Aplicación de imágenes Sentinel-1 y Sentinel-2 en la detección y delineación de información de crisis de desastres naturales en el marco de los servicios Copernicus EMS

Abstract

[EN] This study shows the inclusion of Sentinel-1 and Sentinel-2 images in the workflows to obtain of crisis information of different types of events and their applicability in the detection and monitoring of those events. Sentinel is an Earth Observation (EO) program that is currently being developed by the European Space Agency (ESA) in the scope of the Copernicus program operative since April 2012, formerly known as Global Monitoring for Environment and Security (GMES). This program comprises six missions, out of which three are active, Sentinel-1 that provides radar images, Sentinel-.2 providing High Resolution optical images and Sentinel-3 developed to support GMES ocean, land, atmospheric, emergency, security and cryospheric applications. The present paper describes the use of Sentinel-1 radar to detect and delineate flooded areas, and the MultiTemporal Coherence (MTC) analysis applied with pre and post-event images to delimit and monitor burnt areas and lava flows. With respect to Sentinel-2, its high spectral resolution bands allowed the delineation of burnt areas by calculating differences of vegetation and burnt indices using pre and postevent images. Results using Sentinel-1 and Sentinel-2 data were compared with results using higher spatial resolution images, both optical and radar. In all cases, the usability of Sentinel images was proven.

[ES] El principal objetivo de este trabajo ha consistido en analizar la aplicabilidad de la incorporación de imágenes Sentinel-1 y Sentinel-2 en los flujos de trabajo para obtener información de crisis de diferente naturaleza, así como su aplicación en la detección y monitorización de dichos eventos. Sentinel es un programa de observación de la tierra que está siendo desarrollado por la Agencia Espacial Europea (ESA) en el marco del programa Copernicus operativo desde abril de 2012, previamente denominado Global Monitoring for Environment and Security (GMES). Consta de seis misiones, de las cuales en estos momentos están activas tres, Sentinel-1 que proporciona imágenes radar, Sentinel-2 que proporciona imágenes ópticas de Alta Resolución y Sentinel-3, que proporciona servicios globales de vigilancia terrestre, atmosférica, de gestión de emergencias y seguridad y de la criosfera. En el presente artículo, se muestra la aplicación práctica de los datos radar Sentinel-1 en la detección de zonas inundadas y su uso para la detección de cambios por medio de análisis MultiTemporal de Coherencia (MTC) de imágenes radar para la delimitación de incendios y monitorización de flujos de lava. Respecto a Sentinel-2, se explotan las capacidades que proporciona su alta resolución espectral para la delimitación de incendios mediante el cálculo de diferencias de índices de vegetación entre las imágenes pre- y post-evento. Los resultados usando Sentinel-1 y Sentinel-2 se han comparado, en todos los casos, con resultados obtenidos a partir de imágenes de mayor resolución espacial, tanto ópticas como radar. Los buenos resultados de estas comparaciones demuestran la utilidad de imágenes Sentinel para los 3 casos estudiados.