Universidad Distrital francisco Jos de Caldas Ingeniera Topogrfica - Percepcin Remota

Notas de clase Composiciones de Color

Una Composicin de color se obtiene al aplicar cada uno de los tres colores primarios, rojo, azul y verde a una banda distinta de la imagen. Facilita la delimitacin visual de las cubiertas de la superficie terrestre Las combinaciones de colores se emplean para discriminar Geologa de la imagen, Usos del suelo de la imagen, Morfologa Urbana, etc. Para discriminar ciertas cubiertas hay que analizar imgenes consecutivas, o de otros aos, anlisis multitemporal, en funcin del conocimiento previo que se tiene de la zona cubierta por la imagen:

Por ejemplo; Comparar una imagen de agosto con una de mayo (suelos no cultivados, zona urbana densa, praderas, olivar viedo). - La textura permite aislar las reas residenciales mucho ms heterogneas que el resto. - El contexto permite separar los parques urbanos. - La dimensin estacional permite discriminar los cultivos regados frente a los caducifolios, ya activos en la imagen de mayo. - Para discriminar morfologa urbana, a partir del tono distinguimos la densidad de edificacin, ya que aquellas zonas con menor trazado viario ofrecen un tinte ms oscuro. Con el tono vemos si la zona cuenta con espacios verdes (tonos rojos en medio de azules propios de la edificacin, para combinaciones de falso color 432).

La textura, en zonas urbanas, aporta el grado de mezcolanza dentro de un mismo sector (centro histrico, ensanche, barrios de expansin no planificada).

Por lo general se aplican los canales de los colores RGB sobre las bandas del rojo, infrarrojo y verde.

Para desplegar cada banda, se requiere de 256 niveles de gris, o sea 2 a la 8 bits; luego, se desea desplegar la imagen producto de la composicin de tres bandas se necesitan 2 a la 8 (16.777.216 colores) niveles de gris; como se dispone de 256 Niveles visuales, hay que realizar una compresin: El nmero que elevado al cubo es menor o igual a 256 es 6, pues (6) al cubo =216

Para cada canal RGB se asignar as: B 6 a la cero = 1 G 6 a la uno = 6 R 6 al cuadrado = 36 de donde 1*6*36 = 216 Luego, la expresin matemtica que permite calcular los niveles digitales de la imagen resultante de la Composicin es: ND (RGB) = NDi (BC) + 6 NDi (GC) + 36NDi (RC)

NDi (BC): Nivel digital i de la banda azul (B) comprimida NDi (GC): Nivel digital i de la banda verde (G) comprimida

NDi (RC): Nivel digital i de la banda roja (R) comprimida Los niveles digitales comprimidos se calculan, multiplicando por la constante resultante del cociente 5/255.

Ejemplo:

Calcule los niveles digitales de la composicin a color RGB 532 (comprimida a 6 niveles), si tiene las siguientes bandas de Landsat TM:

TM2

25 25 8 10

28 28 8 7

105 105 50 75

200 205 90 80

TM3

TM5

Como la composicin es RGB 532, significa que la banda 5 (TM5) se aplica en el canal del color rojo, la banda 3 (TM3) se aplica en el canal del color verde y la banda 2 (TM2) se aplica en el canal del color azul. Con el fin de hallar la matriz producto de la composicin, hay que comprimir los NDs de cada una de las tres bandas y luego aplicar la frmula indicada arriba.

20 25 10 12

25 30 9 10

100 100 60 80

200 200 100 90

18 25 5 0

30 30 4 5

10 110 90 120

195 195 135 105

Para ello se multiplica cada uno de los niveles digitales de las bandas, por la constante 5/255. TM2 Comprimida TM3 Comprimida 0.49 1.49 0.16 0.20

.55 0.55 0.16 0.14

2.06 2.06 0.98 1.47

3.92 4.02 1.76 1.57

TM5 Comprimida 0.39 0.49 0.20 0.24

0.49 0.59 0.18 0.20

1.96 1.96 1.18 1.57

3.92 3.92 1.96 1.76

Al aplicar la frmula:

Se obtiene la matriz resultante de la Composicin. (Indiquen los resultados obtenidos) Matriz final

Segn expertos, algunas combinaciones de las bandas Landsat, son tiles en:

