Maestría en Ingeniería de Sistemas · 2018
Análisis de datos aplicado a imágenes satelitales para calcular la deforestación
El presente trabajo pretende calcular la progresión de la deforestación en un área geográfica específica y dentro de unos límites temporales dados, recurriendo para ello a imágenes satelitales Landsat. El trabajo emplea una metodología que inicia en la descarga de imágenes, procesadas con programas especializados tales como Erdas, - Envi . De igual manera, se empleó Grass para la importación de imágenes. se utilizó rstudio para la extracción de las características. Se elaboró una red neuronal keras utilizando para ello el lenguaje de programación phyton , desarrollo que permitió dar una conclusión respecto del área objeto de estudio
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 8
- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 9
- MARCO TEÓRICOp. 10
- 2.1 FUNDAMENTOS DE LA TELEDETECCIÓNp. 10
- 2.2 LANDSATp. 11
- 2.2.1 Sensores Satelites Landsatp. 13
- 2.2.1.1 Bandas de Landsat 4p. 13
- 2.2.1.2 Bandas de Landsat 5p. 13
- 2.3 BANDAS DE LANDSATp. 14
- 2.4 ANÁLISIS DE IMÁGENESp. 15
- METODOLOGÍAp. 17
- 3.1 MATERIALESp. 17
- 3.2 DIAGRAMA DE FLUJOp. 19
- RESULTADOp. 20
- 4.1 SELECCIÓN Y DESCARGA DE IMÁGENESp. 20
- 4.1.1. Preprocesamiento de imágenesp. 25
- 4.1.2. Apilamiento de Bandasp. 25
- 4.1.3. Tamaño de imágenes descargadas de Landsatp. 27
- 4.1.4. Errores de imágenes Landsatp. 30
- 4.1.5. Combinación de Bandas LANDSAT 8p. 33
- 4.1.5. Imágenes Ideam utilizadas para el modelop. 35
- 4.1.6 Importación de imágenes a GRASS GISp. 38
- 4.2 EXTRACCIÓN DE CARACTERÍSTICASp. 40
- 4.2.1 Extracción de características imagen IDEAMp. 44
- 4.3 MINERÍA DE DATOSp. 47
- REFERENCIASp. 75
- Fig. 2-1. Componentes de la Teledetecciónp. 10
- artificial Sputnikp. 11
- Fig. 2-3. Landsat 8 en órbita. Fuente: NASA y OSCp. 12
- Fig. 2-4. Model of Landsat 4 Satellitep. 12
- Fig. 3-1 Flujo de procesos en el desarrollo del studiop. 19
- Fig. 4-1. Ficha metadatos Colombiap. 21
- Fig. 4-2. Búsqueda por fechasp. 21
- Fig. 4-3. Data Set Searchp. 22
- Fig. 4-4. Search Resultsp. 22
- Fig. 4-5. Imagen Descargadap. 23
- Fig. 4-6. Ejemplo de Banda 1p. 23
- Fig. 4-7. Metadatap. 23
- Fig. 4-8. Apilamiento de Bandas imagen propiap. 25
- Fig. 4-9. Recolección de bandas figura propiap. 26
- Fig. 4-10. Layerp. 26
- Fig. 4-11, Reunión de bandasp. 27
- Fig. 4-12. Coordenadasp. 27
- Fig. 4-13. Subsetp. 28
- Fig. 4-14. Recorte de imagen imagen propiap. 29
- Fig. 4-15. Subset figura propiap. 29
- Fig. 4-16. Rescale imagen propiap. 30
- Fig. 4-17. Gapfillp. 30
- Fig. 4-18. Arreglo Gapfillp. 31
- Fig. 4-19. Arreglo Gapfillp. 31
- Fig. 4-20Resultados Gapfillp. 32
- Fig. 4-21. Resultados Gapfillp. 32
- Fig. 4-22. Color naturalp. 33
- Fig. 4-23. Falso colorp. 33
- Fig. 4-24. Color infrarojop. 33
- Fig. 4-25. Agriculturap. 33
- Fig. 4-26. Análisis de vegetaciónp. 33
- Fig. 4-27. Penetración atmosféricap. 33
- Fig. 4-28. Vegetación saludablep. 34
- Fig. 4-29. Aguap. 34
- Fig. 4-30. Eliminación atmosféricap. 34
- Fig. 4-31. Infrarojo onda cortap. 34
- Fig. 4-32. Imagen facilitada por IDEAMp. 35
- Fig. 4-33. Reprojectp. 36
- Fig. 4-34. Proyección Espacialp. 36
