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¿Que es el Pansharpening en Teledetección?

El objetivo del Pansharpening en la percepción remota es lograr el nivel más alto de claridad visual y detalle de una imagen.

Al combinar la alta resolución espacial de las imágenes de banda pancromática y el amplio rango espectral de las imágenes multiespectrales (en color), la nitidez panorámica produce una imagen en color final con una calidad más nítida.

Este articulo de pansharpening en teledetección cubrirá las ventajas y desventajas de la nitidez y algunos consejos para el éxito. También proporcionará una descripción general del software que necesita y analizará las aplicaciones de pansharpening en la investigación y la industria.

Descripción general de Pansharpening

Una banda pancromática (blanco y negro) son imágenes con alta resolución espacial y baja resolución espectral. Mientras que las imágenes multiespectrales (color) son imágenes con baja resolución espacial y alta resolución espectral.

Al combinar estas dos imágenes, puede crear una imagen final que tenga una alta resolución espacial y una alta resolución espectral, lo que permite una representación más detallada de la superficie terrestre.
El proceso de pansharpening consiste en aplicar un algoritmo matemático para que las celdas de la imagen pancromática puedan mejorar la información de resolución espacial en las celdas de la imagen multiespectral.

El resultado de pansharpening es una imagen que tiene la alta resolución de una imagen pancromática. Pero todavía contiene la información de color de la imagen multiespectral. Esto facilita la identificación de objetos en una escena, ya que las características son más fáciles de ver y tienen información de color asociada a ellas.

Ventajas y desventajas de Pansharpening

Estas son algunas de las principales ventajas del Pansharpening:

1. Mayor detalle: al combinar la alta resolución espacial de las imágenes PAN con la información espectral de las imágenes MS, la nitidez panorámica produce una salida con alta resolución espacial y espectral. Esto permite un análisis más detallado que el que cualquier tipo de imagen podría proporcionar por sí solo.

2. Visualización mejorada: con el mayor detalle de la imagen con Pansharpening, los usuarios pueden identificar más fácilmente los objetos y las características dentro de la imagen. Esto puede ser útil para tareas como el mapeo, donde es importante distinguir objetos individuales dentro de la imagen.

3. Clasificación más sencilla: la mayor información de detalle y color de la imagen con nitidez panorámica permite una identificación más precisa de objetos y características dentro de la imagen, lo que facilita asignarlos a clases específicas.

4. Valores espectrales inconsistentes: una desventaja del Pansharpening es que es difícil mantener la integridad espectral de los datos. Por ejemplo, generalmente no se recomienda realizar un análisis NDVI en una imagen con Pansharpening posprocesada.

Pero si está recopilando imágenes de drones, Drone2Map le permite optimizar su recopilación de datos a través de la plataforma ArcGIS. Al proporcionar un conjunto sólido de herramientas y flujos de trabajo automatizados, es una herramienta poderosa para capturar sin problemas ortoimágenes y modelos de terreno de alta calidad

Imágenes para Pansharpening

Siempre que haya una banda pancromática, entonces es posible realizar pansharpening. Entonces, si desea utilizar el Pansharpening, debe saber qué imágenes satelitales contienen una banda pancromática. Estos son algunos ejemplos de datos de teledetección con una banda pancromática:

  • Landsat-8: la misión Landsat es el archivo más largo de imágenes satelitales de nuestro planeta. Los datos son 100% gratuitos y están disponibles en el USGS Earth Explorer. Para Landsat-8, la banda pancromática 8 con una resolución espacial de 15m. Esto es la mitad del tamaño de píxel de las bandas visibles rojas, verdes y azules, que son 30 m. Para obtener más información, aquí hay un desglose de las combinaciones de bandas de Landsat.
  • Worldview-2: Worldview-2 contiene 9 bandas espectrales. Las bandas de aerosol costero, azul, verde, amarillo, rojo, borde rojo y NIR tienen una resolución de 1,85 m. La banda pancromática de 0,45 m brinda la oportunidad de afinar más las imágenes a través del Pansharpening con imágenes de Worldview. 

  • SPOT-7: aunque SPOT-7 contiene solo 5 bandas espectrales, una de ellas es la banda pancromática con un GSD de 1,5 m. Las otras 4 bandas consisten en azul, verde, rojo e infrarrojo cercano con un tamaño de píxel de 6 m.

Software de Pansharpening

Hay una serie de diferentes métodos y software GIS disponibles para el Pansharpening. Algunos paquetes de software diseñados para el Pansharpening son:

  • ArcGIS Pro: una vez que tenga las imágenes correctas, puede agregarlas a su proyecto de ArcGIS Pro y luego usar la herramienta de Pansharpening de la ventana de análisis de imágenes para combinarlas. La herramienta Pansharpening en ArcGIS Pro le permitirá seleccionar el tipo de algoritmo que desea usar para combinar las imágenes, como Brovey, Simple Mean o IHS.
  • QGIS 3: si está utilizando QGIS 3, el Pansharpening está disponible en la caja de herramientas predeterminada. Primero, puede usar la herramienta de Pansharpening de la caja de herramientas de GRASS, que le brinda la opción para Brovey, IHS y PCA. Como alternativa, puede utilizar la herramienta de Pansharpening en la caja de herramientas de GDAL. Aunque no obtiene tantas opciones con el Pansharpening. GDAL, puede establecer la profundidad de bits y el método de remuestreo.
  • ERDAS Imagine: ERDAS Imagine es un poderoso paquete de software de detección remota y análisis de imágenes desarrollado por Hexagon Geospatial. Pansharpening es parte del conjunto básico de herramientas ráster de ERDAS Imagine. Si desea realizar un Pansharpening, ubique la herramienta “Pansharpening ” dentro de la pestaña “Ráster”. A partir de aquí, se trata de pasar por el asistente y configurar sus entradas y salidas.

Aplicaciones en Investigación e Industria

El Pansharpening se usa comúnmente en investigaciones de teledetección y aplicaciones comerciales donde se necesitan imágenes de alta resolución. Debido a que la resolución es alta, normalmente se encuentra en aplicaciones de mapas web como Google Earth o Bing Maps.

  • Ciencias ambientales: en las ciencias ambientales, las imágenes con Pansharpening pueden ayudar a monitorear el cambio de la cubierta terrestre, evaluar los recursos hídricos e identificar los tipos de vegetación.
  • Planificación urbana: en la planificación urbana, las imágenes con Pansharpening se utilizan para ubicar edificios, carreteras y otras infraestructuras, así como para trazar mapas de centros de población y tendencias de desarrollo.
  • Agricultura: en la agricultura, las imágenes con Pansharpening pueden monitorear el crecimiento y la salud de los cultivos, y otras necesidades agrícolas.
  • Militar y de reconocimiento: las imágenes de Pansharpening también se utilizan en el ejército para el reconocimiento y la vigilancia, así como para el mapeo del terreno y la identificación de objetivos.

Resumen y conclusión

Las imágenes Pansharpening son un tipo de imágenes satelitales que combinan imágenes pancromáticas (blanco y negro) y multiespectrales (color) para crear una imagen más detallada y de mayor resolución.

Usamos este tipo de imágenes en una variedad de aplicaciones, desde ciencias ambientales hasta planificación urbana y agricultura.

Puede aprovechar el Pansharpening en software como ArcGIS Pro, QGIS 3, ERDAS Imagine y varios otros software GIS.

Fuente: gisgeography.com

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