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Departamento de Ingeniería Gráfica y Geomática 
 
 
 
TESIS DOCTORAL 
 
EVALUACIÓN DE MÉTODOS BASADOS EN PÍXELES Y OBJETOS 
PARA LA CLASIFICACIÓN DE USOS DE SUELO CON  IMÁGENES DE 
SATÉLITE QUICKBIRD, PARA EL SEGUIMIENTO DE MEDIDAS 
AGROAMBIENTALES Y LA OPTIMIZACIÓN DEL USO DE 
HERBICIDAS CON AGRICULTURA DE PRECISIÓN 
 
 
 
 
 
Isabel Luisa Castillejo González 
Córdoba, Mayo 2011 
 
 
 
 
 TITULO: Evaluación de métodos basados en píxeles y objetos para la
clasificación de usos de suelo con imágenes de satélite Quickbird,
para el seguimiento de medidas agroambientales y la optimización
del uso de herbicidas con agricultura de precisión.
AUTOR: Isabel Luisa Castillejo González
© Edita: Servicio de Publicaciones de la Universidad de Córdoba. 2011
Campus de Rabanales
Ctra. Nacional IV, Km. 396
14071 Córdoba
www.uco.es/publicaciones
publicaciones@uco.es
ISBN-13: 978-84-694-4761-1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
UNVERSIDAD DE CÓRDOBA 
Departamento de Ingeniería Gráfica y Geomática 
 
 
 
TESIS DOCTORAL 
 
EVALUACIÓN DE MÉTODOS BASADOS EN PÍXELES Y OBJETOS 
PARA LA CLASIFICACIÓN DE USOS DE SUELO CON  IMÁGENES DE 
SATÉLITE QUICKBIRD, PARA EL SEGUIMIENTO DE MEDIDAS 
AGROAMBIENTALES Y LA OPTIMIZACIÓN DEL USO DE 
HERBICIDAS CON AGRICULTURA DE PRECISIÓN 
 
 
 
 
Directores: Dr. D. Alfonso García‐Ferrer Porras 
                                                                   Dra. Dª Francisca López Granados 
 
Autor: Isabel Luisa Castillejo González 
Córdoba, Mayo 2011 
 
 
 
 
 
  
 
  
 
 
 
 
 
TÍTULO DE LA TESIS:
 
EVALUACIÓN DE MÉTODOS BASADOS EN PÍXELES Y OBJETOS PARA LA
CLASIFICACIÓN DE USOS DE SUELO CON IMÁGENES DE SATÉLITE
QUICKBIRD, PARA EL SEGUIMIENTO DE MEDIDAS AGROAMBIENTALES Y LA
OPTIMIZACIÓN DEL USO DE HERBICIDAS CON AGRICULTURA DE PRECISIÓN. 
 
DOCTORANDO/A: ISABEL LUISA CASTILLEJO GONZÁLEZ

 
INFORME RAZONADO DEL/DE LOS DIRECTOR/ES DE LA TESIS
 
 
Alfonso García-Ferrer Porras y Francisca López Granados, como directores de la
tesis titulada “EVALUACIÓN DE MÉTODOS BASADOS EN PÍXELES Y OBJETOS
PARA LA CLASIFICACIÓN DE USOS DE SUELO CON IMÁGENES DE SATÉLITE
QUICKBIRD, PARA EL SEGUIMIENTO DE MEDIDAS AGROAMBIENTALES Y LA
OPTIMIZACIÓN DEL USO DE HERBICIDAS CON AGRICULTURA DE PRECISIÓN”
realizada por Isabel Luisa Castillejo González,
 
INFORMAN:

Que dicha Tesis Doctoral ha sido realizada bajo nuestra dirección.

Que ha tenido como principal objetivo analizar un conjunto de técnicas de
teledetección aplicadas sobre imágenes QuickBird de alta resolución espacial con
objeto de evaluar la capacidad de discriminación de distintos usos del suelo para
facilitar la toma de decisiones en la gestión de técnicas agrarias. Se han evaluado
métodos basado en píxeles y objetos para determinar la capacidad de clasificación de
usos de suelo como base del seguimiento de distintas medidas agroambientales
propias de la agricultura de conservación. Por otra parte, se ha realizado un estudio
multitemporal en el que se ha determinado el estado fenológico propicio para la
discriminación de la mala hierba Avena sterilis L. en parcelas de trigo (Triticum durum
L.), la capacidad de discriminación de infestaciones de esta mala hierba mediante
técnicas basadas en píxeles y objetos y la estabilidad espacial de las infestaciones,
todo ello con objeto de valorar su aplicabilidad en agricultura de precisión mediante el
diseño y evaluación de mapas de manejo localizado de malas hierbas.

