UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA

FACULTAD DE CIENCIAS MARINAS

MANUAL DEL CURSO

INTRODUCCION A LOS SENSORES REMOTOS Por: Marco Larrañaga

INDICE: Practica 1. Paleta de colores.

1

Practica 2. Edición del Mapa.

11

Practica 3. Cortes y Compuestas.

20

Practica 4. Series de Tiempo.

25

Practica 5. Mapas en Surfer. 39

Practica 1. Paleta de colores. 1.- Cambiar el color de un valor digital a otro color.

Primero es necesario saber cual es el valor digital del pixel que tiene el color que se deseamos cambiar. Para ello seguimos la ruta:

View � Settings

En el recuadro de Value Scaling cambiar a Píxel Value, de esta manera al dar un clic derecho sobre un píxel, nos indicara su valor digital.

En este caso, cambiaremos el color blanco (VD= 255) el cual representa zonas

terrestres, a un color negro, para así generar una mejor apreciación de el mapa. Al hacer el clic derecho la información aparecerá en la parte de superior de la ventana como se indica en la siguiente imagen. Imagen1-Informacion del mapa Para llegar al modulo Replace Value seguir la ruta: Trans � Replace Value

En el se especificará el intervalo de colores que se desean cambiar y después con cual será reemplazado tal y como se muestra en la siguiente serie de imágenes.

Al terminar el proceso se generara una nueva imagen con los cambios realizados como se muestra en la siguiente figura.

1. Coordenadas por pixel 2. Coordenadas Lon Lat 3. Valor digital

Completado el cambio de color, ingresar nuevamente al modulo Settings como se mostró anteriormente y regresar ya sea a las unidades de Clorofila o Temperatura según sea el caso. 2.- Generar una paleta de colores. Ejercicio 1. Generar una paleta de colores en la que se muestren las zonas Oligotróficas (Concentraciones de Chla entre 0 mg/m3y 0.2 mg/m3), Mesotróficas (Concentraciones de Chla entre 0.2 y 2 mg/m3) y Eutróficas (Concentraciones de Chla mayores a 2 mg/m3), según el valor digital de cada píxel.

a) Abrir un mapa en el formato HDF.

b) Encontrar a que pixeles les corresponden los intervalos de concentración de

Chla antes mencionados utilizando el modulo Set Colors siguiendo la ruta: View � Set Colors Utilizando las barras Start y End modificar los valores geofísicos generando el intervalo 0 a 0.2, de esta manera se mostrara el intervalo de los valores digitales en los que se encuentran estas concentraciones (Realizar el procedimiento para cada intervalo de concentración) como se muestra en la siguiente imagen:

c).- Modificar los valores RGB del archivo Chl.lut para generar la nueva paleta de colores y guardar el archivo con el nombre ChlEjercicio1.lut.

Para esto es necesario copiar el archivo Chl.lut y pegarlo en el fólder donde se guardara su trabajo, para posteriormente ser modificado según las necesidades del usuario, este archivo lo encontrara utilizando la siguiente ruta empleando el explorador: C:\....\WimSoft\LUT (Buscar donde se instalo el programa WIM). Abrir este archivo utilizando preferente mente el programa Exel de la paquetería de Microsoft Office para llevar un mejor y más fácil anejo de la información. En este archivo se muestra el valor digital (de 0 a 255) que puede corresponderle a cada pixel, así como los valores RGB (Colores primarios, rojo verde y azul, en su conjunto forman el intervalo del espectro visible) como se muestra en la siguiente imagen:

En la mayoria de los casos es necesario utilizar el modulo Text to Colums para tener un mejor manejo de la información como se muestra en la siguiente imagen.

Para ir a la aplicación seguir la ruta:

Data � Text to Colums Una ves abierto el nuevo archivo Chl.lut asignar a cada valor digital, los valores RGB de manera que en la paleta de colores se muestre para las mas bajas concentraciones un color púrpura y para las mas altas concentraciones un color rojo intenso (Esto pasando por toda la gama de colores: púrpura, azul, verde, amarillo, naranja rojo, etc.), tal como se muestra en la imagen:

Es importante aclarar que el primer renglón al que le corresponde el valor digital 0 no debe cambiarse puesto que corresponde al color negro, de igual forma no debe modificarse el renglón 255, ya que sus valores RGB corresponden al color blanco. Una ves terminada la tabla, guardar el archivo en el formato Text (Tab delimited) y con el nombre ChlEjercicio1.lut.

d) Aplicar la nueva paleta de colores. Regresar al programa WIM con el mapa HDF antes abierto y utilizar el modulo Load LUT siguiendo la siguiente ruta: File � Lookup Table � Load LUT En este módulo se seleccionara la paleta de colores creada anteriormente.

