Detección de cambio espectral—ArcGIS AllSource

Disponible con licencia de Image Analyst.

La detección de cambios mediante imágenes multibanda se basa en el cálculo de la diferencia espectral píxel por píxel.

La comparación de datos de imagen multibanda le permite identificar las áreas que han experimentado un cambio en la respuesta espectral, normalmente a lo largo de un periodo de tiempo. ArcGIS AllSource proporciona algunos métodos para comparar imágenes multibanda.

Los métodos de cambio espectral están disponibles cuando se selecciona un ráster mutlibanda en el panel Contenido.

La función ráster Calcular cambio calcula la diferencia entre dos capas ráster sobre la marcha. Solo se procesan los píxeles dentro de la extensión visible y, si se aleja más allá de la resolución de origen de los datos de entrada, los píxeles se remuestrean a un tamaño mayor para acelerar el procesamiento. Esta es una forma de calcular el cambio para una rápida visualización y evaluación del cambio. Puede combinar esta función con otras funciones ráster para un flujo de trabajo más complejo.

La herramienta de geoprocesamiento Calcular ráster de cambio calcula la diferencia entre dos datasets ráster y genera un nuevo dataset ráster que contiene la información del cambio. Puede combinar esta herramienta con otras herramientas para un flujo de trabajo más complejo.

El Asistente de detección de cambios combina herramientas y funciones para guiarle a través del proceso de realización de detección de cambios categóricos, detección de cambios de valor de píxel, detección de cambios espectrales o detección de cambios de serie temporal. Puede comparar dos datasets ráster o dos divisiones en zonas en un dataset ráster multidimensional.

Asistente de detección de cambios

El Asistente de detección de cambios se inicia desde el botón desplegable de detección de cambios de la pestaña Imágenes, en el grupo Análisis. El botón no está disponible si no está trabajando en una escena de mapa 2D o si no tiene la extensión de Image Analyst .

Panel Configurar

El primer panel del Asistente para detección de cambio es el panel Configurar, donde puede establecer el valor de Método de detección de cambio. Para comparar datasets multibanda, establezca el Método de detección de cambio en Cambio espectral.


Parámetro	Descripción
De ráster	El primer ráster que se utilizará en el cómputo. Para evaluar el cambio de la hora 1 (anterior) a la hora 2 (posterior), introduzca el ráster de la hora 1.
A ráster	El segundo ráster que se utilizará en el cómputo. Para evaluar el cambio de la hora 1 (anterior) a la hora 2 (posterior), introduzca el ráster de la hora 2.

Para comparar dos divisiones en zonas en un dataset multidimensional, introduzca el ráster multidimensional como el parámetro De ráster. El panel Configurar se actualiza con los parámetros de la tabla siguiente.


Parámetro	Descripción
Variable	La variable que se va a analizar.
Dimensión	El campo de dimensión que se va a utilizar para comparar las divisiones en zonas.
Desde división en zonas	La primera división en zonas que se va a utilizar en el cálculo. Para evaluar el cambio de la hora 1 (anterior) a la hora 2 (posterior), introduzca la división en zonas de la hora 1.
A división en zonas	La segunda división en zonas que se va a utilizar en el cálculo. Para evaluar el cambio de la hora 1 (anterior) a la hora 2 (posterior), introduzca la división en zonas de la hora 2.
Extensión de procesamiento	La extensión de procesamiento para la salida.
Factor de omisión X	El factor de omisión X utilizado para calcular estadísticas y el histograma para el ráster de cambio.
Factor de omisión Y	El factor de omisión Y utilizado para calcular estadísticas y el histograma para el ráster de cambio.

Panel Diferencia espectral

El panel Diferencia espectral permite especificar cómo comparar las imágenes multibanda de entrada y especificar el tipo de información de cambio que se va a calcular.


