2. Mosaico Imágenes Sentinel 2
De acuerdo con los requerimientos del cliente, la clasificación se llevó a cabo utilizando imágenes multiespectrales Sentinel 2 (A ó B) construidos y mantenidos por la Agencia Espacial Europea (ESA), los cuales son de libre acceso a través del portal: https://browser.dataspace.copernicus.eu/ del programa Copernicus de la Unión Europea.
Con respecto a los niveles de procesamiento de las imágenes ofrecidos por la ESA, las mismas fueron descargadas en nivel 2A (BOA o Base de la Atmosfera), el cuál es el mejor nivel de corrección atmosférica disponible para las imágenes Sentinel 2. Cuentan con las siguientes correcciones:
Geométricas: Ortorectificadas mediante la utilización de un Modelo Digital de Elevación (DEM) y reproyectadas a UTM WGS-84. Se entregan en cuadriculas de 100 x 100 kms. El error en geolocalización de acuerdo con el reporte anual de calidad de la Agencia Espacial Europea (ESA) del año 2023
(https://sentiwiki.copernicus.eu/ attachments/1673423/OMPC.CS.APR.003%20-
%20S2%20MSI%20Annual%20Performance%20Report%202023%20-%201.0.pdf?inst- v=96d17fe4-230f-47de-a686-20cdeca186cf) es <15,5 metros con un nivel de confianza del 95,5% de confianza. Debido a esto, no se considera necesario efectuar correcciones geométricas adicionales a las imágenes.Radiométricas: las imágenes se proveen por la Agencia Espacial Europea (ESA) con corrección atmosférica de reflectancia en la Base de la Atmosfera (BOA) mediante el procesador operacional de nivel 2A, el cual a partir de algoritmos de clasificación de escenas y corrección atmosférica permite obtener imágenes cuyos pixeles son más fieles a la realidad que las imágenes con nivel de corrección 1C. El algoritmo utilizado es el Sen2Cor, que es una combinación de técnicas de última generación para efectuar correcciones atmosféricas ajustado a la medida para los satélites Sentinel 2. Este modelo utiliza el modelo de transferencia radiativa LIBRADTRAN (Mayer & Kylling, 2005).
Figura 1. Niveles de Procesamiento de las Imágenes Sentinel 2 (Fuente: ESA, 2024).
2.1. Resoluciones de las Imágenes Sentinel 2
Las imágenes Sentinel 2, cuentan con ventajas importantes con respecto a las imágenes Landsat 8/9, principalmente en las resoluciones temporal, con un tiempo de revisita para la constelación de unos 5 días en el Ecuador; y espacial, contando con 4 bandas con una resolución nativa de 10 metros/píxel.
Debido a que la banda 8 abarca casi todo el espectro electromagnético de las bandas 7 y 8A, y a que las bandas 5 y 6 tienen una menor resolución espacial (20 metros), se decidió efectuar la clasificación utilizando las 4 bandas con una resolución nativa de 10 metros (Bandas 2, 3, 4 y 8), ya que efectuar un remuestreo a 10 metros de las bandas 5 y 6 podría conducir a errores, ya que no es la resolución nativa de dichas bandas, y la otra opción de remuestrear las bandas de 10 metros a 20 metros, conllevaría la perdida de resolución real.
Figura 2. Resoluciones Espacial y Espectral de los Satélites Sentinel 2 (Fuente: ESA,2021).
2.2. Cobertura y Disponibilidad de Imágenes Sentinel 2
Las imágenes nivel 2A de Sentinel 2 vienen en cuadriculas de 100 x 100 kms en proyección UTM WGS-84, por lo que se requieren de unas 30 imágenes para contar con una cobertura total del Uruguay (ver figura 3).
Figura 3. Grilla de imágenes Sentinel 2 para la ROU.
De acuerdo con los Términos de Referencia del Proyecto, la actualización de la Cartografía Forestal Nacional debe ser hecha en base a las imágenes Sentinel 2 más recientes de los años 2023-2024. Por dicha razón, y tomando en cuenta que las anteriores cartografías de especies forestales de 2018 y 2021 se llevaron a cabo utilizando imágenes del periodo de verano en Uruguay, se procedió a la búsqueda de imágenes para el periodo comprendido entre Noviembre de 2023 y Enero 2024. Dicha búsqueda se llevó a cabo en el nuevo portal del proyecto Copernicus de la Agencia Espacial Europea (ESA): https://browser.dataspace.copernicus.eu/
Debido a las condiciones meteorológicas que se presentaron en la ROU durante el verano 2023-2024, que se caracterizó por precitaciones por encima del promedio, sobre todo en la zona norte y litoral del país (Informe de Verano, INUMET, 2024). Esto dificultó encontrar pasadas del satélite que no presenten nubosidad en alguna de las zonas. Por esta razón, se amplió el rango de búsqueda a un periodo de alrededor de 3 meses.
Los satélites Sentinel 2 tienen un ancho de barrido o Swath de 300 kms. En el caso de Uruguay, el país es cubierto con tres pasadas del satélite. Con la finalidad de mejorar la homogeneidad de las imágenes se decidió efectuar un mosaico para cada una de las pasadas y unirlos para generar las 3 zonas definidas en el proyecto: Zona Norte, Zona Litoral y Zona Atlántica.
Luego de efectuar una búsqueda exhaustiva en el portal de la ESA, se encontraron imágenes sin nubes correspondientes a las siguientes fechas:
Zona Norte: 23/11, 09/12 y 26/12 de 2023.
Zona Litoral: 09/12 y 26/12 de 2023.
Zona Atlántica: 26/12/2023 y 01/02/2024.
En total se descargaron 47 imágenes de 100 x 100 kms para la ROU y se construyó un Mosaico con las Bancas RGB+IR para todo el país. Posteriormente se recortó dicho mosaico para cada una de las 3 áreas definidas.
Figura 4. Mosaico Sentinel 2 para la ROU Finales 2023 – Principios 2024.