Comparación entre las paletas de colores:

Paleta Chl.lut

Paleta ChlEjercicio1.lut

3.- Adicionar una escala de colores para la paleta creada. Es necesario especificar que nos quiere decir el mapa con los colores que muestra, para ello podemos anexar una escala de colores, la cual, en este caso nos mostrara a que concentración de Chla le corresponde a cada color en el mapa, para insertar esta escala podemos seguir las siguientes rutas: Scale to Clipboard Examine � Color � Scale to clipboard

Esta escala de colores se abrirá como una ventana, es decir que no podrá adherirse al mapa. Add color scale View � Add color scale Aparecerá una ventana la cual nos pedirá ingresar el grosor en pixeles que tendrá la escala de colores.

Esta escala de colores se colocara en la parte izquierda de el mapa como se observa en la siguiente imagen.

Annotate View � Annotate Al ingresar al modulo Annotate aparecerá un recuadro en el cual podremos cambiar los tamaños de la barra con la escala de colores, asi como el nombre y fecha de la imagen.

1. Posición de la barra de colores. 2. Color del texto.

Imagen terminada.

Practica 2. Edición del Mapa. A partir de uno de los mapas otorgados por el instructor generar:

1. Un mapa que muestre la línea de contorno del lugar. 2. Un mapa que muestre los ríos del lugar. 3. Un mapa que muestre la división territorial del lugar. 4. Un mapa que muestre la línea de costa del lugar. 5. Un mapa que muestre la batimetría del lugar. 6. Sobreponer cada uno de los mapas generados al mapa que se le creo la paleta

de colores. 7. Geo-posicionar uno de los mapas del ejercicio 6.

Cada mapa deberá ser guardado en los formatos HDF (*.hdf) y JEPG (*.jpg). Línea de contorno. El modulo Contour Line se utiliza para marcar un intervalo de datos utilizando una linea, en este caso se delimitaran las zonas Mesotróficas, las cuales presentan concentraciones de Chla entre 0.2 mg/m3 y 2 mg/m3. Para acceder a este modulo seguir la siguiente ruta:

Examine � Contour Line Al seleccionar el modulo aparecerá un recuadro en el cual introduciremos el intervalo de valores que deseamos delimitar, el grosor de la línea y su color, si marcamos la opción Copy source la linea de contorno se sobrepondrá en el mapa, de lo contrario se generara una nueva imagen.

1. Intervalo de valores 2. Color de la linea de contorno 3. Al seleccionarlo, la imagen se sobrepondra

Para tener acceso a los demás datos requeridos para esta practica, seguir la siguiente ruta:

Geo � Get map Overlay Al seleccionar este modulo, aparecerá una ventana donde podremos escoger diferentes tipos de datos según la necesidad del usuario con formatos *.dat y *.b.

Una vez seleccionado el tipo de información necesaria aparecerá un recuadro en el cual podremos modificar el fondo y el color de las líneas del mapa resultante.

1. Color del fondo 2. Color de las lineas

Ríos

División territorial (Países).

Línea de costa.

Al seleccionar el modulo Get map Overlay, aparecerá una ventana donde podremos escoger diferentes tipos de datos con formatos *.dat y *.b para linea de costa como se muestra en la siguente imagen.

Si seleccionamos los datos en formato *.b aparecerá un recuadro en donde podremos decidir que tipo de zona quereos delimitar, tal como se muestra en la siguiente imagen.

Batimetría. Para visualizar la batimetría debemos seguir la siguiente ruta: Geo � Bathy Image Al seleccionar este modulo, aparecerá una ventana donde podremos escoger diferentes tipos de datos según la necesidad del usuario con formatos *.dat, en este caso se utilizaran los que lleven por nombre World bathy.

