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Ciencia & Tecnología

Tecnología satelital aportaría a la cartografía nacional

Las imágenes satelitales provenientes de las misiones de la Agencia Espacial Europea (ESA) Sentinel 1A y 2A, que alimentan el proyecto Monitoreo Global para el Medio Ambiente y la Seguridad (GMES), mostraron potencial para clasificar coberturas del suelo en el país.

Bogotá D. C., 18 de marzo de 2020Agencia de Noticias UN-

Imagen Sentinel 1A de las zonas de estudio. Fotos: Juan Ricardo Mancera.

Zona de estudio área de baja pendiente.

Zona de estudio área de alta pendiente.

Imagen Sentinel 2A de las zonas de estudio.

En Colombia existe una creciente demanda de información cartográfica a escalas mayores.

Juan Ricardo Mancera Flórez, magíster en Geomática de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), lideró un proyecto de investigación en el que se evaluó el potencial que tendrían las imágenes satelitales para generar cartografía temática de cobertura del suelo en tres niveles de detalle: exploratorio, de reconocimiento y semidetallado.

Para eso empleó el sistema de clasificación Corine Land Cover Colombia (CLC), metodología que sirve para describir, caracterizar, clasificar y comparar las características de la cobertura de la tierra para construir mapas.

El magíster explica que el propósito de dicho trabajo era evidenciar y evaluar qué tan confiables son los datos que se obtienen con un clasificador o un algoritmo de Machine Learning (aprendizaje automático) como RandomForest –uno de los más usados para hacer clasificaciones automáticas de suelo– y compilar datos ópticos y de radar de las imágenes satelitales comparándola con la misma información que hoy se hace y clasifica visualmente.

El método tradicional para obtener cartografía es la interpretación visual de imágenes, el cual, aunque es muy confiable, requiere de tiempo y de un analista experimentado.

Se clasificaron dos zonas

A partir de su experiencia dentro del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC) –entidad encargada de producir el mapa oficial y la cartografía básica de Colombia–, el investigador se apoyó en la información disponible de áreas que ya habían sido interpretadas visualmente y validadas en campo a un nivel de detalle de una escala de 1:25.000. Con este recurso se hacen mapas y clasificaciones de diferentes usos, como punto de comparación para evaluar la confiabilidad del proceso con las imágenes satelitales.

La clasificación se realizó en dos zonas de estudio con diferente relieve: de baja y alta pendiente, para evidenciar si la topografía podía afectar las clasificaciones. “Se tomaron las imágenes de estas dos zonas piloto, que casualmente coincidían con las fechas de la interpretación visual que hizo el IGAC, lo cual mejora el punto de comparación”, comenta el investigador Mancera.

Las imágenes de radar y ópticas de Sentinel se procesaron previamente según las indicaciones establecidas por la ESA, y con ellas se implementó el algoritmo RandomForest.

“Al final se evaluó el resultado de la exactitud con los mismos datos con los que trabajamos en el IGAC, se tomó un 10 % de los datos para entrenar el algoritmo y se validó con el 90 % restante”, señala el magíster, quien encontró que pese a que el uso de estas imágenes es prometedor, el trabajo manual de los analistas todavía tiene resultados más precisos.

Así, aunque se evidenció que a mayor detalle el algoritmo o la clasificación pierde exactitud en comparación con la interpretación visual manual, también se observó que la integración de datos multiespectrales y de radar mejora las clasificaciones que se basan en una sola fuente de datos, es decir que “las imágenes analizadas tienen un gran potencial para la clasificación de cobertura en diferentes niveles de detalle”, destaca el investigador.

Creciente atención

La generación de información y conocimiento sobre el uso del suelo, la cobertura terrestre y su cambio a lo largo del tiempo presenta una creciente atención por parte de la comunidad científica como un tema de interés mundial ante problemáticas como la pérdida de la biodiversidad y la fragmentación de hábitats, que están directamente relacionados con los cambios de uso del suelo y la cobertura terrestre.

Contar con información que permita identificar patrones de cambio, además de resultados de las interacciones entre las actividades humanas y los fenómenos naturales y sus repercusiones en el uso del suelo y la cubierta terrestre, son esenciales para la gestión adecuada de la tierra, la planificación y las decisiones acertadas sobre el territorio, con el fin de satisfacer la creciente demanda de las necesidades humanas básicas y el bienestar de la comunidad con su entorno.

(Por: fin/ALP/dmh/LOF
)
N.° 242

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