- Fig. 4-35. Set Output Cornersp. 37
- Fig. 4-36. Tamaño del Pixelp. 37
- Fig. 4-37. Valores imágenes IDEAMp. 37
- Fig. 4-38. Listado de Imágenesp. 39
- Fig. 4-39. Imágenes deforestaciónp. 39
- Fig. 4-40. EXECGRASSp. 40
- Fig. 4-41. READRASTp. 40
- Fig. 4-42. Resumen Rásterp. 41
- Fig. 4-43. Extracciónfinalp. 43
- Fig. 4-44. Extracción de característicasp. 43
- Fig. 4-45. Datos de las imagenesp. 43
- Fig. 4-46. Valoresp. 45
- Fig. 4-47. Imágenes deforestaciónp. 46
- Fig. 4-48. Imágenes de studiop. 46
- Fig. 4-49. Imágenes deforestación y estudiop. 46
- Fig. 4-50. Comando para incluir deforestaciónp. 47
- Fig. 4-51. Inserción de deforestación en imagenp. 47
- Fig. 4-52. Datos totalsp. 51
- Fig. 4-53. Datos de deforestaciónp. 51
- Fig. 4-54.Datos de no deforestaciónp. 52
- Fig. 4-55. Datos de deforestación y no deforestaciónp. 52
- Fig. 4-56. (70% Consolidado)p. 52
- Fig. 4-57. (30 % consolidado)p. 53
- Fig. 4-58. Consulta de datos 70% consolidadop. 53
- Fig. 4-59. Consulta de datos 30% consolidadop. 53
- Fig. 4-60. Finalización entrenamiento consolidadop. 54
- Fig. 4-61. Deforestación 1990p. 55
- Fig. 4-62. No deforestación 1990p. 55
- Fig. 4-63. Deforestación y no deforestación 1990p. 56
- Fig. 4-64. Deforestación 1990p. 56
- Fig. 4-65. No deforestación 1990p. 56
- Fig. 4-66. Resultados Esperadosp. 57
- Fig. 4-67. Puntos de deforestaciónp. 60
- Fig. 4-68. Puntos sobrepuestos de no deforestación y deforestaciónp. 60
- Fig. 4-69. Puntos sobrepuestos de deforestación y no deforestaciónp. 61
- Fig. 4-70. Clasificacióndeseadap. 61
- Fig. 4-71. Clasificación obtenidap. 61
- Fig. 4-72. Bosque estable consolidadop. 64
- Fig. 4-73. Deforestación consolidadop. 64
- Fig. 4-74. Puntos de sin información consolidadop. 65
- Fig. 4-75. Puntos de regeneración consolidadop. 65
- Fig. 4-76. No bosque estable consolidadop. 65
- Fig. 4-77. Puntos totales consolidadop. 66
- Fig. 4-78. Resultados esperadosp. 66
- Fig. 4-79. Resultados obtenidosp. 66
- Fig. 4-80. Deforestación PCA 1990p. 68
- Fig. 4-81. No deforestación 1990p. 68
- Fig. 4-82. No deforestación sobrepuesta deforestación PCA 1990p. 68
- Fig. 4-83. Clasificación deseadap. 69
- Fig. 4-84. Clasificación obtenidap. 69
- Fig. 4-85. Bosque estable PCA 1990p. 70
- Fig. 4-86. Deforestación PCA 1990p. 70
- Fig. 4-87. Sin información PCA 1990p. 70
- Fig. 4-88. Regeneración 1990p. 71
- Fig. 4-89. Todos los puntos PCA 1990p. 71
- Fig. 4-90. Resultados esperadosp. 71
- Fig. 4-91. Resultados obtenidosp. 72
- Tabla 1. Sensor MMS Landsat 4p. 13
- Tabla 2. Sensor TM Landsat 5p. 13
- Tabla 3. Sensor ETM + Landsat 7p. 14
- Tabla 4. Sensor OLI Landsat 8p. 14
- Tabla 5. Datos de imágenesp. 24
- Tabla 6. Imágenes recolectadasp. 24
- Tabla 7. Set Output Cornersp. 36
- Tabla 8. Datos a investigarp. 50
- Tabla 9. Imágenes de estudio y deforestación para análisisp. 50
- Tabla 10. Deforestación y no deforestaciónp. 51
- Tabla 11. Datos y deforestación 1990p. 55
- Tabla 12.Consolidado de sensibilidad y especificidadp. 57
- Tabla 13. Datos y deforestaciónp. 59
- Tabla 14. Resultado PCA consolidadop. 59
- Tabla 15. Resultado PCA consolidadop. 64
- Tabla 16. Imágenes y deforestación 1990p. 67
- Tabla 17. Total perdida de datosp. 67