Para sobreponer los mapas se utilizara el modulo Overlay Image, para ello seguiremos la siguiente ruta: Multi � Overlay image

Al activar este modulo aparecerá un recuadro, el cual nos preguntara que imagen queremos sobreponer (Ya devemos estar posicionados sobre el mapa al cual se sobrepondremos otro mapa), como se muestra en la imagen.

Ríos.

División territorial.

Línea de costa.

Para Geo-Posicionar una imagen se utilizara el modulo Grid, el cual encontraremos al finalizar la siguiente ruta:

Geo � Grid Al seleccionar el modulo, aparecerá un recuadro, en el cual podremos modificar la distancia entre paralelos y meridianos que se van a mostrar y si se desea colocar recuadros con la información de estos, tal como se muestra en la siguiente imagen.

Practica 3. Cortes y Compuestas. Se entregaran 12 mapas que muestren Chla y 12 mapas que muestren SST, cada mapa representara un mes, conformando un año.

1. Realizar un corte del área con la que se desea trabajar, aplicándolo a las demás imágenes. Guardar esta información en los formatos HDF (*.hdf) y Lon, Value ASCII (*.dat).

2. Generar una compuesta anual tanto de Chla como para SST.

3. Generar compuestas estacionales tanto de Chla como para SST con el siguiente orden:

• Invierno - Enero a Marzo • Primavera - Abril a Junio • Verano - Julio a Septiembre • Otoño - Octubre a Diciembre

4. Generar “Series de tiempo” utilizando 3 puntos. 5. Generar una “Serie de tiempo" para un transepto.

Cortes. Después de abrir el primer mapa, ingresar al modulo Settings y cambiar el modulo denominado Área of Interest a Rectangle como se muestra en la imagen.

De este modo podremos tomar datos con área dejando presionado el botón izquierdo del mouse, tal como se muestra en la imagen.

Una vez seleccionada el área de interés, utilizar el modulo Cut Image para realizar el corte del área, para llegar al modulo, seguir la ruta: File � Cut Image Al aplicar el corte aparecerá un recuadro mostrándonos información acerca de el tamaño y coordenadas de donde se genero el corte.

Al final se generara un mapa nuevo como se muestra en la imagen.

A continuación abrir el siguiente mapa y aplicar el modulo Remap Image Projection para a partir de el corte anterior generar uno nuevo automáticamente para el siguiente mapa.

El nuevo mapa tendrá las mismas dimensiones que el corte anterior, tal como se muestra en la siguiente figura.

Corte Enero Corte Febrero

Repetir este procedimiento para las imágenes restantes, tanto Chla como SST y guardar en los formatos HDF (*.hdf) y Lon, Value ASCII (*.dat). Compuestas. Una ves guardados los mapas, abrirlos en orden (Enero, Febrero, Marzo…) y utilizar el modulo Composite con el fin de generar una imagen compuesta, seguir la ruta: Multi � Composite Al ingresar a este modulo, nos pedirá ingresar el intervalo de imágenes que se utilizaran para generar la imagen compuesta.

Una ves finalizado el proceso, se generaran 2 imágenes, una que nos mostrara cuantas imágenes se generaron por pixel y otra con los promedios de los valores digitales entre el total de las imágenes.

Conteo de cuantas imágenes tienen datos

útiles por pixel. Promedio de los valores digitales entre el

total de las imágenes. Practica 4. Series de Tiempo. Series de tiempo utilizando WIM. Abrir los 12 mapas de Chla En el primero utilizar el modulo Point Save para seleccionar y guardar 3 puntos. Examine � Point Save Al ingresar al modulo aparecerá un recuadro, este menciona que los puntos se asignaran con un clic derecho del Mouse.

Al continuar, ingresaremos el nombre con el cual guardaremos el archivo con formato *.CSV. Después ahí que marcar los puntos en los lugares de interés. Para finalizar el proceso, es necesario utilizar el modulo Point Save, de esta manera, los puntos quedaran guardados. Abrir este archivo utilizando el programa Notepad, con este programa se deberá bajar un renglón la información, para que el programa WIM pueda leer todos los datos, ese renglón podemos utilizarlo para describir los datos como se muestra en la siguiente imagen.

Con el modulo Get Vector Objects, se podran visualizar los puntos en el mapa, seguir la ruta: Geo � Get Vector Objects Al utilizar este modulo, nos pedira buscar el archivo donde fueron guardados los puntos con formato *.CSV. Posteriormente aparecera una ventana con la información de los puntos, como se muestra en la siguiente imagen.

