¿Qué es la detección de cambios?
Definición
La detección de cambios es un método que encuentra diferencias en una superficie u objeto comparando observaciones hechas en momentos distintos. En teledetección, las observaciones son imágenes multitemporales de la misma zona.
Cómo funciona
El método tiene dos etapas. Primero, el analista prepara las imágenes. La corrección radiométrica y el registro de las imágenes hacen comparables las imágenes de cada fecha. Después, un algoritmo de detección encuentra las diferencias.
Los datos de entrada deben ser coherentes. Las imágenes de fechas distintas deben tener la misma resolución espacial y radiométrica. Si el registro es deficiente, un método basado en píxeles informa de cambios falsos. Tomar las imágenes cerca de la misma fecha cada año reduce el efecto del ángulo del sol.
Nubes de puntos
La detección de cambios también funciona con nubes de puntos 3D. El algoritmo M3C2 (Lague y otros, 2013) compara directamente dos nubes de puntos. Mide el cambio a lo largo de la normal local de la superficie y da un intervalo de confianza. Sus autores indican niveles de detección de hasta 6 mm in situ en rangos de 50 m. Ese resultado corresponde al escaneado láser terrestre de un cañón fluvial.
Pavimento de aeródromo
Un aeropuerto debe comparar el estado de sus pavimentos a lo largo del tiempo. La FAA AC 150/5380-7B indica que el seguimiento del estado del pavimento necesita una evaluación objetiva, sistemática y repetible. Un aeropuerto de Estados Unidos con obligaciones federales debe hacer una inspección detallada del pavimento al menos una vez al año. Si realiza un estudio de PCI según ASTM D5340, el intervalo puede ampliarse a tres años. El Anexo 14 de la OACI exige inspeccionar y vigilar con regularidad las superficies del área de movimiento. Ninguno de los dos documentos menciona la detección de cambios, y ninguno establece un método para ella.
Preguntas Frecuentes
- ¿Qué es la detección de cambios?
- La detección de cambios es la comparación de observaciones de la misma zona o del mismo objeto hechas en momentos distintos, para encontrar qué ha cambiado. En teledetección significa un análisis conjunto de imágenes multitemporales de la misma zona. Sus aplicaciones incluyen el cambio de cobertura del suelo, de bosques y de zonas urbanas.
- ¿Por qué necesitan las imágenes un registro?
- El registro alinea las imágenes de cada fecha para que un píxel cubra el mismo punto del terreno en todas ellas. Sin registro, un método basado en píxeles informa de cambios falsos. Las imágenes también deben tener la misma resolución espacial y radiométrica. Los métodos basados en entidades quizá no necesiten registro.
- ¿Qué es M3C2?
- M3C2 es un algoritmo que compara directamente en 3D dos nubes de puntos. Lague, Brodu y Leroux lo publicaron en 2013. Estima las normales de superficie a una escala que coincide con la rugosidad local y da un intervalo de confianza para el cambio. Los autores lo probaron con datos de escáner láser terrestre de un cañón fluvial, no con datos de aeródromos.
- ¿Con qué frecuencia debe un aeropuerto inspeccionar sus pavimentos?
- En Estados Unidos, un aeropuerto con obligaciones federales debe inspeccionar en detalle los pavimentos de su aeródromo al menos una vez al año. Si realiza un estudio de PCI según ASTM D5340, el intervalo de las inspecciones detalladas puede ampliarse a tres años. Es una norma de la FAA para aeropuertos de Estados Unidos. No menciona la detección de cambios.
Referencias
- khurana-saxena-2015
- Soft Computing Techniques for Change Detection in Remotely Sensed Images: A Review IJCSI International Journal of Computer Science Issues, vol. 12, issue 2 (Khurana and Saxena, 2015)
- lague-2013-m3c2
- Accurate 3D comparison of complex topography with terrestrial laser scanner: application to the Rangitikei canyon (N-Z) Lague, Brodu and Leroux. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 82 (2013), arXiv:1302.1183
- faa-ac-150-5380-7b
- AC 150/5380-7B, Airport Pavement Management Program (PMP) FAA
- icao-annex-14-vol-i
- Annex 14 to the Convention on International Civil Aviation, Volume I, 9th edition ICAO (copy hosted by Swiss FOCA)
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