Procesamiento Digital de Imagenes

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    22-Jul-2016

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<ul><li><p>Mesozonificacin Ecolgica y Econmica para el Desarrollo Sostenible de </p><p>la Provincia de Satipo </p><p>Informe temtico </p><p>Procesamiento digital de </p><p>imgenes y modelamiento SIG-ZEE </p><p>Lizardo Fachn Malaverri </p></li><li><p>Mesozonificacin Ecolgica y Econmica para el Desarrollo </p><p>Sostenible de la Provincia de Satipo </p><p>Informe temtico: PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMGENES Y </p><p>MODELAMIENTO SIG </p><p> Lizardo Fachn Malaverri </p><p> Instituto de Investigaciones de la Amazona Peruana </p><p> Programa de Cambio Climtico, Desarrollo Territorial y Ambiente - PROTERRA </p><p> Av. Jos Abelardo Quiones km 2,5 </p><p> Telfonos: (+51) (65) 265515 / 265516 Fax: (+51) (65) 265527 </p><p> www.iiap.org.pe / poa@iiap.org.pe </p><p> Iquitos-Per, 2010 </p><p>El presente estudio fue financiado con fondos del Plan de Impacto Rpido de Lucha </p><p>contra las Drogas PIR, canalizados por DEVIDA </p><p>Cita sugerida: </p><p>Fachn, L. 2010. Procesamiento digital de imgenes y modelamiento SIG, informe </p><p>temtico. Proyecto Mesozonificacin Ecolgica y Econmica para el Desarrollo Sostenible </p><p>de la Provincia de Satipo, convenio entre el IIAP, DEVIDA y la Municipalidad Provincial de </p><p>Satipo. Iquitos - Per </p><p> La informacin contenida en este informe puede ser reproducida total o </p><p>parcialmentesiempre y cuando se mencione la fuente de origen. </p></li><li><p>[MESOZONIFICACIN ECOLGICA Y ECONMICA PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE DE LA PROVINCIA DE SATIPO] GEOMTICA </p><p>Convenio | IIAP DEVIDA - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE SATIPO 1 </p><p>Contenido </p><p>PRESENTACIN .............................................................................................. 3 </p><p>RESUMEN ..................................................................................................... 4 </p><p>I. OBJETIVOS ............................................................................................. 5 </p><p>II. MATERIALES Y MTODOS ............................................................................ 6 </p><p> 2.1 Materiales ........................................................................................ 6 </p><p> ...................................................................................................... </p><p> 06 </p><p> 2.2 Mtodos ......................................................................................... 11 </p><p> ...................................................................................................... </p><p> 13 </p><p>III. ESQUEMA METODOLGICO DEL MODELAMIENTO SIG-ZEE ................................... 12 </p><p> 3.1 Procesamiento digital de imgenes de satlite ......................................... 12 </p><p> 3.2 Modelamiento SIG ............................................................................ 21 </p><p>IV. REFERENCIA BIBLIOGRAFCA ...................................................................... 69 </p><p>ANEXOS ................................................................................................... 71 </p></li><li><p>GEOMTICA </p><p>[MESOZONIFICACIN ECOLGICA Y ECONMICA PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE DE LA PROVINCIA DE SATIPO] </p><p>2 IIAP - DEVIDA - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE SATIPO | Convenio </p><p>PRESENTACIN </p><p>En el presente documento se trata de aportar, a travs de metodologas y resultados, la </p><p>comprensin y uso de tecnologas relacionados a temas de procesamiento digital de imgenes de </p><p>satlite y los Sistemas de Informacin Geogrfica SIG aplicados a la Zonificacin Ecolgica y </p><p>Econmica (ZEE) en la Provincia de Satipo, en la Regin de Junn. Estos temas tienen una relacin </p><p>directa con la generacin, anlisis y presentacin de los datos de manera tabular y espacial que </p><p>constituyen parte importante y herramienta de interpretacin en los estudios de los aspectos </p><p>biofsicos y socioeconmicos de determinado territorio. Estas herramientas tecnolgicas sirven </p><p>como medio para ejecutar los modelos y/o metodologas de que se vale la ZEE, para llegar a </p><p>formular las propuestas con una base cientfica y que al mismo tiempo sea entendida y usada por </p><p>los actores involucrados. El entendimiento sobre temas relacionados a la geomtica tiene como </p><p>propsito brindar, de manera holstica, a travs de la interpretacin de imgenes y construccin </p><p>de mapas, la caracterizacin del territorio y su entendimiento de forma grfica - espacial. </p><p>El documento ha sido elaborado teniendo en cuenta la revisin de material bibliogrfico existente </p><p>en el tema sobre el procesamiento digital de imgenes de satlite y complementado con trabajo </p><p>de campo y de gabinete de manera coordinada con el Programa de Ordenamiento Ambiental del </p><p>Instituto de Investigaciones de la Amazona Peruana IIAP-POA; as mismo las sugerencias vertidas </p><p>en los talleres y cursos de capacitacin con los actores del proceso, fueron considerados al </p><p>momento de presentar los resultados. </p></li><li><p>[MESOZONIFICACIN ECOLGICA Y ECONMICA PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE DE LA PROVINCIA DE SATIPO] GEOMTICA </p><p>Convenio | IIAP DEVIDA - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE SATIPO 3 </p><p>RESUMEN </p><p>Este informe tcnico hace referencia de la metodologa empleada en el proceso de Zonificacin </p><p>Ecolgica y Econmica de la Provincia de Satipo, en el Departamento de Junn, utilizando los </p><p>Sistemas de Teledeteccin y los Sistemas de Informacin Geogrfica. </p><p>El rea en estudio cubre una superficie SIG aproximada de 1 950 090 hectreas localizadas en la </p><p>selva alta y es la provincia con mayor parte de bosque en el departamento de Junn. Se sita </p><p>entre las coordenadas 10 42 57,44 Latitud Sur 75 o 03 55,24 Longitud Oeste y 12 o 23 </p><p>56,61 Latitud Sur 73 o 20 13,68 Longitud Oeste. Est conformada por valles que forman los </p><p>ros: Satipo, Ene, Peren, Tambo y Pangoa. La provincia de Satipo se encuentra a 632 m.s.n.m. </p><p>variando los pisos ecolgicos desde los 400 m.s.n.m. en el distrito de Ro Tambo, hasta los 1 400 </p><p>m.s.n.m. en Pampa Hermosa. </p><p>Polticamente limita por el Norte con los Departamentos de Pasco y Ucayali, por el Sur con los </p><p>departamentos de Huancavelica y Ayacucho. Hacia el Este lmite con los departamentos de </p><p>Ucayali y Ayacucho y hacia el Oeste con las provincias de Chanchamayo, Jauja, Concepcin y </p><p>Huancayo en el Departamento de Junn. En trminos generales se ubica en la selva alta tropical </p><p>en una altitud promedia de 1 000 m.s.n.m. variando la misma de 200 metros ms o menos hasta </p><p>los 3 200. Est regin se caracteriza por presentar diferentes unidades fisiogrficas, edficas, </p><p>florsticas y socioeconmicas. </p><p>La metodologa que se emple en este proceso incorpora herramientas tecnolgicas (geomticas) </p><p>que hacen uso de imgenes de satlite procesadas, las que sirven de insumo para el anlisis del </p><p>espacio (territorio biofsico y socioeconmico) y que tienen como producto mapas digitales </p><p>elaborados haciendo uso de los Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG). </p><p>Se expone las etapas que se sigue para la generacin de datos grficos espaciales y la </p><p>presentacin en mapas temticos. La metodologa se dividi en dos grandes temas o mdulos de </p><p>acuerdo a las tcnicas empleadas. En el tema relacionado a Sistemas de Teledeteccin, se aborda </p><p>los procesos para la recopilacin, procesamiento de imgenes individuales (escenas) y </p><p>elaboracin de un mosaico a partir de las imgenes individuales (Landsat TM). Este mosaico y las </p><p>imgenes individuales fueron utilizados como insumos dentro de un SIG, que es el proceso por el </p><p>cual se hace el acondicionamiento, preparacin, interpretacin, digitalizacin, edicin, </p><p>codificacin, modelamiento y composicin de mapas. </p></li><li><p>GEOMTICA </p><p>[MESOZONIFICACIN ECOLGICA Y ECONMICA PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE DE LA PROVINCIA DE SATIPO] </p><p>4 IIAP - DEVIDA - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE SATIPO | Convenio </p><p>I. OBJETIVOS </p><p>Preparar imgenes de satlite para su aplicacin en la observacin, interpretacin y anlisis del </p><p>territorio