En esta entrada vamos a ver como calcular la temperatura de la superficie terrestre con imágenes LANDSAT utilizando ArcGIS Pro. Para poder hacer esto se consideran en el proceso de cálculo el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), la temperatura de brillo (BT) y la emisividad de la superficie terrestre (LSE), además de hacer uso de las bandas térmicas de Landsat.
Antes de comenzar con este proceso debemos descargar las bandas de Landsat 7 y 8. Esta entrada nos puede servir para saber cómo descargar las bandas.
Descarga de bandas LANDSAT 8 y su combinación en QGIS 3
Una vez descargadas las bandas que necesitamos, lo siguiente que debemos hacer es descargar la caja de herramientas de Landsat. La podemos descargar aquí.
Después abrimos y creamos un nuevo proyecto en ArcGIS Pro. Ya en el software, nos dirigimos al menú superior y seccionamos Insert>Toolboox>Add Toolbox y ubicamos la caja de herramientas que acabamos de descargar descargamos.
Hecho lo anterior, lo que a continuación haremos será reparar los errores de Scanline del Landsat para ello nos dirigimos al menú de Geoprocessing y ponemos en el buscador “Fix landsat 7…”, ingresamos a la herramienta y una vez ahí en la pestaña input Band with Bad Rows, ingresamos la banda 6 de Landsat 7 y en Output image seleccionamos el nombre y ubicación de salida del resultado.
Lo siguiente es realizar las conversiones a través de los cálculos para estimar la temperatura de la superficie terrestre (LST). Se realiza siguiendo las siguientes formulas:
Una vez de haber obtenido los datos de la formulas anteriores, lo siguiente que haremos será convertir los valores de Números Digitales (DN) en radiancia en la parte superior de la atmósfera, esto lo haremos con la calculadora ráster, donde ingresaremos los datos como se muestra en la imagen a continuación:
Después convertiremos la radiancia en Temperatura de Brillo, lo calcularemos de la siguiente manera:
Para transformar de grados Kelvin a Celsius, tenemos que restar 273.15 de los resultados de «Temperatura de Brillo Temp_Kelvin» de la siguiente manera:
Ahora, procesaremos la banda 10 de Landsat 8, para convertir los números digitales (DN) en la radiación de la parte superior de la atmósfera (TOA) antes de estos debemos de haber realizado a la corrección de la Scanline, tal cual se mostró en pasos anteriores. Y seguimos los siguientes pasos; como a continuación se muestra:
Para convertir la banda térmica de TOA Radiance a Temperatura de brillo, se hace como se muestra en la imagen a continuación:
Ahora vamos a calcular el NDVI de las bandas 4 y 5 de Landsat, como se muestra a continuación:
NDVI= (Banda 5 – Banda 4)/ (Banda 5+ Banda 4)
Lo siguiente es calcular el valor proporcional de la vegetación, se calculará a partir del NDVI, utilizando la siguiente fórmula:
Para calcular la emisividad de la superficie terrestre (LSE) se debe ingresar la siguiente fórmula en la barra de cálculo de la calculadora ráster:
Por último, calcularemos usando la calculadora ráster en ArcGIS Pro para calcular la Emisividad de la Superficie Terrestre, esto se puede calcular a partir de LST, TB y NDVI.
Listo hemos calculado la temperatura de la superficie de la tierra de una zona en específico.
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