Parámetro	Descripción
Tipos de diferencia	El método de diferencia a utilizar en el cálculo. Distancia euclidiana espectral: distancia entre dos rásteres multibanda, donde el espectro de cada píxel se trata como un vector. Los valores más grandes indican más cambios entre las imágenes. Esta es la opción predeterminada. Diferencia de ángulo espectral: ángulo entre dos rásteres multibanda, donde el espectro de cada píxel se trata como un vector. Los ángulos más grandes indican más cambios entre las imágenes. Banda con más cambio: banda que tiene en cuenta el mayor cambio en cada píxel entre dos rásteres multibanda.
Tipo de tamaño de celda	Primero de: utiliza el primer tamaño de celda de los rásters de entrada. Mínimo de: utiliza el tamaño de celda más pequeño de todos los rásters de entrada. Máximo de: utiliza el tamaño de celda más grande de todos los rásters de entrada. Esta es la opción predeterminada. Valor medio de: utiliza el tamaño de celda medio de todos los rásters de entrada. Último de: utiliza el último tamaño de celda de los rásteres de entrada.
Tipo de extensión	Primero de: utiliza la extensión del primer ráster de entrada para determinar la extensión del procesamiento. Intersección de: utiliza la extensión de los píxeles superpuestos para determinar la extensión del procesamiento. Esta es la opción predeterminada. Unión de: utiliza la extensión de todos los rásters para determinar la extensión del procesamiento. Último de: utiliza la extensión del último ráster de entrada para determinar la extensión del procesamiento.

Haga clic en Vista previa para agregar una capa de vista previa al mapa, utilizando las opciones que especificó. Puede modificar las opciones y hacer clic en Actualizar vista previa para actualizar la capa de vista previa con las nuevas opciones.

Nota:

Las capas de vista previa se generan utilizando funciones ráster. Cuando se aleja más allá de la resolución de origen, las funciones ráster procesan los datos utilizando un tamaño de píxel remuestreado. Para asegurarse de que la vista previa tenga el aspecto que desea ver en el resultado final, acérquese a la resolución de origen de los datos. Haga clic con el botón derecho en la capa de vista previa y haga clic en Zoom a la resolución de origen.

Panel Clasificar diferencia

El panel Clasificar diferencia le permite explorar al vuelo las diferencias en el espectro de píxeles en el mapa y usar esa información para clasificar los resultados.

La sección Explorar diferencias aparece en la mitad superior del panel Clasificar diferencia.

Explorar diferencias e histograma interactivo

de El histograma de valores de diferencia se muestra junto con controladores interactivos para visualizar los cambios. La capa Preview_Mask se agrega al mapa de forma predeterminada cuando se abre el panel. Al arrastrar los controladores de histograma mínimo y máximo a diferentes valores en el histograma, los valores de píxel entre el mínimo y el máximo estarán visibles en la capa Preview_Mask del mapa. El resto de valores de píxel se enmascaran y no son visibles. Puede resultar más fácil ver los valores si el resto de capas del mapa están desactivadas. También puede modificar la simbología de la capa Preview_Mask para ver los resultados con mayor facilidad.

Para omitir la clasificación y conservar las diferencias de valores de píxel originales, desactive el parámetro Clasificar la diferencia en los valores y haga clic en Siguiente para pasar al siguiente panel.

Utilizar el histograma interactivo para generar clases

Para usar el histograma interactivo para generar clases, siga estos pasos:

Arrastre los controladores mínimo y máximo en el histograma hasta que haya identificado la información de cambio que sea importante para su análisis (por ejemplo, un fuerte cambio negativo).
Haga clic en el botón Agregar nueva clase.
Los valores mínimo y máximo seleccionados en el histograma se agregan como valores de clase mínimo y máximo a la tabla Clasificar salida en la parte inferior del panel.
En la tabla Clasificar salida, agregue el valor de clase (un entero) al campo Output y el nombre de la clase al campo Class Name.
Estos campos son obligatorios.
Especifique el color que se utilizará para simbolizar las clases de salida.

Generar clases manualmente

Para agregar manualmente la información de clase sin utilizar el histograma interactivo, siga estos pasos:

Haga clic en el botón Generar .
En el panel Generar, defina el parámetro Valor máximo con el número de clases que desee generar.
Puede especificar un nombre base para las clases asociadas a cada valor único. También puede especificar el esquema de color y la transparencia de la simbología de las clases.
Haga clic en Aceptar.
En la tabla Clasificar salida, escriba los valores de los campos de diferencia Minimum y Maximum para cada clase.

