Un modelo lineal mixto con covariable funcional aplicado a datos de concentración de clorofila.

El presente trabajo de investigación tiene como objetivo modelar la concentración de clorofila en plantas de ají de tabasco a través de un modelo lineal mixto con covariable funcional. Las plantas han sido sometidas a dos fuentes de estrés causados por el tipo de fertilizante y el nivel de riego, también se usa la firma espectral como covariable funcional. Se propone dos alternativas para involucra la firma espectral como covariable funcional en el modelo lineal mixto. Por medio de bandas de confianza se encontró que la firma espectral es significativo para explicar la concentración de clorofil

Use Of Multispectral Images For Analysis Of Spectral Plot Behavior Of Tota Lake And The Influence Of Onion Crops

Debido al alto grado de afectación por la contaminación que se ha presentado en el lago de Tota y buscando implementar herramientas que permitan el adecuado monitoreo de esta situación, fue elaborado el presente estudio utilizando técnicas de Teledetección, con el objetivo de determinar los cambios en la firma espectral del lago para el periodo comprendido entre 2000 y 2016. Para su desarrollo fueron utilizadas imágenes Landsat 7 ETM, ALOS AVNIR-2 y Landsat 8 OLI/TIRS, tomadas en las fechas definidas, las cuales fueron tratadas con técnicas de procesamiento digital de imágenes, para finalmente obtener la firma espectral de diez puntos muestra, distribuidos alrededor del lago.Due to the high degree of contamination that has occurred in The Lake Tota and seeking to implement tools that allow adequate monitoring of this situation, the present study was developed using techniques of Remote Sensing, with the objective of determining the changes in the spectral signature of the lake for the period between 2000 and 2016. For its development were used images Landsat 7 ETM, ALOS AVNIR-2 and Landsat 8 OLI / TIRS, taken in the defined dates, which were treated with digital processing techniques of Images, to finally get the spectral signature of ten sample points, distributed around the lake

Geología y control hidroquímico del salar Aguas Calientes Sur, II Región de Antofagasta, Chile: relación con el desarrollo de sus facies evaporíticas

Tesis (Geólogo)El salar Aguas Calientes Sur se caracteriza por la poca cantidad de información respecto a su comportamiento geológico e hidrogeológico debido a que es un área protegida. Sin embargo, de acuerdo con trabajos previos y junto con el uso de metodologías de carácter remoto y nuevos datos obtenidos en terreno, el depósito salino está geológicamente caracterizado por situarse en una cuenca rodeada principalmente por material volcánico y sedimentario de edad Mioceno Superior-Holoceno, presentando una composición mineralógica mixta y cuya distribución se basa en la ocurrencia de dos facies principales, una de mayor distribución superficial y conformada por halita, yeso, nitratos, boratos y material detrítico, seguida por una segunda facies constituida por un alto enriquecimiento en sulfatos (yeso y otros), concentraciones subordinadas de carbonatos, cloruros y material detrítico de origen volcánico. Tal rasgo, así como el comportamiento hidroquímico dominantemente sódico-clorurado del depósito salino, podrían estar relacionados tanto con las variaciones climáticas dentro del sector altoandino como bien al aporte iónico de las sales evaporíticas producto de procesos continuos de disolución y precipitación.The salar of Aguas Calientes Sur is characterized by the limited amount of information regarding their geological and hydrogeological behavior because it’s a protected area. However, according to previous work and together with the use of remote methodologies and new field data, the saline deposit is geologically characterized to be in a basin surrounded of Late Miocene-Holocene volcanic and sedimentary material, presenting a mixed mineralogical composition and which it’s distribution is based in the occurrence of two main facies, one with a higher superficial distribution and conformed by halite, gypsum, nitrates, borates and detritic material, followed by a second facies constituted by a higher sulfate enrichment (gypsum and others), subordinated carbonate and chloride concentrations and detritic material with volcanic support. Such feature, as well as the dominant sodic-chloride hydrochemical behavior of the deposit, could be related both to climatic variations inside of the High-Andean sector and to the ionic contribution of the evaporitic salts product of continuous processes of dissolution and precipitation

Utilización de la espectro radiometría para el estudio del estado nutricional y fisiológico en plántulas de Jatropha curcas L. (tempate) a nivel de vivero

