Métodos, aplicaciones y desafíos del monitoreo remoto de agua superficial

FENG Lian ,  

PI Xuehui ,  

摘要

Como recurso de agua dulce más importante, los lagos, ríos y otros cuerpos de agua superficial han experimentado cambios significativos debido a factores como el cambio climático y la actividad humana, destacando la necesidad de extraer y monitorear de manera eficaz y a largo plazo las dinámicas espaciales y temporales de las aguas superficiales. Las tecnologías de teledetección satelital, debido a sus ventajas en cobertura, duración y bajo costo, se han convertido en una herramienta importante para monitorear la dinámica de los recursos hídricos en la superficie terrestre. Los cuerpos de agua presentan una variedad de características únicas en las imágenes satelitales, y la aplicación de algoritmos apropiados de extracción de cuerpos de agua en imágenes satelitales multidimensionales de diversas fuentes permite un análisis cuantitativo y profundo del alcance y los cambios de los cuerpos de agua. Este artículo se centra en el tema de la extracción y el monitoreo dinámico de los cuerpos de agua de la superficie, revisando la investigación actual en cuatro aspectos: fuentes de datos de teledetección, métodos de extracción de cuerpos de agua, aplicaciones de la teledetección y desafíos y perspectivas. Las fuentes de datos de teledetección óptica y de microondas poseen ventajas únicas y desempeñan un papel importante; la combinación de múltiples fuentes de datos de diferentes sensores muestra un gran potencial. Los métodos de extracción basados en umbrales tradicionales identifican cuerpos de agua estableciendo valores de umbral espectrales específicos, y los algoritmos de clasificación de aprendizaje automático pueden utilizar diversas propiedades de la imagen, como el espectro, la textura, el espacio y la geometría, para extraer cuerpos de agua. Otros métodos también pueden ofrecer un excelente rendimiento en escenarios específicos. En las últimas décadas, la investigación aplicada al monitoreo de la cobertura de agua superficial mediante teledetección ha logrado avances significativos y ha generado numerosos productos de datos a gran escala y a largo plazo para la cobertura de agua en la superficie en forma de malla, vector y numérica, y ha presentado perspectivas únicas sobre la dinámica espacial y temporal de la cobertura de agua y sus mecanismos impulsores. Finalmente, este artículo propone soluciones potenciales para equilibrar la resolución espacial y temporal del monitoreo de la cobertura de agua superficial, y examina las perspectivas y desafíos del monitoreo de la cobertura de agua en la era de los grandes datos de teledetección.

关键词

Teledetección; agua superficial; extracción de agua; monitoreo dinámico; revisión

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