Última Landsat antes de navidad

El día 18 de diciembre hubo un nuevo pasó del satélite Landsat 8, dada la nubosidad que había tanto en Huelva como en Sevilla era difícil pensar que fuera a ser una buena imagen. De hecho pensábamos que no se iba a ver nada, lo cual hubiera arruinado el trabajo de campo que hicimos con motivo de dicha imagen. Por fortuna aunque hay muchas nubes en la zona oriental de la marisma, la imagen es lo suficientemente buena como para incluirla en el post y puede ser usada localmente en gran parte de la marisma.

La suerte ha sido que justo la zona a la que fuimos a hacer trabajo de campo (marisma de Hinojos) ha salido despejada, de modo que los puntos que se tomaron para ver el estado real de la inundación van a poder ser usados, aunque habrá que hacer mucho más trabajo de campo a la hora de validar el modelo para la extracción de la máscara de inundación cuando llegue el momento.

En el post anterior se hablaba de la problemática de obtener una máscara de inundación correcta en zonas donde la densidad de la vegetación seca, especialmente castañuela y bayunco, es tan alta que la señal dominante que recibe el sensor en cada pixel se corresponde más con un tono "terroso" que con uno de agua. Se hizo para ese post una pequeña aplicación en ArcGIS Online (podéis verla aquí) en el que se comparaban las 2 últimas máscaras de inundación, en una de ellas se había tratado de corregir este efecto de la vegetación seca y en la otra no.

Seguramente una forma muy clara de ver esto sea mediante algunas fotografías tomadas sobre el terreno:

En esta imagen (Vetalarena al fondo), vemos un "mar" de castañuela, y parece difícil saber si hay puede haber agua. Sin embargo, si cambiamos la perspectiva vemos perfectamente que es lo que hay en realidad (20 cm de agua concretamente). En la composición de abajo se nos muestran 3 imágenes distintas referidas a la foto de arriba: A la izquierda vemos la misma imagen que arriba, de hecho la de arriba es un recorte de ésta. En el centro tenemos una fotografía cenital del mismo punto y a la derecha (foto de Carlos Gutiérrez) vemos la posición desde la que se tomaron el punto y las fotos.

El problema es saber que es lo que hay realmente, porque puede darse el caso de que haya una gran densidad de vegetación seca pero que no esté inundada. Es por ello que, de cara a validar los datos y comenzar a afinar el próximo protocolo para Landsat 8, se ha probado a realizar la máscara de inundación con métodos distintos y compararlos con los resultados obtenidos en campo.
Se ha realizado la máscara de inundación a partir de un umbral que hemos considerado como el límite que marcaría la presencia de agua, mediante el NDVI (índice de vegetación que es muy útil también para discriminar el agua) y por último se ha utilizado el Modelo Digital del Terreno generado mediante LIDAR de la marisma, de cara a realizar una estimación de la superficie inundada en función de varios puntos con cota y calado conocidos.

Las máscaras de inundación resultantes han sido las siguientes:

Como puede verse en la composición anterior, hay algunas discrepancias entre usar un umbral  (donde parece que puede estar ocurriendo el problema ya mencionado de la densidad de la vegetación), y entre usar el NDVI y el DTM. La superficie inundada entre DTM y NDVI es prácticamente la misma (79% del total de la máscara de la zona de estudio), mientras que la del umbral se queda en un 63%
Esto no quiere decir que el método del umbral sea erróneo, cada método tiene sus ventajas y sus inconvenientes. Por ejemplo una cosa muy buena del método del DTM es que da la posibilidad de generar mapas con la profundidad de la inundación. Por contra tiene los problemas de que ante fuertes vientos la lectura de las escalas puede no ser correcta, de que no sirve para detectar las zonas con suelo húmedo (que sí son fácilmente detectables mediante teledetección), y sobre todo el hecho de que el DTM se generó en 2002, con lo cual seguramente haya zonas de la marisma en las que la topografía ha podido variar sustancialmente  (o quizás no, sería magnífico el poder tener un LIDAR nuevo para comprobarlo).

De todos modos, aunque pueda parecer que las diferencias son muy importantes, si se cruzan los resultados de las máscaras de inundación con respecto a los datos de campo obtenidos, lo que se observa es una gran precisión en cuanto a los puntos inundados.

Se tomaron 135 puntos durante el recorrido, de los cuales 86 fueron puntos de inundación. Solo en 3 de ellos no se detectaron como inundados en la máscara realizada con umbral, y tan solo 1 en las máscaras de NDVI y DTM. Tan solo se tomó 1 punto de seco en el interior de la marisma, que también está bien detectado en las 3 máscaras de inundación. Igual pasa con los puntos de suelo húmedo, siendo en los puntos encharcados y empapados donde hay algo más de error.

Se ha realizado la siguiente aplicación para ver la salida de campo de modo interactivo. A continuación se muestra embebida dentro del blog, el link para verla directamente en una pestaña (se ve mucho mejor) es el siguiente: http://bit.ly/1HmLFRa



Finalmente, y para terminar este post antes de 2015, comentar los datos de precipitación, ya que justo antes de la salida de campo cayeron 49.12 mm (entre el sábado 12 y el domingo 13) de media. Repartidos de la siguiente manera:

Aznalcazar: 49,6 mm
El Cebollar (Moguer): 50,4 mm
La Palma del Condado: 58,8 mm
Almonte: 42,2 mm
Sanlúcar de Barrameda: 44,6 mm

Con lo cual el gráfico de precipitación que venimos haciendo en los últimos posts queda como sigue:

Como vemos han sido 5 episodios de precipitación. En total ha llovido durante 27 días de los 110 que llevamos de ciclo hidrológico (24,5%) y la media en las estaciones analizadas es de momento de 315,42 mm, frente a los 266 mm de media para la serie histórica (1970/71-2010/2011).


FELICES FIESTAS A TODOS!!!