Nubes, sombras y calidad del dato

Calidad de la imagen

El paso de un satélite sobre un lote no garantiza que la imagen obtenida sea utilizable, pues su calidad depende de lo que se interpuso entre el sensor y el terreno ese día. Para un sensor óptico, el principal factor de degradación son las nubes.

Una nube refleja gran cantidad de luz y oculta lo que hay debajo. Si un píxel contiene nube, su valor corresponde a la nube, y su uso sin identificarlo produce lecturas falsas: un lote sano puede parecer afectado únicamente porque una nube lo cubría.

Sombras de nube

Cada nube proyecta una sombra de nube sobre el terreno. Dado que el sol incide con cierto ángulo, la sombra cae desplazada respecto de la nube, a veces a una distancia apreciable. En esa zona el terreno recibe menos luz y la reflectancia medida disminuye aunque el cultivo no haya cambiado. Por ello deben descartarse tanto la nube como la zona donde cae su sombra.

Máscara de nubes

Una máscara de nubes (cloud mask) es una capa que marca, píxel por píxel, los afectados por nubes, sombras u otras interferencias, entre ellas la bruma y los cirros delgados. Se construye mediante reglas aplicadas a los valores de las bandas o mediante modelos entrenados para reconocer nubes.

Con la máscara, los píxeles inválidos se excluyen del análisis. Además, es posible calcular la proporción del lote que quedó cubierta y decidir si la imagen constituye una imagen aprovechable o debe descartarse.

Animación en cuatro pasos. A la izquierda se observa una parcela desde arriba y, a la derecha, una tira con las pasadas del satélite, dispuestas como un calendario sin fechas. En algunas pasadas, las nubes y sus sombras cubren la parcela. Las pasadas con visibilidad insuficiente quedan como casillas vacías y punteadas, y la curva del índice se interrumpe en esas fechas en lugar de descender. En la época de lluvias los huecos pueden ser largos.

Huecos en las series

Cuando una pasada se descarta, la serie carece de dato en esa fecha. Ese hueco indica que se desconoce lo ocurrido en esa fecha, por lo que no puede interpretarse como un deterioro del cultivo. Por ello la línea debe interrumpirse en lugar de descender a cero, ya que confundir la ausencia de dato con un valor bajo es uno de los errores más frecuentes en la lectura de series.

Frecuencia nominal y frecuencia útil

La frecuencia nominal es la que establece la órbita del satélite, o del conjunto de satélites que observan la misma zona, y corresponde a cada cuántos días se vuelve a pasar sobre ella. La frecuencia útil corresponde a las imágenes que resultan utilizables tras aplicar la máscara y es siempre menor o igual que la nominal.

En las regiones tropicales, y más aún en la época de lluvias, la nubosidad es persistente, de modo que pueden transcurrir varias semanas consecutivas sin una sola imagen óptica aprovechable aunque el sensor haya pasado en múltiples ocasiones. Esta limitación se debe a la nubosidad de la región, de modo que afecta por igual a cualquier sensor óptico, y constituye una de las razones para combinar sensores ópticos con sensores activos.