RGB 475: identificacin De zonas quemadas

RGB 743: Discriminar cultivos

RGB 731: Aplicaciones Oceanogrficas

RGB 432: Discriminacin de vegetacin

RGB 453: Mltiples propsitos

RGB 321: Color verdadero Pautas para interpretacin de composiciones de color:

Tonos rojo magenta: vegetacin sana y vigorosa Tonos marrn: vegetacin densa, bosques

Tonos beige dorado: pastos secos

Tonos azul oscuro y negro: agua

Tonos blanco y amarillo plido: arena, suelo descubierto

Tonos cian: construcciones varias Nmero de composiciones de color conociendo el nmero de bandas: N = n! / (n-3) ! * 3 !, en donde n es el nmero de bandas con las cuales se va a realizar las composiciones de color

0.35 0.49 0.10 0.00

0.59 0.59 0.05 0.10

2.16 2.16 1.76 2.35

3.82 3.82 2.65 2.06

ANALISIS VISUAL DE IMAGENES. RGB.

El anlisis visual de imgenes se realiza empleando tres bandas del sensor, coincidiendo con la capacidad de los monitores, empleados en informtica, monitores RGB. Los monitores poseen un total de tres caones, RGB, red, green, blue Rojo/Verde/Azul, con los que, por combinacin de estos tres colores bsicos, se

construyen el resto de los colores.

Fuente: Ignacio A Fernndez-Coppel, Eliecer Herrero Llorente.

Departamento de Ingeniera Agrcola y Forestal

Escuela Tcnica Superior de Ingenieras Agrarias. Palencia. UNIVERSIDAD DE VALLADOLID

Empleando estos tres Caones se tiene la posibilidad de enviar en cada uno de ellos una de las bandas del sensor, combinndose en la pantalla y dando distintos colores y tonos. Estos colores y tonos se emplean para analizar visualmente la imagen, combinando las bandas, de manera que se da un primer acercamiento al contenido de la imagen. COMBINACIONES CON LAS BANDAS DE SENSOR TM DE LANDSAT

COMBINACIN EN COLOR VERDADERO (NATURAL): RGB 321 BANDAS 3, 2, 1

Constituye la combinacin ms prxima a la percepcin de la tierra con nuestros ojos desde el espacio, de ah el nombre de color verdadero. Las bandas visibles dan respuesta a la luz que ha penetrado mas profundamente, y por tanto sirven para discriminar el agua poco profunda y sirven para distinguir aguas turbias, corrientes, batimetra y zonas con sedimentos.

El azul oscuro indica aguas profundas.

El azul claro indica aguas de media profundidad.

La vegetacin se muestra en tonalidades verdes.

El suelo aparece en tonos marrones y tostados.

El suelo desnudo y la roca aparecen en tonos amarillentos y plateados.

La imagen de la pgina siguiente corresponde a LANDSAT TM de Tudela de Duero, Valladolid, en el centro de la imagen:

En tonos Verde a negro la zona de pinar.

En tonos verdes los regados, (pivots de riego)

En Tonos marrones terrenos de secano, cereal.

En tono negro el ro Duero y el canal del Duero, que cruza de Este a Oeste la Imagen.

En tonos grises las carreteras y zonas edificadas.

En tonos plateados las laderas y suelos desnudos de vegetacin.

COMBINACIN EN FALSO COLOR: RGB 432 BANDAS 4, 3, 2 Rojo magenta: Vegetacin vigorosa, cultivos regados, prados de montaa o bosques de caducifolias en imgenes de verano y cultivos herbceos de secano (cultivos basados en aguas lluvias nicamente) en imgenes de primavera. Rosa:

reas vegetales menos densas y / o vegetacin en temprano estado de crecimiento. Las reas residenciales suburbanas en torno a las grandes ciudades, con sus pequeos jardines y rboles diseminados, aparecen a veces en este color. Praderas. Blanco:

reas de escasa o nula vegetacin pero de mxima reflectividad: nubes, arenas, depsitos salinos, canteras y suelos desnudos. Azul oscuro a negro:

Superficies cubiertas total o parcialmente por el agua: ros, canales, lagos y embalses. En zonas volcnicas los tonos negros pueden as mismo identificar flujos de lava.

