Análisis espectral de materiales geológicos en la Cordillera Volcánica Central de Costa Rica y su relación con la detección remota de anomalías

Resumen

El objetivo del presente trabajo es el estudio de bandas de absorción y reflexión de espectros de materiales geológicos presentes en distintas áreas de test de la Cordillera Volcánica Central (CVC) de Costa Rica, y su correlación con el cálculo automático de anomalías a partir de espectrometría de imagen de alta resolución, también llamada teledetección hiperespectral. En la detección de respuestas anómalas se asume un no conocimiento previo de los objetivos. Los píxeles se separan automáticamente en función de su información espectral diferenciada respecto de un fondo que se estima, bien de manera global para toda la escena, bien localmente por segmentación de la imagen o ventanas de búsqueda, para lo que resulta significativo la caracterización de patrones en base a las bandas diagnóstico de los materiales geológicos.
El estudio se ha llevado a cabo a partir de rangos del espectro electromagnético del visible e infrarrojo cercano, infrarrojo de onda corta y térmico de cubos de datos hiperespectrales procedentes de los sensores aeroportados HyMAP y MASTER. Se han diseñado experimentos sobre escenarios semiurbanos y naturales de la CVC de diferente complejidad, analizando el comportamiento del detector de anomalías estándar RX (Reed & Xiaoli, 1990) y métodos distintos subespaciales y basados en proyección de imagen. Entre los métodos comparados con RX se propone uno nuevo denominado Detector de Anomalías de Fondo Térmico (DAFT), método que proyecta miembros puros espectrales sobre un subespacio térmico que define el fondo espectral, y que a su vez supone una variante de Projection Pursuit (Malpica et al., 2008). Se discuten los resultados obtenidos y se realiza una aproximación sobre las implicaciones en procesos geológicos, así como en análogos terrestres para exploración planetaria.