mosaico de imágenes Landsat 8, con la menor cantidad de nubes, para uno de los departamentos de Colombia. Ingeniería Catastral y Geodesia Procesamiento Digital de Imágenes Satelitales Ing. Esp. Javier Espejo Asegúrense de que no se repinten Depratamentos entre los grupos de trabajo en los dos Cursos de PDI. Cree un GIF animado de las imágenes Landsat 8 de la imagen de su zona de interés. http://remotepixel.ca/webmapping/landsat8evolution.html Ejercicio #4. Google Engine - Timelapse. 1. Acceda al sitio web: http://world.time.com/timelapse/ donde se presenta un Especial preparado por la revista TIME sobre de los 40 años del programa Landsat. 2. Revise el contenido de este especial, lecturas, imágenes y videos. 3. Presente brevemente sus conclusiones acerca de (Max 1 hoja): a. Método de generación de las imágenes mostradas. b. Historia del programa Landsat. c. El uso de los datos Landsat en UNO de los 3 casos de estudio presentados: Extreme Resources, Climate Change o Urban Expansion. 4. Seleccione una de las imágenes de la Galería The Earth as Art: Satélite Images of Our Planet from Orbit (asegúrese de no repetir la selección con alguien más del mismo grupo)2. Y determine (Max 1 hoja): a. La combinación de color en la que es presentada cada imagen. b. Describa brevemente la zona presentada y en lo posible describa o determine cuáles son los rasgos/accidente geográficos más importantes o visibles en la imagen. c. Enumere las coberturas predominantes que usted puede determinar están presentes en la zona de la imagen. d. ¿Qué es lo que más le llamo la atención de esa imagen? 5. De nuevo en la web Timelapse, analice los datos presentados, y familiarícese con el funcionamiento de la aplicación. 8. Visualice las imágenes disponibles en diferentes periodos para su zona de estudio. 9. Presente un resumen de la evolución de los cambios, más evidentes, a nivel de cobertura, que usted puede observar entre los dos periodos de tiempo que 2 Puede encontrar las imágenes a mayor resolución, en formato de poster y con datos como fecha de toma y una descripción más extensa en: http://eros.usgs.gov/imagegallery. Para la descarga se accede con sus datos de cuenta en EarthExplorer. Ingeniería Catastral y Geodesia Procesamiento Digital de Imágenes Satelitales Ing. Esp. Javier Espejo usted definió inicialmente en su pregunta de investigación. 10. Si le interesa aún más información, tutoriales sobre el uso de la plataforma Google Earth Engine puede visitar: https://earthengine.google.org/#intro Ejercicio #6. ChangeMatters - ESRI. 1. Acceda al sitio web: http://www.esri.com/software/landsat-imagery donde se presentan los servicios y capacidades de procesamiento y análisis de ArcGIS sobre el archivo histórico de datos Landsat. 2. Revise a. b. c. la documentación de los servicios de imágenes (Image Services): Landsat GLS 2010. False Color/Near Infrared (432) 1975-2010 NDVI Change. PARA LOS PUNTOS 3 a 6 SE REQUIERE EL USO DE ARCGIS VERSIONES 10.0 Y POSTERIORES, ASÍ COMO UNA CONEXIÓN A INTERNET PARA LA DESCARGA DE DATOS DESDE LOS SERVIDORES DE ESRI. SI NO CUENTA CON ESTOS RECURSOS EN SU CASA, REALÍCELO EN ALGUNA DE LAS SALAS DE LA UNIVERSIDAD. 3. En una ventana de ArcGis 10.x proceda a cargar datos desde los servicios de ArcGIS Online: Ingeniería Catastral y Geodesia Procesamiento Digital de Imágenes Satelitales Ing. Esp. Javier Espejo 4. Realice una búsqueda de todos los servicios que correspondan a datos Landsat. 5. Seleccione y abra el servicio False Color/Near Infrared (432) 1975-2010. 6. Proceda sobre dichos datos a revisar diferentes partes del mundo, presente y describa un lugar donde la cantidad de vegetación sea escasa o inexistente y otro lugar donde esta sea abundante. 7. Además compare y complemente sus observaciones con las presentadas por Carl Sagan en la lectura “Un Punto Azul Palido”. Y una breve reflexión sobre la utilidad, ventaja y desventaja de este tipo de aplicaciones y servicios. (max 1 hoja)3. 8. De nuevo en el portal de ESRI, revise el Visor ChangeMatters. 3 Para tener una referencia geográfica, puede proceder a cargar además el servicio World Administrative Divisions, que le permite visualizar los límites de las unidades administrativas primarias: municipios, estados, regiones administrativas, etc. Ingeniería Catastral y Geodesia Procesamiento Digital de Imágenes Satelitales Ing. Esp. Javier Espejo 8. Para familiarizarse con el uso e información desplegada en esta herramienta realice el Tour Guiado: ChangeMatters Tips. Ingeniería Catastral y Geodesia Procesamiento Digital de Imágenes Satelitales Ing. Esp. Javier Espejo 9. Realice una visualización de los cambios en su zona de estudio a partir del “Image Map” Vegetation Analysis. Modifique los diferentes periodos de comparación (Select Dates). 10. Presente brevemente sus conclusiones acerca de (Max 1 hoja): a. Los cambios en la vegetación mostrados por la aplicación. ¿Son coherentes con procesos de la cobertura vegetal?. Ej: ciclos de cultivos, deforestación, etc. O En algunos casos son debidos a cambios en las condiciones de toma, ej: nubes y sombras. b. Los cambios observados refuerzan su planteamiento inicial para la pregunta de investigación para el curso? Son más evidentes los cambios en el periodo seleccionado inicialmente o se observan cambios más significativos en otros periodos de comparación? Ejercicio #5. Comparación Final. 11. Finalmente realice una tabla comparativa de los portales: Landsatlook, RemotePixel, Timelapse y ChangeMatters, a partir de los siguientes criterios: a. Características de los datos presentados: son imágenes o productos derivados de estas, mosaicos o compuestos temporales de imágenes? b. Escala máxima a la que se pueden visualizar los datos. c. Combinaciones de Color empleadas para la presentación de los datos. d. Fechas de los datos disponibles (mínima y máxima). e. Limitaciones/Desventajas frente a los otros 2 portales. f. Velocidad de carga, despliegue o visualización. g. Calidad de las imágenes en pantalla. h. Utilidad de cada aplicación. Ingeniería Catastral y Geodesia Procesamiento Digital de Imágenes Satelitales Ing. Esp. Javier Espejo Ingeniería Catastral y Geodesia Procesamiento Digital de Imágenes Satelitales Ing. Esp. Javier Espejo
