Desarrollo de una herramienta software para el monitoreo de cultivos a partir de la integración de imágenes ópticas y SAR COSMO-SkyMed

Abstract

En este trabajo de tesis se desarrolló una herramienta software que permite al usuario cargar, pre-procesar y analizar los resultados derivados de un conjunto heterogéneo de datos satelitales y archivos vectoriales con el fin de evaluar la capacidad de monitoreo del crecimiento de las especies agrícolas utilizando tanto imágenes ópticas como de radar (SAR), en particular de la constelación COSMO-SkyMed®. Para la implementación, se utilizó el ambiente de programación Matlab®, y para facilitar su uso, se desarrolló la herramienta en forma de una interfaz gráfica con su manual de usuario. La herramienta desarrollada fue evaluada comparando las salidas que presenta al usuario la misma herramienta con los resultados obtenidos a través de otros softwares comerciales sobre los mismos datos, a fin de corroborar la validez de los algoritmos implementados en la aplicación. Ambas pruebas de validación comprobaron la confiabilidad de la interfaz. Además, se presentaron los resultados que arroja la herramienta para una caso de uso particular. Basados en los resultados obtenidos, podemos concluir que la herramienta desarrollada resulta fiable y útil para realizar estudios que impliquen la integración de datos ópticos y de radar para el monitoreo de las especies agrícolas. Tanto la aplicación desarrollada como el correspondiente código son de libre acceso para cualquier usuario que quiera utilizarlos en sus estudios.

In this thesis work, it has been developed a software tool that allows a user to upload, pre-process and analyze the results derived form an heterogeneous set of satellite data and vector files in order to evaluate the growth monitoring capability of the agricultural species using both optical and radar (SAR) images. In particular, the tool was used to evaluate the crop monitoring capability of the COSMO-SkyMed® constellation SAR data. For the implementation, the Matlab® programming environment was used, and to facilitate its use, a graphic interface and its user manual were also developed. The developed tool was evaluated by comparing the outputs presented to the user by the developed interface with the results obtained through other commercial software on the same data, in order to corroborate the validity of the algorithms implemented in the application. Both validation tests verified the reliability of the interface. Once the validity of the application was developed and tested, the results of the tool for a particular use case were analyzed. Based on the results obtained, we can conclude that the tool developed is reliable and useful for studies that involve the integration of optical and radar data for the monitoring of agricultural species. Both the developed application and the corresponding code are available so that any user can use it in their studies.