biblioteca espectral - Diccionaris cartogràfics

Col·lecció de signatures espectrals d'objectes d'interès, destinada a identificar-los en una anàlisi digital d'imatges.

Atès que molts processos d'anàlisi digital d'imatges (classificacions de diferents tipus, anàlisi lineal de mescles espectrals, etc.) necessiten patrons de signatures espectrals, la disponibilitat de biblioteques espectrals permet evitar crear les signatures espectrals cada cop que hom aplica aquests processos, la qual cosa representa no només un estalvi de temps i esforç, sinó que teòricament també contribueix a homogeneïtzar-ne els resultats.

Les signatures espectrals més fàcilment disponibles són en la regió espectral de l'espectre solar i poden ser recollides al laboratori, al camp o a partir d'imatges ben corregides radiomètricament. Aquestes diferents fonts afecten no només el nivell de control de les condicions de recollida de les signatures espectrals, sinó que també tenen implicacions en la seva aplicabilitat. En efecte, si, per exemple, s'estan analitzant imatges de resolució espacial de 30 m, una signatura de fulles d'alzina obtinguda al laboratori en condicions molt controlades pot ser de menys utilitat que l'obtinguda a distància sobre un alzinar, pel fet que en la resposta espectral captada per un sensor de teledetecció també intervenen les ombres, les branques, el sotabosc, etc. Alhora, en certes cobertes del sòl, i molt en particular en les cobertes vegetals, l'època de recollida de la signatura espectral és molt important perquè sigui útil en el moment d'aplicar-la com a patró de reconeixement sobre una imatge. Altres condicions que cal tenir en compte en la recollida de les signatures espectrals són la densitat de peus i l'edat dels peus en cobertes vegetals, etc., o, en cobertes com l'aigua, la seva gran variabilitat segons els materials en suspensió, entre d'altres. També cal tenir present la dificultat d'expressar la signatura espectral en cobertes amb forta anisotropia de la reflectància (vegeu BRDF). En conseqüència, les biblioteques espectrals han de ser aplicades amb prudència i amb un coneixement profund de les característiques de cada signatura espectral emprada i de la imatge que es vol tractar.

Les biblioteques espectrals de minerals i roques són relativament abundants i estables, mentre que les de cobertes vegetals són molt més problemàtiques pels motius anteriorment exposats i per l'extraordinària diversitat d'espècies i dels seus patrons de distribució sobre el globus terrestre.

Existeixen iniciatives notables de creació de biblioteques espectrals, com per exemple la d'ASTER de la NASA, amb més de 2000 signatures espectrals de minerals, vegetació, materials de construcció, etc., o la del projecte SPECTRA del Departament de Geografia de la Universitat d'Alcalá de Henares, especialitzada en vegetació mediterrània.