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Title

Estimación del contenido de humedad de la vegetacion herbácea en una zona de dehesa a partir de imágenes hiperespectrales adquiridas por el sensor aeroportado CASI

AuthorsFenández Arango, David; Martín, M. Pilar ; Vilar del Hoyo, Lara ; Pacheco-Labrador, Javier
Keywordshyperspectral
CASI
water content
herbaceous vegetation
reflectance
spectral índices
sampling
hiperespectral
humedad
vegetación herbácea
reflectividad
correlación
índices espectrales
muestreo
Issue Date2015
PublisherAsociación de Geógrafos Españoles
CitationGeoFocus 16: 177-204 (2015)
Abstract[EN] In this study we analyzed the potential of airborne hyperspectral images acquired by the CASI sensor (Compact Airborne Spectrographic Imager) to estimate water content in the grass layer of a dehesa ecosystem. It was estimated by means of biophysical variables as Canopy Water Content (CWC), Fuel Moisture Content (FMC) and Equivalent Water Thickness (EWT) calculated from vegetation samples collected simultaneously to image acquisition. Two different field sampling strategies have been tested. First method collects all plants in 25x25cm quadrants and selects a fraction of the sample to be processed in the laboratory. In the second method the worker selects a small sample in the field. This subsample should be representative of the main one and will be completely processed in the laboratory. Afterwards linear relationships between the biophysical variables and twenty spectral indices from literature and from Normalized Difference Indices (NDIs-combination all sensor bands) are analyzed. The results show that the combination of specific bands in the form of NDI performs better than the spectral indices proposed in the literature. The regression models showed maximum correlation values (R2max) of 0.78 in the estimation of water content from NDIs. This value decrease to 0.53 for indices proposed in the literature. Clear differences were found in the correlation values when comparing the different sampling strategies. In general, lower correlation values were found when sampling methods require subjective decision on the selection in the field of plants that composes the sample. Despite of the limited outreach of the method used, the results suggest that this could be successfully applied in circumstances when information is limited and variables are not physically related.
[ES] En este trabajo se analiza el potencial del sensor aeroportado CASI (Compact Airborne Spectrographic Imager) para estimar el contenido en humedad de la cubierta herbácea de un área de dehesa. Éste fue cuantificado mediante las variables Canopy Water Content (CWC), Fuel Moisture Content (FMC) y Equivalent Water Thickness (EWT), calculadas a partir de muestras de vegetación recolectadas en campo de forma simultánea a la adquisición de datos por parte del sensor. Se comparan dos protocolos diferentes para la estimación de estas variables mediante muestreos destructivos: en el primero se muestrea toda la vegetación en un cuadrante de 25x25 cm y posteriormente se selecciona una parte de la muestra para su procesado en laboratorio; en el segundo el operador selecciona en campo una muestra más pequeña que considera representativa de la muestra anterior y que es procesada en su totalidad. Posteriormente se analizan las relaciones lineales entre estas variables y veinte índices espectrales extraídos de la literatura así como todos los índices de diferencia normalizados (NDIs) posibles resultantes de combinar pares de bandas del sensor CASI. Los resultados indican que la exploración de todas las posibles combinaciones de bandas en forma de NDI permite obtener coeficientes de correlación más elevados con las variables biofísicas medidas en terreno (R2máx= 0.78) que los índices extraídos de la literatura (R2máx= 0.53). Los valores de ajuste obtenidos fueron diferentes en función del tipo de muestreo realizado; siendo por lo general inferiores cuando el muestreo incluye decisiones subjetivas por parte del operador respecto a la selección en campo de los individuos que integran la muestra. A pesar de la limitación del enfoque empleado, los resultados sugieren su aplicabilidad a estudios con información limitada y no relacionada mediante procesos físicos.
Publisher version (URL)http://www.geofocus.org/index.php/geofocus/article/view/399
URIhttp://hdl.handle.net/10261/154649
ISSN1578-5157
Appears in Collections:(CCHS-IEGD) Artículos
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