Que tanto la metodología como el trabajo de investigación, las conclusiones y los
resultados obtenidos son satisfactorios.
 
 Que derivado de esta Tesis Doctoral se han publicado los siguientes trabajos:

REVISTAS INCLUIDAS EN EL SCI

I.L. Castillejo-González, F. López-Granados, A. García-Ferrer, J.M. Peña-Barragán, M.
Jurado-Expósito, M. Sánchez De La Orden y M González De Audicana. 2009. Object
and pixel-based classification for mapping crops and their agri-environmental
associated measures in QuickBird images. Computers and Electronics in Agriculture
68, 207-215.

M.T. Gómez-Casero, I.L. Castillejo-González, A. García-Ferrer, J.M. Peña-Barragán,
M. Jurado-Expósito, L. García-Torres y F. López-Granados.2010. Spectral
discrimination of wild oat and canary grass in wheat fields for less herbicide application.
Agronomy for Sustainable Development 30, 689-699.

REVISTAS NO INCLUIDAS EN EL SCI (con revisión por pares)

F. López-Granados, I.L. Castillejo-González, J.M. Peña-Barragán, M. Jurado-Expósito,
M. Sánchez De La Orden, L. García-Torres y A. García-Ferrer. 2009. QuickBird image
segmentation for mapping crops and their agro-environmental associated measures.
Revista de Teledetección 31, 52-63.

APORTACIONES A CONGRESOS

M.T. Gómez-Casero, F. López-Granados, I.L. Castillejo-González, J.M. Peña-
Barragán, M. Jurado-Expósito, A. Gelan-Begna y L. García-Torres. 2007.
Discriminación multiespectral y multitemporal de trigo, Avena sterilis y Phalaris
braschystachys en fase tardía. XI Congreso de la Sociedad Española de
Malherbología, Albacete, España, pp. 319-322.

I.L. Castillejo-González, A. García-Ferrer, M. Sánchez De La Orden, R. García-
Castillo, F. López-Granados. 2008. Análisis de técnicas de clasificación de imágenes
satélite basadas en píxeles y objetos para la planificación y gestión de recursos
naturales. XIII Congreso Nacional de Tecnologías de la Información Geográfica, Las
Palmas de Gran Canaria, España, pp. 10-20.

Que consideramos que el trabajo realizado cumple los requisitos necesarios para su
presentación y lectura.

Por todo ello, se autoriza la presentación de la tesis doctoral.


Córdoba, 13 de mayo de 2011


Firma del/de los director/es



Fdo.: Alfonso García-Ferrer Porras Fdo.: Francisca López Granados
 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
 
 
 
  
Índice  
 
Introducción ..................................................................................... 3 
1.  Teledetección ............................................................................................................. 3 
1.1.  Análisis y clasificación digital .................................................................................................. 4 
1.2.  Clasificación orientada a objetos ............................................................................................ 7 
1.3.  Espectrorradiometría de campo y firmas espectrales .......................................................... 10 
2.  Nuevas técnicas agrícolas ......................................................................................... 12 
2.1.  Agricultura de conservación ................................................................................................. 12 
2.2.  de  y teledetección ........................................................................ 14 
2.3.  Agricultura de precisión ........................................................................................................ 15 
2.4.  de  y teledetección ............................................................................... 16 
2.5.  Control Localizado de Malas Hierbas (CLMH) ....................................................................... 16 
2.6.  Lo de Malas  (CLMH) y teledetección .............................................. 17 
3.  Objetivos y estructura de la tesis .............................................................................. 19 
4.  Referencias .............................................................................................................. 20 
 
Análisis basado en píxeles y objetos para la detección de 
cultivos  y  sus  medidas  agroambientales  mediante 
imágenes QuickBird .................................................................... 33 
 
Resumen ............................................................................................... 33 
1.  Introducción .......................................................................................................... 34 
1.1.  Generalidades ...................................................................................................................... 34 
1.2.  Agricultura y teledetección ................................................................................................ 34 
1.3.  Fusión de imágenes ............................................................................................................ 35 
1.4.  Clasificación digital ............................................................................................................. 35 
1.5.  Segmentación  36 
1.6.  Objetivos .............................................................................................................................. 37 
2.  Materiales .............................................................................................................. 37 
2.1.  Usos de suelo y adquisición de datos ................................................................................... 37 
2.2  Imágenes de satélite y pre­procesado ................................................................................. 39 
3.  Metodología ........................................................................................................... 39 
3.1.  Fusión (pansharpen)  39 
3.2.  Segmentación ....................................................................................................................... 42 
3.3.  Clasificación y precisión ...................................................................................................... 46 
4.  Resultados ............................................................................................................. 48 
5.  Discusión ................................................................................................................ 58 
6.  Referencias ............................................................................................................ 61