en la provincia de Satipo, mediante el acondicionamiento de imgenes de satlite y la </p><p>construccin de un mosaico que permita a los intrpretes tener una visin en conjunto del rea </p><p>de estudio para identificar, delimitar, caracterizar y distribuir las unidades del paisaje de </p><p>acuerdo a la especialidad. </p><p>Elaborar mapas sobre temas biofsicos y socioeconmicos de la Provincia de Satipo ayudado de los </p><p>Sistemas de Informacin Geogrfica. </p></li><li><p>[MESOZONIFICACIN ECOLGICA Y ECONMICA PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE DE LA PROVINCIA DE SATIPO] GEOMTICA </p><p>Convenio | IIAP DEVIDA - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE SATIPO 5 </p><p>II. MATERIALES Y MTODOS </p><p>2.1. MATERIALES </p><p>2.1.1. Material Cartogrfico: </p><p>La cartografa base es utilizada para varios propsitos, uno de ellos y el ms importante es la </p><p>correccin geomtrica de las imgenes. En este proceso se utiliz la cartografa nacional oficial o </p><p>mapas topogrficos del territorio nacional conocido como Carta Nacional levantado por el </p><p>Instituto Geogrfico Nacional - IGN a escala 1:100 000 que fuera compilada con informacin </p><p>satelital que data desde el ao 1979 y que viene siendo actualizado constantemente. </p><p>De igual manera, los datos cartogrficos sirven como referencia en la elaboracin de los mapas, a </p><p>travs de la disponibilidad de la base hidrogrfica y de centros poblados. </p><p>Disponibilidad del formato de la Carta Nacional: </p><p>Formato digital y analgico </p><p>Figura 1: ndice grfico de la Carta Nacional utilizada en el proyecto </p><p>24n </p><p>1947 </p><p>Cdigo Nacional </p><p>Cdigo Internacional </p></li><li><p>GEOMTICA </p><p>[MESOZONIFICACIN ECOLGICA Y ECONMICA PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE DE LA PROVINCIA DE SATIPO] </p><p>6 IIAP - DEVIDA - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE SATIPO | Convenio </p><p>Las caractersticas de las hojas que cubren la Provincia de Satipo (15 hojas) son descritas en el </p><p>cuadro 01: </p><p>Cuadro 01: ndice de la Carta Nacional utilizada en el proyecto </p><p>Nro </p><p>Carta Nacional 1:100 000 Formato Proyeccin </p><p>Cdigo </p><p>Nacional </p><p>Cdigo </p><p>Internacional </p><p>Nombre Anlogo Digital WGS84 PSAD56 </p><p>1 23-m 1848 La Merced x x x </p><p>2 22-n 1949 Bajo Pichanaqui x x x </p><p>3 23-n 1948 Satipo x x x </p><p>4 24-n 1947 Andamarc x x x </p><p>5 22- 2049 Obenteni x x x </p><p>6 23- 2048 Puerto Prado x x x </p><p>7 24- 2047 Quiteni x x x </p><p>8 25- 2046 Mejorada x x x </p><p>9 22-o 2149 Atalaya x x x </p><p>10 23-o 2148 Marobeni x x x </p><p>11 24-o 2147 Campa x x x </p><p>12 25-o 2146 Sin nombre x x x </p><p>13 23-p 2248 Sepahua x x x </p><p>14 24-p 2247 Sin nombre x x x </p><p>15 25-p 2246 Sin nombre x x x </p><p>Los datos que se presentan en la Carta Nacional tienen su origen en un fotolito que es utilizado </p><p>en el Instituto Geogrfico Nacional (IGN) para la elaboracin de estos documentos grficos. Al </p><p>hacer la digitalizacin (dibujo) de la misma acarrea un error de 0,08. No todos estos documentos </p><p>estn graficados en el mismo sistema de proyeccin, por lo cual se tiene que hacer la verificacin </p><p>utilizando algunas opciones que nos brindan los programas SIG. En este caso se utiliz la </p><p>extensin ProjectionUtility de ArcViewGIS. </p><p>En resumen, el Sistema de Proyeccin utilizada para toda la data base se describe en el cuadro </p><p>02: </p><p>Cuadro 02. Sistema de proyeccin </p><p>La data vectorial digital de la Carta Nacional es facilitada, por lo general en formato *.dxf, la </p><p>cual tuvo que ser convertida a formato shape o arc compatible con ArcViewGIS y ArcInfo, </p><p>respectivamente. Cada hoja de la Carta Nacional incluye las coberturas o temas de curvas de </p><p>nivel, ros y quebradas (lneas), lagos e islas (polgonos), cotas y seales (puntos). Algunas hojas </p><p>contienen data de la toponimia (nombres de los ros), la cual solamente fue utilizada, en este </p><p>SISTEMA DE PROYECCIN </p><p>Datum Horizontal : WGS84 </p><p>Datum Vertical : Nivel medio del mar </p><p>Esferoide : WGS84 </p><p>Proyeccin : UTM </p><p>Zona UTM : 18 Sur </p></li><li><p>[MESOZONIFICACIN ECOLGICA Y ECONMICA PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE DE LA PROVINCIA DE SATIPO] GEOMTICA </p><p>Convenio | IIAP DEVIDA - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE SATIPO 7 </p><p>caso, como referencia para la localizacin de algunos puntos de inters en la elaboracin de los </p><p>mpas para el trabajo de campo. </p><p>2.1.2. Material Satelital: </p><p>Se utilizaron imgenes Landsat TM5 del ao 2007 las que sirvieron como material base en la </p><p>interpretacin visual de las variables temticas. </p><p>Se tuvo que aplicar correcciones previas a las mismas con la finalidad de mejorar su exactitud </p><p>geomtrica y su apariencia visual. El procesamiento aplicado a cada una de ellas fue el de </p><p>correccin geomtrica (georreferenciacin) y mejoramiento radiomtrico (igualacin del </p><p>histograma). </p><p>Uno de los aspectos tcnicos de las imgenes Landsat TM es la disponibilidad de muchas bandas </p><p>espectrales (multiespectral), en total siete bandas dentro del espectro electromagntico; dentro </p><p>de las cuales tres pertenecen a la porcin del visible (bandas 1,2 y 3), tres a la del infrarrojo </p><p>cercano (bandas 4,5 y 7) y uno a la del infrarrojo lejano o termal (banda 6), las que a su vez se </p><p>subdividen en dos bandas (bandas 6L y 6H) las que a diferencia de las dems tienen una </p><p>resolucin espacial de 120 metros. Estas bandas termales no se utilizaron en este proceso ya que </p><p>no representan importancia para el tipo de trabajo que se realiza. </p><p>Inicialmente se utilizaron imgenes del proyecto BIODAMAZ-IIAP para la elaboracin de un </p><p>mosaico de imgenes, sin embargo se tuvo que adquirir nuevas imgenes ya que stas eran de </p><p>fecha muy antiguas y por ende significaban una limitacin para la interpretacin del uso actual </p><p>de la tierra, por mencionar un caso (cuadros 01 y 02). </p><p>Cuadro 03: Lista de imgenes de satlite utilizada en el mosaico de la provincia de Satipo en el </p><p>Departamento de Junn. </p><p>Satlite Sensor Imagen </p><p>(Path_Row) </p><p>Fecha captura de la </p><p>imagen </p><p>Fuente </p><p>Landsat TM5 005_068 26/07/1986 BIODAMAZ - IIAP </p><p>Landsat TM5 005_069 26/07/1986 BIODAMAZ - IIAP </p><p>Landsat TM5 006_068 05/08/1993 BIODAMAZ - IIAP </p><p>Cuadro 04: Lista de imgenes actualizadas utilizadas en el proyecto. </p><p>Satlite Sensor Imagen (Path_Row) Fecha captura de </p><p>la imagen </p><p>Fuente </p><p>Landsat TM5 005_068 04/07/2007 GLOVIS-NASA </p><p>Landsat TM5 005_069 04/07/2007 GLOVIS-NASA </p><p>Landsat TM5 006_068 09/06/2007 GLOVIS-NASA </p><p>Con la finalidad de hacer observaciones, evaluacin y discriminacin de la topografa o formas de </p><p>relieve y la pendiente se utiliz la imagen de RADAR JERS-1 SAR del ao 1985. Este tipo de </p><p>imagen, por sus caractersticas espectrales, contiene solamente una banda espectral </p><p>(pancromtica) con 100 metros de resolucin espacial. </p></li><li><p>GEOMTICA </p><p>[MESOZONIFICACIN ECOLGICA Y ECONMICA PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE DE LA PROVINCIA DE SATIPO] </p><p>8 IIAP - DEVIDA - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE SATIPO | Convenio </p><p>Cuadro 05: Caractersticas de la imagen de RADAR utilizada en el proyecto. </p><p>Satlite Sensor Fecha captura de la imagen Fuente </p><p>Jers-1 SAR RADAR 09/12/1995 Global Rain Forest Mapping Project </p><p>Las imgenes Landsat TM, estn disponibles por escenas individuales que tienen una extensin </p><p>(superficie) aproximada de 185x185 kilmetros. La nomenclatura utilizada corresponde a una </p><p>rbita (helio-sincrnica) y un punto de referencia a la lnea ecuatorial. El punto de interseccin </p><p>es denominado rbita/punto y est clasificado con nmeros (figura 02). </p><p>Filas y columnas (Path y Row) de imgenes Landsat TM y ETM+: </p><p>Imgenes rea de estudio </p><p>Figura 2: ndice de imgenes Landsat TM (escenas) usadas en la interpretacin visual y en la elaboracin </p><p>del mosaico. </p><p>5-69 path - row </p></li><li><p>[MESOZONIFICACIN ECOLGICA Y ECONMICA PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE DE LA PROVINCIA DE SATIPO] GEOMTICA </p><p>Convenio | IIAP DEVIDA - MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE SATIPO 9 </p><p>2.1.3. Equipos y software: </p><p>En el campo de los Sistem...</p></li></ul>