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Forestal). Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Forestal, 2014.In Costa Rica, cultivation of Jatropha curcas has become more important in recent years due to the great potential of the oil inside the seeds of this species for biodiesel production. For proper handling of this cultivation is necessary to become familiar with all the agronomic practices including the plant’s nutritional status. Traditionally, different techniques have been used to make decisions about nutrition. However, most techniques are not able to quickly meet the needs in real time, and in a harmless way. This research proposes a validation of the spectral radiometry for the detection of nutritional deficiencies in Jatropha curcas. The study was held at the research center of the University of Costa Rica called Estación Experimental Agrícola Fabio Baudrit Moreno. In this experimental station, the Jatropha curcas plants were organized into an experimental design of five randomized complete blocks; each block had four experimental units, each unit with 16 trees in individual pots. For evaluations and physiological measurements, just the four central trees were considered effective. A total of 80 trees were evaluated throughout the experiment during three measurement periods (October, November, and December). In order to simulate different nutritional conditions, four treatments were implemented. Each treatment had different substrates, on a scale from the lowest fertility substrate to the higher fertility substrate, with contrasting physical and chemical properties. The measure of the spectral response, the chlorophyll determination through SPAD, the measurement of the concentration of elements in the leaves, and the determination of the specific leaf area were studied for all, 80, trees in the three stages of measurement. Data were analyzed through an Analysis of Variance (ANOVA) and a multiple comparison tests using Tukey’s method (α=0,05). Relationships between variables were created through a multiple correlation analysis (mostly using the Pearson correlation coefficient for linear relationships). Regarding the spectral response, October showed significant differences between treatments; November and December presented differences between both, blocks and treatments. In the statistics, the SPAD values showed important differences between treatments in December. A positive linear relationship could be seen between the SPAD readings and leaf nitrogen concentration (r=0,85), sulfur (r=0,70), and phosphorus (r=0,75). No significant relationship in the specific leaf area was found between the SPAD values (r=0,13) and the nitrogen concentration in the leaves (r=0,42). Low correlations were found between the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) with SPAD values (r=0,53) and the nitrogen concentration (r=0,53). Lastly, a positive correlation was found between the NDVI and phosphorus (r=0,75) and zinc (r=0,80) in the leaves. Therefore the use of spectral techniques is viable for the assessment of nutritional and physiological status of the Jatropha curcas plants. This 4 conclusion suggests further research through experiments about the missing element and with better control of nutritional deficiencies to validate the use of spectral radiometr

El índice Ka: un nuevo algoritmo para analizar los componentes de la superficie terrestre en imágenes de satélite

El cambio del paisaje de la superficie terrestre, su composición y estructura, ocurrido por causas di- versas, ha estado en la mira de toda la humanidad. Se han desarrollado diversas formas para entender- los y la sensoría remota es lo más reciente y nove- doso para tener un conocimiento rápido de gran- des extensiones. En este estudio se ha desarrollado un nuevo algoritmo para medir estos cambios, así como para identificar valores espectrales de espe- cies de coníferas, utilizando imágenes del satélite Landsat7 ETM+. Los resultados muestran un gran potencial del índice Ka para detectar los diferentes componentes superficiales y su variabilidad debi- do a efectos naturales o antropológicos, etc. The change in the landscape of the terrestrial surface, its composition, and its structure, caused by many factors, has been in the aim of all humanity. Diverse forms have been developed in order to understand them, the sensory remote being the most recent and novel thing in acquiring fast knowledge of large extensions. In this study a new algorithm has been developed to measure these changes, as well as to identify ghastly values of coniferous species using images of the satellite Landsat7 ETM+. The results show a great potential of the Ka index in detecting the different superfi- cial components and its variability due to natural effects or due to man

Determinación de la firma espectral del estrato herbazal - arbustal del páramo en la subcuenca del Río Chambo, provincia de Chimborazo