Buscar si se tiene que grabar en lat long valor la imagen se llama: Imagen1-Vector objects De esta manera podremos visualizar en donde se encuentran localizados los puntos en el mapa. Terminado el proceso anterior, utilizaremos el modulo Settings para habilitar el modo Rectangle, para poder tomar datos en área. Sobre el punto uno, se generara un recuadro de 1x1 como se muestra en la imagen.

Posteriormente se utilizara el modulo Time Series, el cual encontraremos al finalizar la siguiente ruta. Examine � Time Series Al ingresar a este modulo, se pedirá que se ingrese un intervalo de imágenes para realizar la serie de tiempo, utilizar las 12 imágenes abiertas anteriormente como se muestra en la imagen.

Al realizar este proceso, se aparecerá un recuadro, el cual nos mostrara información acerca del pixel con el cual se esta trabajando.

Esto generara una grafica con los datos por mes de ese punto, utilizar el recuadro Save para guardar la información con el formato *.dat.

Una ves terminadas las series de tiempo para los 3 puntos tanto de Chla y SST, se realizara una para un transecto en Chla y otro para SST, para ello debemos ingresar al modulo Settings y habilitar el modo Line. Una vez habilitado se dibujara una linea (transecto) para obtener si serie de tiempo con el modulo Time Series.

Series de tiempo utilizando Exel. Para generar las series de tiempo con Exel se cargaran los datos de cada transecto.

Los datos aparecerán horizontalmente, deberán transponerse para poder ser utilizado, esto se realizara utilizando los modulos Copy y Paste Special, en este ultimo se deberá seleccionar la casilla Transpose como se observa en la siguiente imagen.

Realizar este procedimiento para cada uno de los puntos, para después juntar los datos en un solo archivo de la siguiente manera.

Generar una grafica por cada punto, la cual represente una comparación entre Chla y SST seleccionando los datos y graficando de la siguiente manera.

Al finalizar el proceso se generara una grafica en la que se relacionaran las dos variables.

Comparacion entre Chla y TTS en el punto 1

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Chl

a m

g/m

3

0

5

10

15

20

25

30

35

TTS

ºC

Chla-Pto1 TTS-Pto1

Series de tiempo utilizando MiniTab. Para generar la serie de tiempo con Minitab, primero necesitamos obtener los datos de WIM, estos datos se obtendran de la siguiente manera. Se abrirán cuatro imágenes pertenecientes a cuatro meses diferentes, a cada una de ellas se les colocara un punto utilizando el modulo Draw, para a este modulo, seguir la siguiente ruta. Edit � Draw Al activar este modulo, aparecerá una ventana, en donde seleccionaremos el icono que se encuentra en la esquina inferior izquierda como se muestra en la imagen.

Con este modulo, generaremos un cuadrado de alrededor de 3x3 pixeles, de manera que de esta forma representemos una estación, posteriormente guardar el archivo con el formato *.dat.

Para señalar el transecto, seleccionaremos del modulo Draw, el formato Line, tal como se muestra en la siguiente imagen.

Una vez seleccionado, trazar el transecto y guardar el archivo con el formato *.dat.

Para cargar los datos en MiniTab utilizaremos el modulo Import Special Text, el cual encontreremos siguiendo esta ruta. File � Other files � Import special text En este modulo debemos indicarle en que columnas colocaremos los datos, tal como se muestra en la siguiente imagen.

El siguiente paso será introducir los datos con formato *.dat de los doce meses obtenidos anteriormente con formato *.dat, mas los tres puntos o estaciones y el transecto que se generaron con el comando Draw, como se muestra en la imagen.

Una ves introducidos los datos, se generaran nuevas ventanas o Worksheets para cada punto y el transecto, esto se realizara utilizando el modulo Subset Worksheet, el cual encontraremos siguiendo la ruta: Data � Subset Worksheet Al seleccionar este modulo, aparecerá una ventana, en donde nombraremos el Worksheet y encontraremos la aplicación Condition, en donde entremos que especificar con que color se marcaron las estaciones en WIM.

