Diseño del proceso de clasificación supervisada de cubiertas de suelo en imágenes satelitales

Abstract

El desarrollo de la agricultura en Chile requiere de un esfuerzo científico y tecnológico para mantener al país a la vanguardia en los mercados mundiales. El Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA) es el organismo estatal encargado de esta misión, generando y transfiriendo conocimiento, experiencias y tecnologías desde las investigaciones a los agricultores y a las demás instituciones estatales y privadas que los respaldan. El Ministerio de Agricultura (MINAGRI) a través del Subdepartamento de Información, Monitoreo y Prevención del Departamento de Gestión Integral de Riesgo, evalúa y decreta las Emergencias Agrícolas con una base técnica de información desarrollada por el INIA en su Boletín Nacional de Análisis de Riesgos Agroclimáticos para las principales especies frutales y cultivos, y la ganadería. Dicho Boletín compara el comportamiento de zonas anómalas utilizando sus datos históricos, sin lograr clasificar las cubiertas estudiadas, lo que no permite dimensionar a cabalidad el daño producido por las emergencias. El proyecto de tesis presentado aborda esa problemática al diseñar e implementar un proceso automatizado de detección de cubiertas en imágenes satelitales, utilizando algoritmos de minería de datos, para la monitorización de una localidad específica . La herramienta tecnológica diseñada apoya la clasificación de imágenes satelitales Landsat de las comunas en estudio: Lonquimay y Los Sauces. Las imágenes procesadas se clasifican entre 8 categorías, entregando un archivo con las cubiertas clasificadas y un reporte de la clasificación realizada. De acuerdo a las evaluaciones realizadas por los expertos de los organismos involucrados que han acompañado el desarrollo de este proyecto, es posible concluir que la información obtenida para ambas comunas en estudio es útil para la temporada de verano en Lonquimay y para primavera y verano en Los Sauces. Con esto se aporta información extra para la toma de decisiones en las Emergencias Agrícolas de esas temporadas, aunque la base de puntos conocidos debe ser mejorada para obtener resultados más confiables. El proceso de clasificación de imágenes satelitales presentado se creó con el propósito de ser parte de las actividades de Transferencia que realiza INIA; no solo para la redacción del Boletín Agrometeorológico, sino también como una base para la mejora continua de clasificaciones en imágenes satelitales. Éstas pueden formar parte de futuros proyectos de INIA con otras Instituciones públicas o privadas. El proyecto entrega un VAN de CLP $60MM, el cual permitiría mejorar la inversión en recursos de procesamiento (humanos y tecnológicos) o mejorar la base de puntos conocidos en terreno, manteniendo el tipo de imágenes utilizadas (Landsat). El uso de imágenes de mejor calidad y que no sean gratuitas implicaría un costo que no compensaría los beneficios supuestos, además de la necesaria actualización de los algoritmos. Como siguiente paso se requiere de una base sólida de puntos conocidos en terreno. Es importante destacar que la solución presentada es directamente escalable para otras comunas de interés, por lo que INIA podría incorporarla en nuevos (o antiguos) servicios.