Resolución de los sensores remotos
Resoluciones espacial, espectral, temporal y radiométrica, y relación de compromiso entre ellas.
Lo que aprenderá
- La magnitud que describe cada una de las cuatro resoluciones de un sensor
- La razón por la que un píxel promedia todo lo que contiene
- La imposibilidad práctica de maximizar las cuatro resoluciones en una misma imagen
Tipos de resolución
El término resolución, aplicado a un sensor, designa cuatro propiedades distintas: espacial, espectral, temporal y radiométrica. Un mismo sensor puede ofrecer un desempeño excelente en una de ellas y modesto en otra, de modo que la calificación de «buena resolución» carece de sentido sin precisar a cuál se refiere.
Resolución espacial
Una imagen digital es una rejilla de cuadros llamados píxeles. La resolución espacial es el tamaño en el terreno que cubre cada píxel. A modo de ejemplo, un píxel de 5 m de lado abarca 25 m², mientras que uno de 50 m abarca 2.500 m², cien veces más.
Cada píxel almacena un único valor por banda, que corresponde al promedio de todo lo que queda dentro de él. Por esta razón, una planta de banano, un canal angosto o un camino quedan diluidos entre lo que los rodea y no se distinguen como elementos individuales. Los píxeles situados en el límite de un lote combinan la superficie del lote con la del vecino y se denominan píxeles mixtos (mixed pixels).
Animación en cuatro pasos. Una parcela vista desde arriba muestra cada planta, un canal y un camino. Sobre ella se superpone una rejilla de píxeles. Una lupa muestra que cada píxel mezcla muchas plantas en un solo color. Al final, los elementos angostos, como un canal o el borde de la parcela, quedan mezclados con su entorno.
Resolución espectral
La resolución espectral describe el número de bandas de un sensor y su anchura. Un mayor número de bandas, más angostas, permite captar detalles de la firma espectral que una cámara de tres colores no registra, como la forma y la posición del tramo en que la reflectancia aumenta bruscamente entre el rojo y el infrarrojo cercano, que exige bandas angostas en esa región.
Resolución temporal
La resolución temporal es el intervalo de tiempo con que se obtiene una imagen del mismo sitio. En un satélite recibe también el nombre de revisita (revisit time), mientras que un dron puede volar en el momento que el operador determine.
Esta propiedad condiciona la capacidad de seguir un cultivo, que cambia con el tiempo. Una revisita larga puede no captar un evento de corta duración, como una inundación o el avance de una plaga en pocos días.
Resolución radiométrica
La resolución radiométrica es la capacidad de distinguir diferencias pequeñas de energía y se expresa en bits: a mayor número de bits, mayor cantidad de niveles de gris posibles. Un sensor de 8 bits distingue 256 niveles y uno de 12 bits, 4.096, de modo que este último detecta variaciones de brillo más sutiles.
Relación de compromiso entre las resoluciones
Las cuatro resoluciones compiten entre sí. Un sensor con píxeles muy finos cubre menos área en cada pasada y suele regresar con menor frecuencia, mientras que uno que abarca extensiones muy grandes y repite la observación a diario suele tener píxeles más gruesos. Cada diseño constituye un compromiso entre detalle, cobertura, frecuencia y costo. También existe un compromiso entre la resolución espectral y la espacial: una banda más angosta recibe menos energía, de modo que para conservar una señal suficiente suele requerir píxeles más grandes. Por otra parte, un mayor número de bits por píxel multiplica el volumen de datos que debe almacenarse y transmitirse.
La elección de la imagen depende de la pregunta que se desea responder. Un lote grande y homogéneo se estudia bien con píxeles de tamaño medio y buena frecuencia, mientras que una parcela pequeña con surcos requiere mayor detalle espacial.