Geo 04b – Dados sensoriamento remoto

Dados para SIG
Walter Collischonn
Material INPE;
http://www.landmap.ac.uk/ipc/ccrs/chapter1/chapter1_1_e.html;
Dados para SIG
• Dados analógicos (como mapas em papel)
• Dados digitais (como imagens de satélite)
• Dados numéricos pontuais
Dados para SIG
• Dados analógicos (como mapas em papel)
• Dados digitais (como imagens de satélite)
• Dados numéricos pontuais
Dados digitais
• Imagens de satélite
• Fotografias aéreas digitais
• Eventualmente necessária digitalização
(por exemplo nas fotos para topografia)
Imagens de satélite
• Sensoriamento remoto
Algumas coisas do INPE
• Parte 1: princípios físicos do
Sensoriamento Remoto;
• Parte 2: sistemas sensores;
• Parte 3: comportamento espectral de alvos;
• Parte 4: interpretação visual de imagens
multispectrais;
• Parte 5: prática.
A natureza da Radiação
Amplitude
Frequencia
Comprimento de onda
Velocidade
O espectro eletromagnético
Interação e obstáculos para a
radiação
•
•
•
•
Radiação pode ser refletida
Radiação pode ser absorvida
Radiação pode ser desviada
Interação com alvos depende do
comprimento de onda
Curva de Irradiância Solar
Emissão de energia do sol recebida no topo da atmosfera
Curva de Irradiância Solar
Sistemas sensores
• Sensores não-imageadores: radiômetros e
espectroradiômetros;
• Sensores imageadores: fotográficos e eletroópticos;
Componentes
• Sistema óptico: abertura e/ou lentes;
• Sistema difrator: diafragma e/ou prisma;
• Sistema detetor: filme fotográfico ou liga
metálica (detetor);
• Sistema amplificador
• Sistema de registro/transferência
Sensores não imageadores
Sensores imageadores
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Energy Source or Illumination (A) - the first
requirement for remote sensing is to have an energy
source which illuminates or provides electromagnetic
energy to the target of interest.
Radiation and the Atmosphere (B) - as the energy
travels from its source to the target, it will come in
contact with and interact with the atmosphere it passes
through. This interaction may take place a second time as
the energy travels from the target to the sensor.
Interaction with the Target (C) - once the energy makes
its way to the target through the atmosphere, it interacts
with the target depending on the properties of both the
target and the radiation.
Recording of Energy by the Sensor (D) - after the
energy has been scattered by, or emitted from the target,
we require a sensor (remote - not in contact with the
target) to collect and record the electromagnetic
radiation.
Transmission, Reception, and Processing (E) - the
energy recorded by the sensor has to be transmitted, often
in electronic form, to a receiving and processing station
where the data are processed into an image (hardcopy
and/or digital).
Interpretation and Analysis (F) - the processed image is
interpreted, visually and/or digitally or electronically, to
extract information about the target which was
illuminated.
Application (G) - the final element of the remote sensing
process is achieved when we apply the information we
have been able to extract from the imagery about the
target in order to better understand it, reveal some new
information, or assist in solving a particular problem.
Resoluções
• Espacial: refere-se ao tamanho do pixel (imagens
pictóricas) ou à granulação do filme fotográfico;
• Espectral: refere-se à largura da faixa espectral na
qual o sensor é “capaz” de “sentir” a REM;
• Radiométrica: refere-se à sensibilidade do sensor
em “perceber” diferenças nos valores de
Radiância;
• Temporal: refere-se ao período de tempo entre as
coletas de dados sobre uma mesma área.
Resolução espacial
Resolução espectral
Bandas espectrais
Bandas/Sensores
TM
ETM+
IKONOS
1
0,45-0,52mm
0,45-0,52mm
0,45-0,52mm
2
0,52-0,60mm
0,53-0,61mm
0,52-0,60mm
3
0,63-0,69mm
0,63-0,69mm
0,63-0,69mm
4
0,76-0,90mm
0,78-0,90mm
5
1,55-1,75mm
1,55-1,75mm
6
10,4-12,5mm
10,4-12,5mm
7
2,08-2,35mm
2,09-2,35mm
Pan
0,52-0,90mm
0,45-0,90mm
Resolução radiométrica
Resolução temporal
Comportamento Espectral de
Alvos
Refere-se ao estudo do processo de interação entre a
Radiação eletromagnética e os diversos objetos de
interesse (recursos naturais).
Para o caso do Sensoriamento remoto ambiental,
refere-se mais especificamente ao estudo da
Reflectância espectral dos recursos naturais.
Comportamento Espectral de Alvos
Vegetação-folha verde sadia
Vegetação-espécies
Vegetação-IAF
Estrutura interna da folha
Vegetação-Umidade
Vegetação-IAF
Vegetação-Dossel
ILUMINANTE
SENSOR
ORBITAL
FATORES
ATMOSFÉRICOS
PIXEL
FATORES TOPOGRÁFICOS
FATORES
DA CULTURA
SOMBRAS
SUBSTRATOS
CULTURAIS
Fatores que influenciam a resposta espectral dos dosséis.
FONTE: Adaptada de Epiphanio et al. (1994, p. 441).
Vegetação-Dossel
Fonte
Sensor
Solo

 ou
Comprimento de Onda
Radiância Espectral
Plantio
Verde
Radiância Espectral

ou
Comprimento de Onda
Vegetação-Dossel
Interpretação visual de imagens
• Objetivo: principalmente a elaboração de
mapas temáticos;
• Mapa temático: representação cartográfica
de classes/categorias inerentes a um
determinado assunto;
• Principais etapas:
Principais etapas
• Discussão sobre o objetivo=> implicará na
definição da legenda, que por sua vez definirá a
escala de mapeamento e os produtos de SR que
serão utilizados;
• Definição da metodologia=> tela de computador?
Produto analógico? Aplicativos? Muitos
intérpretes? Homogenização? Exatidão de
mapeamento?
• Estabelecimento de critérios para extração de
dados=> tamanho mínimo?
Principais etapas
• Interpretação propriamente dita=> elementos da
fotointerpretação (forma, cor, tonalidade, textura,
tamanho relativo, contexto e sombra);
• Homogenização=> todos errarão segundo um
mesmo critério;
• Trabalho de campo=> eliminação/minimização de
dúvidas na interpretação;
• Revisão da interpretação;
• Exatidão de mapeamento.
Resposta espectral de alvos
Imagem multiespectral
Realçamento
Composição colorida
De volta ao Idrisi
• Explorando a imagem sierra bandas 1 a 5
–
–
–
–
–
Visualização
Valores em pixels
Histograma
Stretch
Composição colorida – associar cores