4 estadísticas de las imágenes satelitales

PROCESAMIENTO DIGITAL DE IMÁGENES SATELITALES BÁSICO

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

INGENIERIA CATASTRAL Y GEODESIA

FERNANDO ÁVILA MÁSTER EN TECNOLOGÍAS DE LA I.G.

EDIER FERNANDO ÁVILA VÉLEZ

Histogramas

EDIER FERNANDO AVILA MARTER EN TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION GEOGRAFICA

El histograma se define como la frecuencia de aparición de los niveles digitales ND de los pixeles un una banda o longitud de onda determinadaEn el eje X se coloca el ND o niveles de grises en función de su resolución radiométrica ND y en el eje y se coloca la frecuencia de aparición

El histograma indica el número de píxeles presentes por cada valor del rango o contiene las frecuencias de los ND en la imagen (Kerle et al., 2004)

Histogramas



El histograma nos permite valorar la naturaleza de los datos, su forma de distribución o compactación el número de posibles clases temáticas o coberturas , la separabilidad espectral, así como la calidad y contraste de una imagen. Por ejemplo, una imagen con un pobre contraste visual presenta un histograma muy estrecho y una imagen contrastada un histograma ancho


46 50 50 34 56 78 45 25 47 69 91 102 66 22 0 33 190 6789 45 23 56 78 90 34 38 38 22 44 66 9 23 80 200 55 6632 12 34 56 78 89 77 33 11 44 66 78 67 71 100 180 77 9959 63 63 47 69 91 20 0 22 44 66 77 110 66 255 110 99 111

102 58 36 69 91 103 23 27 27 11 33 55 53 33 55 77 99 110

B1 B2 B3

Calcule el histograma de las imágenes y realice una descripción de los datos.Conteste:• ¿Cuál imagen es más homogénea?• ¿Cuál imagen contiene mayor variabilidad en sus datos?• ¿Cuál imagen contiene ND bajos?• ¿Cuál imagen contiene ND altos?


ND FRECUENCIA12 123 132 134 236 145 146 147 150 256 358 159 163 269 278 289 191 1102 1Total general 25

Banda 1

Medidas de tendencia central


Estos tipos de medidas permiten visualizar el ND al cual tienden a agruparse los ND de toda la banda o longitud de ondaMedia aritmética o promedio: Representa el

valor medio de ND alrededor del cual se agrupan el resto de ND de la banda, esta se debe analizar junto con las medidas de valores máximos y mínimos y la desviación estándar.


ModaEs el ND que presenta mayor frecuencia en la banda. En una imagen se pueden obtener varias modas lo que significa que la imagen es multimodal.


MedianaCorresponde al valor del ND intermedio cuando todos los elementos se ordenan en una lista de menor a mayor. Para el cálculo de la mediana, debe considerarse que las imágenes que cuenten con un número total de píxeles impar, la mediana dará como resultado la posición intermedia de la serie ordenada, mientras que para un número total de píxeles par, se debe promediar los dos valores de las posiciones centrales.


46 50 50 34 56 78 45 25 47 69 91 102 66 22 0 33 190 6789 45 23 56 78 90 34 38 38 22 44 66 9 23 80 200 55 6632 12 34 56 78 89 77 33 11 44 66 78 67 71 100 180 77 9959 63 63 47 69 91 20 0 22 44 66 77 110 66 255 110 99 111

102 58 36 69 91 103 23 27 27 11 33 55 53 33 55 77 99 110

B1 B2 B3

Calcule el mínimo, máximo, promedio moda y mediana de las anteriores imágenes.

Mínimo de ND: es el valor mínimo de los datos de una banda.Máximo de ND: Es el valor máximo de los datos de una banda.

Medidas de dispersión


Estas medidas permiten identificar cuanto se dispersan los ND alrededor del ND central, en otras palabras, permiten conocer como los valores de los datos se reparten a través del rango radiométrico de la imagen, tomando como referencia el ND central.

Desviación Estándar: La desviación estándar mide el grado de dispersión o variabilidad de los datos con respecto a la media. Si los valores tienden a concentrarse alrededor de la media la desviación estándar es pequeña, si los valores tienden a distribuirse lejos de la media la desviación estándar es grande.


• Varianza

• Desviación estándar

Medidas de dispersión


Lo que se busca con estas medidas tanto de agrupación como de dispersión es encontrar las bandas con mayor variabilidad y menos homogeneidad en sus datos o niveles digitales.

Análisis de histogramas


Desde la misma ventana active METADATA y el botón ; se desplegará el histograma de la primera banda; El ancho del histograma, la forma y el desplazamiento del origen, indican sobre los contrastes de la imagen, modifique él número de la banda con la opción ubicada a la derecha del icono y analice los histogramas de las restantes bandas.


Coeficiente de correlación: mide la fuerza relativa de una relación lineal entre dos variables numéricas. Los valores del coeficiente de correlación van de -1 para una correlación negativa perfecta hasta +1 para una correlación positiva perfecta. En este caso perfecta significa que si los puntos se graficaran en un diagrama de dispersión, todos se podrían conectar con una línea recta (Levine et. al., 2014). una correlación de cero significa que las bandas son independientes entre si.

Es la relación de la covarianza entre las bandas / producto de sus desviaciones estándares. covarianza B1 B2 B3

B1 1 116,7068966 78,0448276B2 116,7068966 1 41,0172414B3 78,04482759 41,01724138 1

DESVIACIONES VALORB1 23,79754165B2 25,29788052B3 57,72368784

CORRELACION VALORCORR B1B2 0,19386CORR B2B1 0,19386CORR B1B3 0,05681CORR B3B1 0,05681CORR B2B3 0,02809CORR B3B2 0,02809

Cálculo del factor de índice óptimo


Es un valor estadístico que se utiliza para seleccionar la combinación a color optima de tres bandas de una imagen satelital.Se basa en la selección de las bandas que conservan la mayor información espectral (altas covarianzas entre las bandas), y la menor duplicidad de información (menores correlaciones entre bandas) (Kerle et al, 2004).

OIF

El mayor valor de OIF corresponde a la combinación de bandas con menor correlación entre ellas y con mayor desviación estándar para cada banda indicando la mayor posibilidad de discriminación de coberturas estudiadas (Posada, 2008).

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