El programa Copernicus ha hecho accesible la observación de la Tierra a través de la constelación Sentinel-2, compuesta por dos satélites gemelos: Sentinel-2A y Sentinel-2B (desde septiembre de 2024 se ha incorporado un tercer satélite, Sentinel-2C, que va a substituir a Sentinel-2A en breve).
Un cambio clave por parte del programa Copernicus en el procesamiento de las imágenes Sentinel 2 a partir de 25 de enero de 2022, comprometió la comparabilidad de las imágenes. Esto afecta directamente al análisis temporal de las imágenes en aspectos como, por ejemplo, comparativas de mapas de índices como el NDVI u otros ampliamente usados en Agricultura de Precisión.
¿Qué ocurrió el 25 de enero de 2022?
A partir de esa fecha, la ESA comenzó a procesar y generar las imágenes con una nueva calibración radiométrica.
Esto implica que:
- Las imágenes anteriores al 25/01/2022 no son directamente comparables con las posteriores a esa fecha.
- Los valores de reflectancia difieren ligeramente, y
- Esto tiene consecuencias en el cálculo de índices espectrales como el NDVI, NDWI, etc.
¿Por qué es importante armonizar?
Para garantizar análisis multitemporales coherentes, como:
- Seguimiento de cultivos o vegetación.
- Evaluación de cambios en coberturas del suelo.
- Análisis de sequías o estrés hídrico con NDVI o NDMI.
Sin armonización, podrías interpretar un cambio de NDVI como un fenómeno real, cuando en realidad es un efecto del cambio en la calibración.
Aplicación práctica: NDVI antes y después de 25/01/2022
Supón que estás generando mapas de NDVI para enero de 2021 y enero de 2023:
- Sin armonizar, los valores de 2023 pueden ser ligeramente inferiores por diferencias en la calibración.
- Con armonización, puedes corregir estas desviaciones y hacer comparaciones más realistas.
¿Cómo armonizar imágenes Sentinel-2?
Para realizar esta armonización debes hacer una pequeña operación en las imágenes obtenidas a partir de enero de 2022. Esta básicamente consiste en sumarle a la reflectancia de cada una de las bandas el valor indicado por el parámetro ‘BOA_ADD_OFFSET’. Este parámetro lo vas a encontrar en los metadatos del fichero descargado, que recuerda se encuentran en el fichero ‘MTD_MSIL2A.xml’.
Al abrir el fichero con el editor de texto observarás que esta información se encuentra en las líneas 88 a 100. Verás que se indica claramente que valor aplicar a las diferentes bandas, que de hecho suele ser el mismo para todas ellas.
En este caso se trata de restarle 1000 (sumarle -1000) al valor de reflectancia de la capa correspondiente.
Ejemplo de armonización para el cálculo de NDVI para una imagen tomada después de 25/01/2022
En el caso de que queramos calcular el mapa NDVI para una fecha a posteriori de 25/01/2022, además de partir de la siguiente expresión:
que para las imágenes Sentinel 2 se traduce a nivel de bandas a usar como:
deberemos aplicar la operativa que comentábamos para cada banda:
y que de forma simplificada quedará como:
Conclusiones
Para cualquier análisis multitemporal con Sentinel-2 que cruce el umbral del 25 de enero de 2022, es esencial:
- Conocer si tus imágenes están armonizadas.
- Aplicar correcciones si no lo están.
Esto garantiza que indicadores como el NDVI reflejen fenómenos reales y no cambios del sensor o del procesado.