En la ventana que genera el modulo Condition, introduciremos el valor que le corresponde al color con el que marcamos las estaciones, en el caso de Chla, si el color con el que se marco fue negro, deberemos aplicar una condición de 0.01, en el caso de ser blanca, seria de 66.8344. Al trabajar con temperatura, si la estación se marcara en negro, la condición seria -3, en el caso de haberse marcado en blanco le correspondería la condición 35.25.

Ahora que se generaron los diferentes Worksheets, es necesario obtener tanto el promedio, máximos, mínimos, desviación estándar y una columna restándole al promedio la desviación estándar mas otra columna sumándole al promedio la desviación estándar, para ello será necesario utilizar el modulo Row Statistics.

Calc � Row Statistics Aquí seleccionaremos que operación se realizara así como el intervalo de columnas con las que se va a operar y en que columna se guardara la información.

Para generar la suma y la resta entre el promedio y la desviación estándar es necesario activar el modulo Enable Commands, con el cual podremos programar en la ventana llamada Session, de esta manera podremos realizar la suma y la resta entre el promedio y la desviación estándar, para llegar a este modulo utilizaremos la siguiente ruta. Editor � Enable Commands Una vez activado el modulo, se programara en la ventana Session de la siguiente manera: se escribirá Let y le seguira el nombre de la columna donde se guardaran los resultados, esto se igualara a la suma o resta entre el promedio y la desviación estándar, tal y como se muestra en la siguiente imagen.

Para generar las graficas de las series de tiempo, se utilizara el modulo Time Series Plot, el cual encontraremos a través de la siguiente ruta. Graph � Time series plot Este modulo generara una ventana, en la que se seleccionara el tipo de grafica multiple, como se observa en la siguiente imagen.

Al seleccionar el tipo de grafica, continuaremos con el modulo Multiple, donde especificaremos que columnas entraran en la grafica y seleccionaremos el modulo Time/Scale.

En el modulo Time/Scale, se seleccionara el modo por mes, como se muestra en la imagen.

Una vez terminado el proceso, estos son los resultados.

Estación 1

Estación 2

Estación 3

Practica 5. Mapas en Surfer. Para ingresar un archivo que contenga los datos para generar un mapa en Surfer, seguimos la ruta: Gris � Data El modulo pedirá un archivo con formato *.dat con la información de alguno de los mapas guardados en WIM, al seleccionarlo, aparecerá una nueva ventana, en la cual se seleccionara el modulo Filter Data.

En este modulo, se aplicara un filtro para las zonas blancas utilizando el modulo Filter Data, el filtro que se aplicara sera Z=66.8344, de manera de limpiar el mapa de zonas blancas como nubes.

Una ves terminado el proceso, se guardara un archivo con formato *.GRD, el cual lo abriremos con el modulo New Contour Map, a través de la siguiente ruta. Map � Contour Map � New Contour Map Al abrir el archivo se generara un mapa, el cual se tendrá que tratar, mediante un proceso denominado blanqueado, para lo cual es necesario cargar un mapa con la linea de costa, esto se ara mediante el modulo New Post Map.

Una vez abierto el mapa se utilizara el modulo Digitalize, con el cual se retrazara la línea de costa creando un polígono. Map � Digitalize Al crear el primer punto, aparecerá una ventana con sus coordenadas.

Mientras mas puntos se tracen, mas preciso será este polígono, el primer punto deberá coincidir con el ultimo. Una opción es copiarlo y pegarlo al final.

Una ves terminado el polígono, este sera guardado con el formato *.bln, y deberá abrise con el modulo Blank. Gris � Blank Este modulo, pedirá que se ingrese el nombre de el archivo que se quiere blanquear, el nombre del polígono que se realizo, y el archivo de salida con formato *.grd. Para abrir el archivo resultante, utilizaremos el modulo Contour Map.

Utilizando el modulo Overlay Maps se logra generar un mapa compuesto por el blanqueado y por la línea de costa.

Map � Overlay Maps Para utilizar el modulo, se requiere seleccionar las dos imágenes.

Al dar dos clicks al mapa, se abre el menú de contorno, en donde se agregan los colores y la paleta de colores al mapa. Para agregarlos se seleccionan los recuadros que se muestran en la siguiente imagen. Para definir los colores se utilizara la pestaña Levels.

En la pestaña Levels se definirá el numero de clases que tendrá el mapa y el tipo de colores por las que serán representadas.

Ejemplo de un mapa acabado .