Nota:

Panel Posprocesamiento

El panel Posprocesamiento permite suavizar los resultados y generar una salida.


Parámetro	Descripción
Vecindad de suavizado	El tamaño de la vecindad focal que se va a utilizar, en filas y columnas de píxeles, para suavizar los resultados. Ninguno: no se realiza el suavizado. Esta es la opción predeterminada. 3 × 3: los resultados de suavizado se basan en una vecindad de 3 filas de píxeles por 3 columnas de píxeles. 5 × 5: los resultados de suavizado se basan en una vecindad de 5 filas de píxeles por 5 columnas de píxeles. 7 × 7: los resultados de suavizado se basan en una vecindad de 7 filas de píxeles por 7 columnas de píxeles.
Método de relleno de estadísticas	Mínimo: calcula el valor mínimo de los píxeles dentro de la vecindad. Máximo: calcula el valor máximo de los píxeles dentro de la vecindad. Media: calcula el valor medio de los píxeles dentro de la vecindad. Esta es la opción predeterminada. Desviación estándar: calcula el valor de la desviación estándar de los píxeles dentro de la vecindad. Valor medio: calcula el valor medio de los píxeles dentro de la vecindad. Mayoría: calcula el valor de mayoría o el valor que se produce con mayor frecuencia de los píxeles dentro de la vecindad. Minoría: calcula el valor de minoría o el valor que se produce con menor frecuencia de los píxeles dentro de la vecindad. El método estadístico que se utiliza para recalcular los valores de píxel para un resultado más suave.
Guardar resultado como	Especifique el tipo de salida que se genera. Dataset ráster: los resultados se guardan como un dataset ráster. Plantilla de función ráster: los resultados se guardan como una plantilla de función ráster para procesamiento adicional. Clase de entidad: los resultados se guardan como una clase de entidad poligonal.
Dataset de salida	El nombre del dataset de salida. Este parámetro solo está disponible si Guardar resultado como está establecido en Dataset ráster o Clase de entidad. Si la salida es un dataset ráster, especifique la extensión de archivo para generar un ráster en un formato compatible.

Para opciones de suavizado adicionales, puede utilizar la función ráster Estadísticas en los resultados. Elija Ninguno como Vecindad de suavizado en el asistente y utilice la función ráster Estadísticas en el dataset ráster de salida.

Nota:

Calcular una diferencia de ángulo espectral

El siguiente ejemplo calcula la diferencia de ángulo espectral entre dos imágenes de Landsat 8.

Agregue las dos imágenes de Landsat 8 al mapa.
Con la capa de imagen anterior seleccionada en el panel Contenido, inicie el Asistente de detección de cambios en la pestaña Imágenes del grupo Análisis.
En el panel Configurar, establezca el Método de detección de cambio en Cambio espectral.
Establezca el parámetro De ráster a la capa ráster anterior.
Establezca el parámetro A ráster como la capa ráster posterior.
Haga clic en Siguiente.
En el panel Diferencia de banda, defina Tipo de diferencia como Diferencia de ángulo espectral.
1. Cambie el parámetro Tipo de tamaño de celda a Máx. de y el parámetro Tipo de extensión a Intersección de.
Haga clic en Siguiente.
En el panel Clasificar diferencia, arrastre el controlador mínimo del histograma hasta que los resultados de la máscara de vista previa estén limitados al área de interés. Deje el controlador máximo del histograma con el valor positivo más grande. Haga clic en Agregar nueva clase.
Esto reduce la presencia de cambios en el fondo o de cambios ambientales de ángulo pequeño en los resultados.
En la tabla Clasificar salida, defina el valor del campo Output en 1, escriba un nombre adecuado para el campo Class Name y utilice el selector de color para seleccionar un color rojo.
Haga clic en Siguiente.
En el panel Posprocesamiento, establezca el parámetro Vecindad suavizada en 3 x 3 y el parámetro Método de relleno de estadísticas en Mayoría.
En el parámetro Dataset de salida, escriba Spectral_angle_change.tif y haga clic en Ejecutar.
Cuando se agrega el dataset al mapa, haga clic en Finalizar para cerrar el Asistente de detección de cambios.

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