Academic Biography
Chapter 3 Methodology
3.2 The Case Study Method
En febrero del a˜no 2000, por parte de una colaboraci´on conjunta entre la NASA, la Agencia Nacional de Mapeo e Im´agenes de los Estados Unidos (NIMA), y las agencias espaciales de Alemania e Italia, se llev´o a cabo la misi´on espacial Shuttle Radar Topography Mission
(SRTM), con la finalidad de mapear la superficie de la tierra a un nivel de detalle que para su ´epoca marco la diferencia por su resoluci´on y acceso (Bowman,2005). El modelo de elevaci´on digital generado por la misi´on SRTM proporciona un salto muy notable en la disponibilidad de la informaci´on topogr´afica para muchas partes remotas del mundo (Neteler,2005).
La misi´on SRTM captura los datos de topograf´ıa mediante interferometr´ıa en una sola pasada, para lo cual fueron montadas dos antenas de radar en el transbordador espacial para tomar simult´aneamente dos im´agenes con una ligera diferencia espacial entre ellas. Una antena esta sobre la superficie de la plataforma satelital y la otra en el extremo de un m´astil que mide 60 metros de longitud (Neteler,2005). La se˜nal de radar enviada se refleja y es recibida por las dos antenas, de esta manera con la diferencia entre las dos se˜nales es calculada la altura del terreno.
Los datos SRTM se distribuyen en diferentes resoluciones, dependiendo de la parte del mundo de inter´es. Para zonas fuera de Estados unidos se distribuyen en 90 metros de resoluci´on. La precisi´on vertical se estima como alrededor de 10 metros.
Existen diferentes formas de adquirir los datos SRTM, la m´as com´un es ingresando al ftp de la NASA (Ver: ftp://e0mss21u.ecs.nasa.gov/srtm/), en donde se encuentran disponibles para la descarga los tiles de todo el mundo de las im´agenes SRTM con 90m de resoluci´on espacial. Los archivos en esta ftp est´an en formato HGT (Height format), comprimidos en un archivo zip.
GRASS GIS tiene implementado el manejo de modelos de elevaci´on digital (DEM) a partir de datos SRTM, desde la descarga de los mismos, incorporaci´on y manejo dentro del GIS.
Como primera instancia, se debe generar un LOCATION en GRASS con coordenadas geogr´aficas lat-lon y datum WGS84. La generaci´on de la capa de DEM a partir de los datos SRTM, se realiz´o para todo el ´area de estudio que cubre los productos de ´ındices verdes, temperatura y cobertura de la tierra (tile de MODIS h12v11). Utilizando elLOCATION y la regi´on de trabajo de los anteriores productos, se procedi´o a obtener los datos SRTM de la misma ´area de inter´es. La funci´on r.in.srtm.region de GRASS, permite descargar todos lostiles
con los datos SRTM necesarios para cubrir la regi´on de trabajo; dicha funci´on se us´o de la siguiente forma:
r . i n . s r t m . r e g i o n −−o v e r w r i t e o u t p u t =dem
Con tan solo esta l´ınea de comando, GRASS GIS se conecta con el ftp de NASA, descarga todos los tiles en formato .hgt.zip, los lee, los incorpora alLOCATION en uso, y genera un mosaico de los mismos. De esta forma se crea la capa denominada ”dem” que contiene el
Cap´ıtulo 4.Productos Raster 75
modelo de elevaci´on digital para todo el ´area de estudio.
Parte del post-procesamiento de los datos SRTM es la correcci´on de los huecos (datos nulos). Estos errores son particularmente frecuentes en los tiles que abarcan superficies con mucha pendiente o rugosidad, y son debidos a la t´ecnica de adquisici´on de datos de Radar de Apertura Sint´etica (SAR). As´ı mismo, zonas con monta˜nas muy altas que generan sombras, tambi´en llevan a errores de c´alculo con interferometr´ıa, por lo cual generan datos nulos.
La funci´on r.fillnulls normalmente hace un trabajo aceptable al llenar estos huecos de los datos SRTM, extrae una ventana de los p´ıxeles vecinos al dato nulo y calcula un promedio o alguna funci´on de ajuste para estimar el valor del p´ıxel faltante. Se utiliz´o esta funci´on de GRASS de la siguiente forma:
r . f i l l n u l l s i n p u t =dem o u t p u t =dem1
Finalmente, se obtuvo el modelo de elevaci´on digital ”dem1” corregido en sus valores nulos. Se procedi´o con la exportaci´on de la capa, generando el producto en formato GeoTiff, para su posterior subida al servidor. La exportaci´on del GRASS GIS se realiz´o de la siguiente forma:
r . o u t . g d a l −−o i n p u t =dem1 o u t p u t = / home / c u r s o /DBH/ p r o d u c t o s c h a g a s / dem h12v11 \
f o r m a t = G T i f f
La figura4.27representa el modelo de elevaci´on digital del ´area de inter´es, se observan hacia el costado izquierdo las zonas en blanco con mayor altura que corresponden a la cordillera y pre-cordillera. Por su parte en tonos verdes, se observan las zonas bajas que comprenden gran porcentaje del ´area, y en donde los limites biol´ogicos del vector pueden llevar a que sean los sitios con mayor inter´es a la hora de estimar modelos de distribuci´on deT. infestans.
24S 28S 68W 64W 60W 56W 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500
Figura 4.27:Modelo de Elevaci´on Digital a partir de datos SRTM del ´area de estudio.
La figura4.28resume la cadena de procesamiento anteriormente descrita, con la que se gener´o el producto Modelo de Elevaci´on Digital a partir de datos SRTM del ´area de estudio, se describen los pasos desde la descarga e incorporaci´on de las im´agenes al GRASS GIS, se muestran las im´agenes de entrada, y cada uno de los sub-procesos que se implementaron en GRASS hasta obtener los raster en formato GeoTiff preparados para la incorporaci´on al sistema Chagas.
Cap´ıtulo 4.Productos Raster 76
Inicio
Generar location lat-lon WGS84
Descargar datos SRTM
Incorporar al GRASS r.in.srtm.region
Corregir Nulos r.fillnulls
r.out.gdal Exportar a Gtiff
Producto Modelo de Elevaci´on Digital
Final
Figura 4.28: Flujo de trabajo para la obtenci´on del producto Modelo de Elevaci´on Digital a
partir de datos SRTM