Bandas Landsat 8: Combinaciones Y Usos En Imágenes

Landsat 8 es un satélite de observación de la Tierra construido, lanzado y operado en la colaboración de la NASA con el USGS. El estudio de los datos se realiza mediante dos sensores principales. El satélite opera en luz visible, infrarrojo cercano, infrarrojo de onda corta e infrarrojo térmico (de onda larga). Las bandas de Landsat 8 están configuradas en 11 diferentes en base a la longitud de onda de su visión.

Uno de los sensores del Landsat 8, Operational Land Imager (OLI), usa 9 bandas en el espectro de la luz visible y el infrarrojo cercano. Otro de los sensores del Landsat 8, Thermal InfraRed Sensor (TIRS), opera en el rango de infrarrojos de onda larga (Longwave InfraRed Light). El satélite proporciona imágenes con una resolución moderada que varía en diferentes bandas desde 15 m por píxel en la más precisa hasta 100 m en el infrarrojo de onda larga, donde la precisión no es vital.

Durante el seguimiento de la cubierta terrestre es posible seleccionar una o varias bandas espectrales del Landsat 8 para crear una imagen más clara debido a las necesidades específicas de los diferentes tipos de investigación, es posible utilizar imágenes en falso color para mejorar el aspecto visual de los datos. La oportunidad que se ofrece es la de sustituir el color verdadero de la imagen por el color requerido.

Con las bandas 2,3,4 (filtros azul, verde y rojo respectivamente) juntas de Landsat 8 se pueden crear combinaciones de banda de color o imágenes RGB normales de luz visible. El objetivo básico de estos filtros es crear un mapa visual de la zona.
La imagen a continuación es una foto de satélite normal.

Bandas 4, 3, 2 – granjas agrícolas alrededor de Münster, Alemania. El verde oscuro de la imagen indica el bosque, el verde las plantaciones sanas, el amarillo o verde pálido los campos recién cosechados, y el marrón y el amarillo las plantas insalubres o los campos recién plantados. También se utilizan para estudios urbanos.

La banda 8 es la pancromática de Landsat 8, es decir, en blanco y negro, ya que recoge el mayor número posible de espectros en un solo canal, lo que le permite obtener imágenes más nítidas que en cualquier otra. Debido a que el sensor captura más luz, su resolución es de 15 m por píxel, frente a los 30 m de otros. Cuando se necesitan imágenes más precisas para investigar es posible afinar la foto añadiendo bandas en la combinación. El refinado pancromático de una imagen de mayor resolución con imágenes multiespectrales de menor resolución permite mejorar la resolución de estas últimas y aumentar su valor informativo.

Imagen de la banda 8 de los campos agrícolas de Arabia Saudí.
La banda 5 (infrarrojo cercano) es la banda térmica de Landsat 8 y es muy importante en términos de monitorización ecológica, ya que el infrarrojo cercano es el espectro que refleja el agua contenida en las plantas. La combinación de las bandas 3, 4 y 5 de Landsat 8 se utiliza para vigilar las plantas y los bosques con mayor precisión que una simple imagen del verdor. Esta combinación también es útil para el seguimiento del drenaje y los suelos durante los estudios de los cultivos.

Las bandas 5, 4, 3 del Landsat 8 son, respectivamente: la 5, que va de color falso al escarlata; la 4, verde; y la 3, azul. La vegetación cerca de Münster, Alemania es más fácilmente visible en este espectro que en el RGB estándar. El color rojo indica las plantaciones (los bosques de coníferas se reflejan en un rojo más oscuro o incluso marrón en comparación con los de hoja caduca); los colores verde y azul, zonas urbanas, y las masas de agua se acercan al color negro.

Otra de las bandas espectrales de Landsat 8 es la banda 1 (azul profundo/violeta): esta es capaz de recoger el color azul profundo y, por consiguiente, ayuda a vigilar las costas, así como a distinguir las partículas de polvo o humo en el aire.

Imagen del puerto de Tianjin, China tomada en la banda 1. El color gris de la imagen indica la profundidad del mar. Cuanto más profundo es el color, más profundo es el nivel del mar. En el centro de la escena hay varios astilleros.

En Landsat 8, las bandas espectrales 6 y 7 utilizan diferentes partes del infrarrojo de onda corta y son útiles para controlar las rocas y los suelos. Como el espectro es absorbido casi totalmente por el agua, refleja fácilmente las fuentes de agua al analizar la imagen. También se emplean para investigaciones ecológicas y geológicas debido a sus propiedades. Las combinaciones de bandas geológicas permiten especificar las áreas de interés para futuros estudios.

Imagen de las bandas 7, 6, 4 del satélite Landsat 8 en Münster, Alemania. El color verde indica la vegetación. El azul oscuro o negro destaca las fuentes de agua. Los pueblos y las zonas urbanas están repartidos entre el blanco, el cian y el púrpura. Si la imagen muestra color rojo, significa que el sensor ha tomado la imagen de un volcán, incendio forestal o campo de paneles solares que reflejan o irradian todo el espectro del infrarrojo.

La banda 9 es la menos visible de las bandas de Landsat 8, pero no por ello menos interesante. Cubre un rango muy estrecho de frecuencias y, dado que la mayoría de ellas son absorbidas por la atmósfera, cualquier cosa que se vea brillantemente se considera que está por encima de la atmósfera. Como la Tierra no es visible en el espectro, esta banda sirve para identificar las nubes y ayuda a filtrarlas cuando es necesario.

Imagen en banda 9 del desierto al oeste de Fayum, Egipto.
Las bandas 10 y 11 son las bandas de infrarrojos térmicos del Landsat 8 y pueden ver el calor. A diferencia de las estaciones meteorológicas que pueden monitorizar la temperatura del aire, esta combinación refleja la cartografía de la temperatura de la superficie del suelo, que suele ser más caliente que el aire. En Landsat 8, esta combinación de bandas térmicas son las más inexactas debido a la dispersión del calor (la resolución de los píxeles es de sólo 100 metros), pero aportan más información en color falso. Esta característica se utiliza para evaluar la humedad del suelo y la evapotranspiración y, por tanto, para definir la tasa de aplicación de agua.

La combinación de las bandas 10 y 11 de Landsat 8 permite ver la dispersión de calor alrededor de Fukushima, Japón. En general, cuanto mayor es la temperatura de la superficie subyacente, mayor es la intensidad de la radiación en las bandas 10 y 11. Cuanto más claro es el color, más caliente es la temperatura de la zona. La línea entre el blanco y el gris en el centro de la imagen es la línea de costa. Las nubes suelen tener una temperatura más baja y también se pueden detectar. Cuanto más fría es la temperatura de la superficie de las nubes, menor es la intensidad de la radiación y más oscuras son.