Radiancia y Reflectancia Los datos que vienen almacenados en una imagen Landsat (o cualquier otra imagen obtenida mediante niveles digitales (ND). Dichos niveles digitales no representan de manera directa ninguna variable biofísi que usted obtenga ningún índice espectral usando dichos valores "crudos". La razón para no hacerlo es espectrales" fueron desarrollados para trabajar con valores de reflectancia espectral de la superficie terr proporcionan dicha información. información. Por lo tanto, hay que convertir dichos valores ND en valores de reflecta etapas:
1- Conversión de ND a Radiancia (esta etapa se conoce como calibración radiométrica) 2- Conversión de Radiancia a Reflectancia Aparente (es decir, el cálculo de la reflectancia en el sensor) Si, adicionalmente, se remueven los efectos atmosféricos, es posible convertir la reflectancia en el sens tal caso, se habrá realizado un proceso completo de corrección atmosférica.
1- Conversión de ND a Radiancia
Existen dos métodos para realizar esta conversión. Cualquiera de ellos se puede utilizar para obtener la de las bandas de interés.
a) Método Método de "ganancia" y "sesgo"
En este método los valores ND se convierten en valores de radiancia espectral en el sensor. Para ello se
Lλ = "gain" * (DN) + "offset"
(Ecuación 1)
En esta fórmula, Lλ es la radiancia del pixel en una banda espectral específica y se calcula multiplicando por el valor del nivel digital (DN, en inglés) y luego adicionando el sesgo ("offset" o "bias") a dicho resul Para aplicar la fórmula se requiere conocer si una banda tiene ganancia alta o baja ("high or low gain"). en el archivo de metadatos que usualmente es del tipo *.MTL. Ese archivo es pequeño y se puede leer c Enseguida se muestra una parte de un archivo de una imagen Landsat-ETM, de nombre L E7042028000 contenido: GROUP = PRODUCT_PARAMET PRODUCT_PARAMETERS ERS BAND1_GAIN = "H" BAND2_GAIN = "H"
BAND3_GAIN = "H" BAND4_GAIN = "L" BAND5_GAIN = "H" BAND6_GAIN1 = "L" BAND6_GAIN2 = "H" BAND7_GAIN = "H" BAND8_GAIN = "L" Si usted busca en la guía de usuarios de Landsat 5 o Landsat 7, encuentra como usar dicha información banda. Para el efecto, puede usar la herramienta Model Maker de ERDAS Imagine o cualquier herramien
b) Método de escalamiento de la radiancia espectral
La fórmula usada en este proceso es la indicada en la ecuación 2:
Ecuac. 2 En donde: Lλ es la radiancia espectral en la banda de interés QCAL = es el nivel digital (ND) que se desea convertir LMINλ = es la radiancia espectral en la banda λ correspondiente a QCALMIN LMAXλ = es la radiancia espectral en la banda λ correspondiente to QCALMAX
QCALMIN = es el nivel digital mínimo calibrado (usualmente = 1) QCALMAX = es el nivel digital máximo calibrado (usualmente = 255)
Los datos requeridos para aplicar esta fórmula se encuentran en los metadatos de la imagen. Alternativ este documento (Landsat 5) o en este documento (Landsat 5 y 7).
Si, por ejemplo, se quiere calcular para calcular la radiancia en la banda 1 y se conoce que los valores 15.303 y LMINλ = 1.2378, entonces hay que ingresar la siguiente función en Model Maker : ((15.303
1.238) / 254) * (B1-1) + 1.2378
–
en donde B1 representa los niveles digitales de la banda 1.
2- Conversión de Radiancia en el sensor a Reflectancia aparente
Para realizar esta conversión se debe utilizar la ecuación 3:
R sensor = (pi*Lλ*d2)/(ESUNi*COS(z)) (Ecuación 3) En donde , pi =3.14159, Rsensor es la reflectancia en el sensor, Lλ es la radiancia espectral en el sensor; banda de interés (i) medida en el tope de la atmósfera; z es el ángulo cenital solar (áng
elevación solar), que se puede obtener en el archivo de metadatos; y d es la distancia unidades astronómicas, que se puede calcular usando la ecuación 4 (Eva and Lambin, d = (1-0.01672*COS(RADIANS(0.9856*(Julian Day-4)))) ( En la ecuación 3, ESUNi es la máxima cantidad de energía que una banda específica (i al sol. Por lo tanto, en dicha ecuación, lo que se calcula es la relación entre la cantidad de en banda determinada, Lλ y la cantidad de energía total que se mediría en esa banda (en el caso que la fuente d relación es, por definición, reflectancia; pero se trata de una reflectancia aparente debi dispersión ocasionada por la atmósfera. Los otros términos de la ecuación simplement solamente una fracción de la luz emitida por el sol es capaz de llegar al sensor. La distancia entre la tierra y el sol también puede estimarse usando la tabla 11.4:
El ángulo cenital solar en una fecha y hora determinada, para cualquier posición geográfica, se puede ob posición solar como la que se encuentra aquí .
REFERENCIAS
EVA, H., AND LAMBIN, E.F., 1998, Burnt area mapping in Central Africa using ATSR data, Sensing, 19, 18, 3473-3497 CHANDER, G., MARKHAM, B.L., AND BARSI , J.A., 2007, Revised Landsat-5 Thematic Mapper Radiometric AND REMOTE SENSING LETTERS, VOL. 4, NO. 3, 490-494.
HOLLINGER, D., 2008, SPATIAL CORRELATION BETWEEN LANDSAT 5 TM-DERIVED VEGETATION SPECTRAL INDICES NORTHWEST OHIO,
PAPERS OF THE APPLIED GEOGRAPHY CONFERENCES 31: PP. 85-94.