La presente investigación propone: determinar la firma espectral del estrato herbazal – arbustal del páramo en la subcuenca del río Chambo, provincia de Chimborazo; utilizando el espectro radiómetro de firmas espectrales Field Spect 4 Widerenge 350 – 2500nm, utilizando una metodología nueva para la obtención del espectro electromagnético de un estrato completo en donde se separó dicho estrato en 4 localidades y se dividió a cada una en dos alturas que corresponde a los rangos altitudinales de 3600msnm - 4100msnm y 4100 – 4600msnm, en cada una de estas localidades y rangos se establecieron 3 transectos por cada altura y cada localidad donde se obtuvieron las firmas espectrales en 5 puntos dentro del transecto a manera de zig zag y se realizó el inventario florístico del estrato herbazal y el estrato arbustal, con la ayuda de imágenes satelitales landsat 7 se obtuvo el NDVI del estrato que se usó para la clasificación de la presencia de vegetación en el estrato y comparar el NDVI de las firmas espectrales con el NDVI de la imagen satelital. Una vez obtenidas las firmas espectrales se las corrigió y se obtuvo una media general que representa la firma espectral correspondiente para el estrato herbazal – arbustal del páramo, la misma tiene un nivel de refelctancia del 60,05% a los 1100nm del espectro electromagnético que es donde la firma alcanza su pico más alto, así mismo se obtuvo una media general de la firma espectral para el rango altitudinal de 3600msnm – 4100msnm y una media general de la firma espectral para el rango 4100msnm – 4600msnm las cuales fueron comparadas para determinar que existe una variación en los niveles de reflectancia del 0.4% por cada 500m de altura al momento de realizar la captura de las firmas espectrales. Palabras clave: FIRMA ESPECTRAL - ESPECTRO RADIÓMETRO - IMAGEN SATELITAL.The present investigation proposes: to determinate the spectral signature of the stratum herbazal arbustal of the paramo in the sub-basin of the river chambo, province of Chimborazo; using a new methodology for obtaining the electromagnetic spectrum of a complete stratum where said stratum was separated into 4 localities and divided into two heights corresponding to the altitudinal ranges of 3600msnm – 4100msnm and 4100msnm - 4600msnm, in each of these localities and ranges 3 transects were established for each height and each locality where the spectral signatures were obtained in 5 points within the transect as a zigzag and the floristic inventory of the stratum herbazal and the stratum arbustal, with the help of satellite images landsat 7 the NDVIof the stratum was obtained that was used for the classification of the presence of vegetation in the stratum and to compare the NDVI of the spectral signatures with the NDVI of the satellite image. Once the spectral signatures were obtained, they were corrected and a general average was obtained. Represents the correspondig spectral signature for the herbaceous - arbustal stratum of the paramo, it has a reflectance level of 60.05% at 1100nm of the electromagnetic spectrum, wich is where the firm reaches its highest peak, and a general average was obtained of the spectral signature for the altitudinal range of 3600msnm – 4100msnm and a general average of the spectral signature for the range 4100msnm – 4600msnm wich ere compared to determine that there is a variation in the reflectance levels of 0.4% for each 500m of height when making the capture of the spaectral signatures. Keywords: SIGNATURE SPECTRAL – SPECTRUM RADIOMETER - SATELLITE IMAGE

Uso de Redes Neuronales Autoorganizativas Dinámicas no Supervisadas para la Discriminación de tipos de aguas en Lagos.

Las técnicas de clasificación supervisadas aplicadas a imágenes de satélite requieren la selección de muestras representativas de los distintos tipos de clases de cubiertas presentes en la imagen a analizar. El proceso de selección de áreas y su categorización son trabajos que habitualmente se realizan de manera manual por un experto o bien mediante campañas de campo. Para el caso particular de clasificación de imágenes con cubiertas acuosas con diferentes características, hay tres aspectos muy importantes a considerar; en primer lugar, la baja separabilidad de las respuestas espectrales de cada una de las clases de aguas; en segundo lugar, el hecho de que para mejorar los resultados sea necesario trabajar con imágenes de alta resolución, lo que implica que para lagos de tamaños medios y grande el volumen de datos es muy elevado y consecuentemente se requieren una gran cantidad de muestras de entrenamiento; finalmente, cabe destacar el alto costo y complejidad de las tomas de datos en terreno

Uso de la espectroscopia VIS/NIR para el estudio de pardeamiento interno en manzanas cv. Cripps Pink

73 p.El pardeamiento interno es un desorden fisiológico ampliamente citado en manzanas cv. Cripps Pink. El pardeamiento interno es la manifestación de algunas condiciones fisiológicas de la fruta que son influenciadas por una combinación de factores de pre y postcosecha durante el crecimiento y desarrollo del fruto. Con el objetivo de evaluar la habilidad de la espectroscopia VIS/NIR como un método no destructivo para monitorear el desarrollo de pardeamiento interno (PI) en postcosecha. Durante la temporada 2012/2013 manzanas del cultivar Cripps Pink provenientes desde tres huertos ubicados en distintas zonas agroclimatológicas de Chile fueron analizadas a cosecha y luego de 120 y 180 días de almacenaje. Se tomaron 20 muestras por huerto para cada medición. Se efectuaron cuatro mediciones de reflectancia por fruto, dos mediciones entre los 250-800 nm y dos entre los 250-1100 nm mediante el espectroradiómetro Stellar Net Inc. (Florida, USA), posteriormente evaluaciones de índices de madurez, más incidencia y severidad a pardeamiento interno, se realizaron luego de 120 y 180 días en FC (0,5-1°C, 85-90% HR) más siete días a 20°C. Para la eliminación del ruido espectral se utilizaron tres técnicas de preproceso: suavizado a través de la técnica Savinsky-Golay (orden: 2, ventana: 45 puntos), normalización a través de MCS (Multiple Scattering Corrections), y un filtrado EPO (External Parameter Orthogonalization) (2 Principal Components). Un análisis de detección entre manzanas dañadas (clase 1) y sanas (clase 0) se llevó a cabo mediante un análisis de componentes principales (ACP) y luego análisis de discriminación por mínimos cuadrados parciales (PLS-DA) para la separación las categorías (clase 1 y 0). Y por último iPLS-DA para la obtención de las principales bandas de las longitudes de onda involucradas en la discriminación de las clases a través de PLS- Toolbox para MATLAB v 7.5 (Eigenvector Research Inc., USA). Todos los huertos presentaron incidencia a pardeamiento interno durante el almacenaje refrigerado. Los ACP mostraron agrupaciones de frutos sanos y dañados principalmente luego de los 180 días con una varianza total de dos componentes principales de 93,46% para pardeamiento interno difuso, 90,03% radial, 94,43% mixto y 93,33% para pardeamiento interno total. Por otro lado, en el análisis PLS-DA, la especificidad y sensibilidad del modelo discriminativo fueron más asertivos para: pardeamiento interno difuso, con una sensibilidad del 82,4% con 0% de incidencia. El pardemiento interno mixto presentó una sensibilidad del 84,6% con 0% incidencia y una especificidad del 64,9% por sobre el 65% de incidencia. Por último, el pardeamiento interno total presentó una sensibilidad del 90,6% con 0% incidencia y una especificidad del 78,6% por sobre el 60% de incidencia. Las evaluaciones de la firma espectral permitieron discriminar grupos de frutos con pardeamiento interno y frutos sanos para PI difuso y mixto, no así para radial. Las principales longitudes de onda involucradas en la discriminación de las clases en PI Difuso, Mixto y Total se presentan entre los 650-800 nm ubicándose en el peak de la absorción de clorofila y al inicio del infrarrojo cercano.Palabras claves: Cripps Pink, Pardeamiento Interno, Espectroscopia Vis/NIR, Firma espectral, Modelo Discriminativo.ABSTRACT:The internal flesh browning is a physiological disorder widely quoted in cv. Cripps Pink apples. Internal browning is the manifestation of some physiological conditions of the fruit that are influenced by a combination of pre- and postharvest factors during growth and fruit development. In order to evaluate the ability of VIS/NIR spectroscopy as a nondestructive method to monitor the development of flesh browning (FB) in postharvest. During the 2012/2013 season cv. Cripps Pink apples, coming from three orchards located in different agroclimatic region of Chile, were analyzed at harvest and after 120 and 180 days of storage. Twenty samples were taken per each orchard for measurement. Four reflectance measurements were made per fruit , two measurements between 250-800 nm and 250-1100 nm were taken by Stellar Net Inc spectroradiometer (Florida, USA), subsequently assessments maturity index, incidence and severity of flesh browning, were performed after 120 and 180 days in RA storage (0.5-1 °C, 85-90% RH) plus seven days at 20°C. To the elimination of the spectral noise, three preprocessing techniques were used: Smoothing through Savinsky-Golay technique (order: 2, window: 45 points), normalization through MCS (Multiple Scattering Corrections), and an EPO filter (External Parameter Orthogonalization) (2 Principal Components). One detection analysis between damaged apple (class 1) and healthy (class 0) was performed using a principal component (PCA) and a partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) for separating the categories (Class 1 and 0). And finally iPLS-DA to obtain the leading bands of wavelengths involved in the discrimination of classes through PLS Toolbox for MATLAB v 7.5 (Eigenvector Research Inc., USA). All orchards presented internal browning incidence during refrigerated storage. The PCA showed clusters of healthy fruit and damaged mainly after 180 days with a total variance of two main components of 93.46% for diffuse flesh browning, 90.03% radial, 94.43% mixed, and 93.33% for total internal browning. On the other hand, the PLS-DA analysis, the specificity and sensitivity indexes of discriminative model were more assertive for: diffuse flesh browning, with a sensitivity of 82.4% with 0% of incidence. The mixed flesh browning had a sensitivity of 84.6% with 0% of incidence and 64.9% of specificity over the 65% of incidence. Finally, the total flesh browning had a sensitivity of 90.6% with a 0% of incidence and a specificity of 78.6% over the 60% of incidence. Evaluations of the spectral data allowed discrimination of batches of fruits with flesh browning and healthy fruit to diffuse FB and mixed, but not for radial. The main wavelengths involved in the discrimination of classes in diffuse FB, mixed and total, occur between 650-800 nm reaching the peak of the absorption of chlorophyll and the beginning of the near infrared.Keywords: Cripps Pink, Internal Browning, VIS/NIR Spectroscopy, Spectral Data, Discrimination Model

Análisis Prospectivo de la Detección Hiperespectral de Cultivos de Arroz (Oryza Sativa L.)

The objective of this work is to perform a prospective analysis of the wavelengths that can be used to recognize a rice crop due to its phenological status and variety. For this purpose, field measurements of spectral signature in the 350 nm -1049 nm range were employed. The rice cultivars FCA 616FL and IDIAP 54-05 were used. The study site was located in the Juan Hombrón area in the Coclé province, Panama. A principal component analysis (PCA) was carried out, which resulted in the lengths 728.16, 677.89 and 785.48 nm let phenological differentiation within the cultivar FCA 616FL and IDIAP 54-05, the lengths 729.72, 814.58 and 666.81 nm let distinguish between crop varieties FCA 616FL and IDIAP 54-05 in vegetative phase.Keywords: Rice, reflectance, hyperspectral signature, phonological state

Aplicação de imagens de satélite para o desenvolvimento de uma assinatura espectral na produção de milho sob condições do trópico médio colombiano

Maize is currently the world’s second largest crop in terms of production, after wheat and rice. It is the first cereal as for grain yield per hectare and the second, after wheat, regarding total production. Maize has great economic importance worldwide, both as human and/or animal food, and as a source of a large number of industrial products. New digital technologies are allowing greater monitoring of farming production stages. This research developed the spectral signature of maize fields ground covers across different growth stages (2 months, 2.3 months and 4.3 months). Similarly, this research paper proposes the application of a methodology based on four phases: 1. Maize crop georeferencing, 2. Satellite images selection, 3. Radiometric calibration of images 4. Spectral signature development of maize crops. Spectral response or signature of maize crops at visible and near-infrared wavelengths was obtained, indicating significant changes in crops growth. The use of satellite imagery becomes an interesting tool that introduces an approach towards more accurate and controlled monitoring systems in agricultural production.El maíz es actualmente el segundo cultivo más grande del mundo en términos de producción, después del trigo y el arroz. Es el primer cereal en cuanto al rendimiento de grano por hectárea y el segundo, después del trigo, con respecto a la producción total. El maíz tiene una gran importancia económica en todo el mundo, tanto como alimento humano y/o animal, como fuente de una gran cantidad de productos industriales. Las nuevas tecnologías digitales están permitiendo un mayor seguimiento de las etapas de producción agrícola.  Esta investigación desarrolló la firma espectral de los cultivos de maíz en diferentes etapas de crecimiento (2 meses, 2,3 meses y 4,3 meses). De manera similar, este trabajo de investigación propone la aplicación de una metodología basada en cuatro fases: 1. Georreferenciación de cultivos de maíz, 2. Selección de imágenes satelitales, 3. Calibración radiométrica de imágenes, 4. Desarrollo de firmas espectrales de cultivos de maíz. Se obtuvo una respuesta espectral o firma de cultivos de maíz en longitudes de onda del visible e infrarrojos cercanos, lo que indica cambios significativos en el crecimiento de los cultivos. El uso de imágenes satelitales se convierte en una herramienta interesante que introduce un enfoque hacia sistemas de monitoreo más precisos y controlados en la producción agrícola.O milho é atualmente a segunda maior safra em termo de produção, depois de trigo e arroz. É o primeiro cereal em termos de rendimento de grãos por hectare e o segundo, após o trigo, em relação a produção total. O milho é de grande importância econômica em todo o mundo, tanto como alimento humano e/ou animal, como fonte de muitos produtos industriais. As novas tecnologias digitais estão permitindo um maior monitoramento das etapas de produção agrícola. Esta pesquisa desenvolveu a assinatura espectral de plantios de milho em diferentes estágios de crescimento (2 meses, 2,3 meses e 4,3 meses). Da mesma forma, este trabalho de pesquisa propõe a aplicação de uma metodologia baseada em quatro fases: 1. Georreferenciamento de plantios de milho. 2. Seleção de imagens de satélite, 3. Calibração radiométrica de imagens, 4. Desenvolvimento de assinaturas espectrais de plantios de milho. Foi obtida uma resposta espectral ou assinatura de plantios de milho em comprimentos de onda visível e infravermelho próximos, indicando mudanças significativas no crescimento dos plantios. O uso de imagens de satélite torna-se uma ferramenta interessante que introduz uma abordagem para sistemas de monitoramento mais precisos e controlados na produção agrícola