El objetivo general de este proyecto es establecer y desarrollar una metodología basada en el procesamiento de imágenes digitales multibanda registradas mediante Teledetección. Esta metodología utiliza visualizaciones mediante combinaciones color, índices espectrales y el algoritmo K-MEANS, para realizar un estudio de recursos hídricos superficiales. El estudio se centra geográficamente en el Complejo Lagunar de Villafranca de los Caballeros (Toledo) perteneciente a la Comunidad Autónoma de Castilla-La Mancha. El registro temporal de las imágenes utilizadas corresponde a diferentes estaciones, concretamente del mes de febrero desde 2017 hasta 2024, realizando así un estudio en una temporada más húmeda como el invierno, y otro estudio con imágenes registradas en agosto desde 2017 hasta 2023, abarcando una temporada más seca como el verano. Para la consecución del objetivo general expuesto, se plantean diferentes tareas como la realización de composiciones a color con distintas combinaciones tipo color verdadero o natural (RGB) y falso color NIRRG. Completando a esta prueba anteriormente reseñada, se calculan el OIF (Optimum Index Factor) y el MOIF (Modified Optimum Index Factor) y además se realiza una clasificación no supervisada mediante el algoritmo KMEANS. Por último, se evaluará la extensión de coberturas acuosas detectadas. El propósito de este trabajo es proporcionar una solución competitiva que contribuya a mejorar la productividad en proyectos de investigación y desarrollo en este campo de investigación, como el monitoreo de los recursos hídricos. El estudio de las cubiertas de agua permite detectar cómo el cambio climático está afectando este tipo de ecosistemas. Los resultados obtenidos en este estudio se pueden utilizar como base para la implementación de estrategias de conservación y gestión sostenible de los recursos naturales en la zona.
ABSTRACT
The main aim of this project is to establish and develop a methodology based in digital multiband images registered through tele detection. This methodology makes use of visualizations of colour combinations, spectral indices and the K-MEANS algorithm to carry out a study of the surface water resources. The study is geographically based in the “Complejo Lagunar de Villafranca de los Caballeros (Toledo), localized in the region of CastillaLa Mancha. The time study of the images is registered though different seasons and years, we use February as the cold and humid season and August as the hot and dry season. For the time frame we use years from 2017 till 2024 (2023 for August). For the achievement of the general aim, we propose different tasks, such as the creation of colour compositions in different combinations, such as RGB (real or natural colour) or NIRRG (false colour). Furthermore, we calculate the OIF (Optimum Index Factor) and the MOIF (Medium Optimum Index Factors). Additionally, we will perform a non-supervised classification using the K-MEANS algorithm. Finally, we will evaluate the extent of the water cover. Therefore, the purpose of this essay is to produce a competitive solution that contributes to the improvement of productivity in research and development projects in this area of study, such as the monitoring of the earth water surface. The study of the water covers allow us to detect how the climate change is affecting the water environments. The obtained results can be later be used as a base for the implementation of conservative and sustainable management strategies of the resources.
El objetivo general de este proyecto es establecer y desarrollar una metodología basada en el procesamiento de imágenes digitales multibanda registradas mediante Teledetección. Esta metodología utiliza visualizaciones mediante combinaciones color, índices espectrales y el algoritmo K-MEANS, para realizar un estudio de recursos hídricos superficiales. El estudio se centra geográficamente en el Complejo Lagunar de Villafranca de los Caballeros (Toledo) perteneciente a la Comunidad Autónoma de Castilla-La Mancha. El registro temporal de las imágenes utilizadas corresponde a diferentes estaciones, concretamente del mes de febrero desde 2017 hasta 2024, realizando así un estudio en una temporada más húmeda como el invierno, y otro estudio con imágenes registradas en agosto desde 2017 hasta 2023, abarcando una temporada más seca como el verano. Para la consecución del objetivo general expuesto, se plantean diferentes tareas como la realización de composiciones a color con distintas combinaciones tipo color verdadero o natural (RGB) y falso color NIRRG. Completando a esta prueba anteriormente reseñada, se calculan el OIF (Optimum Index Factor) y el MOIF (Modified Optimum Index Factor) y además se realiza una clasificación no supervisada mediante el algoritmo KMEANS. Por último, se evaluará la extensión de coberturas acuosas detectadas. El propósito de este trabajo es proporcionar una solución competitiva que contribuya a mejorar la productividad en proyectos de investigación y desarrollo en este campo de investigación, como el monitoreo de los recursos hídricos. El estudio de las cubiertas de agua permite detectar cómo el cambio climático está afectando este tipo de ecosistemas. Los resultados obtenidos en este estudio se pueden utilizar como base para la implementación de estrategias de conservación y gestión sostenible de los recursos naturales en la zona.
ABSTRACT
The main aim of this project is to establish and develop a methodology based in digital multiband images registered through tele detection. This methodology makes use of visualizations of colour combinations, spectral indices and the K-MEANS algorithm to carry out a study of the surface water resources. The study is geographically based in the “Complejo Lagunar de Villafranca de los Caballeros (Toledo), localized in the region of CastillaLa Mancha. The time study of the images is registered though different seasons and years, we use February as the cold and humid season and August as the hot and dry season. For the time frame we use years from 2017 till 2024 (2023 for August). For the achievement of the general aim, we propose different tasks, such as the creation of colour compositions in different combinations, such as RGB (real or natural colour) or NIRRG (false colour). Furthermore, we calculate the OIF (Optimum Index Factor) and the MOIF (Medium Optimum Index Factors). Additionally, we will perform a non-supervised classification using the K-MEANS algorithm. Finally, we will evaluate the extent of the water cover. Therefore, the purpose of this essay is to produce a competitive solution that contributes to the improvement of productivity in research and development projects in this area of study, such as the monitoring of the earth water surface. The study of the water covers allow us to detect how the climate change is affecting the water environments. The obtained results can be later be used as a base for the implementation of conservative and sustainable management strategies of the resources. Read More
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