Gris a azul metlico:

Ciudades o reas pobladas, si bien puede as mismo tratarse de roquedo desnudo. Marr :

Vegetacin arbustiva muy variable en funcin de la densidad y del tono del sustrato. Los tonos ms oscuros indican presencia de materiales paleozoicos (pizarras), mientras los materiales calcreos, menos densos normalmente, ofrecen una coloracin ms clara. Beige dorado: Identifica zonas de transicin: prados secos frecuentemente asociados con el matorral ralo. Imagen LANDSAT de Tudela, Valladolid, abajo zona regable de Cascn de la Nava, Fuentes de Nava, Palencia

.

En esta imagen, Peafiel, Valladolid, Casco urbano en la parte inferior, Ro Duero de Este a Oeste, ro Duratn sur al Norte. Imagen de la vega del Duero, con grandes pinares y otros ms pequeos distribuidos entre el regado. COMBINACION EN FALSO COLOR: RGB 453 BANDAS 4, 5, 3- Realza con gran detalle los lmites entre el agua y la tierra. Los diferentes tipos de vegetacin se muestran en colores marrones, verdes y naranjas. Realza las diferencias de humedad en el suelo y es usada para el anlisis de humedad en el suelo y vegetacin. Generalmente el suelo hmedo aparece ms oscuro.

Imagen LANDSAT del Sur de Valladolid, en el que se ven las reas edificadas en

tonos grises en la esquina superior derecha. Al sur el Pinar de 2.1.4 COMBINACIN EN FALSO COLOR: RGB 742 BANDAS 7, 4, 2-

Las reas urbanas aparecen en tonos magentas. Las praderas en verde claro. De verde oliva a verde brillante indica reas forestales (en general los bosques de conferas son ms oscuros que los de caducifolias). Antequera. Cruza el ro Duero, en la parte izquierda. En la siguiente Imagen LANDSAT del Sur de Valladolid, en el que se ven las reas edificadas en tonos magenta en la esquina superior derecha. Al sur el Pinar de Antequera. Cruza el ro Duero, en la parte izquierda.

COMBINACIN EN FALSO COLOR: RGB 341 BANDAS 3, 4, 1-

Imagen LANDSAT de Palencia capital, y alrededores. En tonos verdes intensos, vegetacin vigorosa. En tonos violceos, reas edificadas. En tonos verdes a negros, monte el viejo, zonas arboladas intensas. En tonos marrones claros, cereal de secano. En negro ro Carrin y Canal de Castilla. COMBINACIN EN FALSO COLOR: RGB 531 BANDAS 5, 3, 1-

Imagen LANDSAT de la zona de Dueas-Venta de Baos. En la esquina superior derecha, Monte El Viejo. Ro Carrin y Ro Pisuerga.

COMBINACIN EN FALSO COLOR: RGB 541 BANDAS 5, 4, 1-

Imagen LANDSAT de la zona de Dueas-Venta de Baos.

En la esquina superior derecha, Monte El Viejo. Ro Carrin y Ro Pisuerga.

COMBINACIN EN FALSO COLOR: RGB 542 BANDAS 5, 4, 2-

Imagen LANDSAT de la confluencia del ro Carrin con el Ro Cueza, en Palencia, termino municipal de Villoldo. En la parte derecha, pramos con terrenos de secano, en la parte derecha zona regable. Ro Carrin con choperas (Casas) a los mrgenes. En la esquina superior derecha montes de Villamuera de la Cueza. Resaltan las carreteras y los caminos rurales.

COMBINACIN EN FALSO COLOR: RGB 741 BANDAS 7, 4, 1-

Imagen LANDSAT de Torquemada, Palencia, Cordovilla la Real. Ro Pisuerga, a la izquierda, ro Arlanza, a la derecha. (LA GEOGRAFIA AQU DESCRITA CORRESPONDE A UNA PROVINCIA DE ESPAA LLAMADA PALENCIA, COMUNIDAD AUTONOMA DE CASTILLA Y LEON, ESPAA).

OTRAS COMBINACIONES EN FALSO COLOR RGB Se pueden utilizar cualquier otra combinacin entre bandas, seleccionando tres a tres cada una de las bandas. Se recoge a continuacin una relacin de las combinaciones mas empleadas con indicacin del tipo de mbito habitual donde se emplean: