historia

La teledetección hiperespectral
en el escenario vitivinícola nacional
Por: Marco A. Peña, marco.pena@umayor.cl Centro de Estudios de Recursos Naturales Oterra Universidad Mayor

viñas y sustentabilidad

L

os continuos avances
en óptica, electrónica e informática aplicados a la teledetección han permitido la
creación de espectroradiómetros
de imagen o sensores hiperespectrales. A lolargo de tres décadas
de existencia, esta tecnología ha
demostrado una vasta potencialidad de aplicaciones en la atmósfera, geosfera, biosfera e hidrosfera.
Prácticamente todos los elementos
de la naturaleza radian energía selectivamente a lo largo del espectro electromagnético, de modo que
contando con instrumentos sensibles a la reflexión espectral de radiación es posible identificarlos ycaracterizarlos. Sin embargo, mientras un sensor multiespectral detecta radiación reflejada en unos
pocos intervalos de longitudes de
onda espectral o bandas (baja resolución espectral), un sensor hiperespectral lo hace en cientos de
bandas contiguas (alta resolución
espectral), permitiendo contar con
una curva mucho más detallada del
comportamiento espectral del elemento de interés. Con ellose logra
una caracterización físico-química
mucho más profusa del elemento
analizado.
Las imágenes hiperespectrales han
permitido profundizar el estudio de
numerosas propiedades fisiológicas
y estructurales de la vegetación,
debido a su capacidad de detectar
las señales de absorción/reflexión
que producen muchos de los componentes bioquímicos y biofísicos
de la planta a lo largo delongitudes de onda espectral acotadas.
El patrón espectral de la vegetación provee de una serie de claves
para descifrar su condición. Así por
ejemplo, en las regiones del espectro visible la reflectancia (razón entre radiación reflejada y radiación
incidente) de la vegetación está do-

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minada por el contenido foliar de
pigmentos como clorofilas, antocianinas ycarotenoides. En la región
del infrarrojo cercano la reflectancia
de la vegetación está comandada
por la estructura foliar interna, así
como por la abundancia y distribución de hojas del dosel (índice de
área foliar y distribución angular de
hojas). En la región del infrarrojo de
onda corta la reflectancia de la vegetación está determinada por el
contenido de agua foliar (Gráfico 1).
Sinembargo, debido a la angostura
de las señales espectrales que producen algunos componentes bioquímicos críticos del vegetal, como
nutrientes (nitrógeno, fósforo y potasio) y pigmentos (antocianinas y
carotenoides), solo mediante el uso
de sensores hiperespectrales es posible detectarlos.
En Chile, la tecnología hiperespectral ha sido instaurada recientemente. Entre el segundo semestre
de 2008 y elprimer semestre de
2010, el Centro de Estudio de Recursos Naturales Oterra de la Universidad Mayor ejecutó el proyecto “Implementación de un Sistema
Prototipo de Observación Remota
Hiperespectral para la Caracterización y Análisis de los Recursos Silvoagropecuarios”, orientado a generar nuevos y mejores niveles de
información para la planificación y
gestión de los recursos agrícolas yforestales. Este proyecto diseñó e
implementó el primer sistema nacional de adquisición de imágenes
hiperespectrales e hiperespaciales
de la superficie terrestre, de alta
flexibilidad temporal en la captura
de datos y bajo costo de operación.
Los componentes principales del
sistema son un sensor hiperespectral (escáner óptico de alta resolución espectral y espacial), un sistema deposicionamiento geográfico
directo (unidad de medida inercial
y sistema de posicionamiento glo-

Aplicaciones de la tecnología
hiperespectral a la viticultura
de precisión. El estado nutricional de viñedos localizados en Pirque fue estimado a
partir de un índice espectral
empírico de contenido foliar
de nitrógeno. Para ello, las
bandas de reflectancia de la
imagen fueron correlacionadas
con datos...