sensoriamento remoto

SENSORIAMENTO
REMOTO
O Sensoriamento Remoto pode ser entendido como um
conjunto de atividades que permite a obtenção de
informações dos objetos que compõem a superfície
terrestre sem a necessidade de contato direto com os
mesmos.
A energia eletromagnética utilizada na obtenção dos
dados por sensoriamento remoto é também
denominada de radiação eletromagnética.
O Sol e a Terra são as duas principais fontes naturais de
energia eletromagnética utilizadas no sensoriamento
remoto da superfície terrestre.
A energia eletromagnética não precisa de um meio
material para se propagar, sendo definida como uma
energia que se move na forma de ondas eletromagnéticas
à velocidade da luz (c=300.000Km s , onde ”c” é a
velocidade da luz).
A distância entre dois pontos semelhantes, como mostra
a Figura 1, define o comprimento de onda e, o número de
ondas que passa por um ponto do espaço num
determinado intervalo de tempo, define a freqüência da
radiação eletromagnética.
c = f ⋅λ
c = velocidade da luz (m/s)
f = freqüência (ciclo/s ou Hz)
λ = comprimento de onda (m)
Sensores remotos: ativos – geram a energia registrada: radar
passivos – utilizam energia natural: câmara fotográfica
imageadores
fotográficos: câmera fotográfica,
não-fotográficos: imagens de satélites
não-imageadores – radiômetros, radiômetros de banda,
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
A medida que se avança para a direita do espectro
eletromagnético as ondas apresentam maiores
comprimentos de onda e menores frequências. A faixa
espectral mais utilizada em sensoriamento remoto
estende-se de 0,3 μm a 15 μm, embora a faixa de
microondas também é utilizada.
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
Radiação Gama: é emitida por materiais radioativo e,
por ser muito penetrante (alta energia), tem aplicações
em medicina (radioterapia) e em processos industriais
(radiografia industrial).
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
Raio X: é produzido através do freamento de elétrons
de grande energia eletromagnética. Seu médio poder
de penetração o torna adequado para uso médico (raio
X) e industrial (técnicas de controle industrial).
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
Ultravioleta (UV): é produzida em grande quantidade
pelo Sol, sendo emitida na faixa de 0,003 μm até
aproximadamente 0,38μm. Seu poder de penetração
a torna nociva aos seres vivos, porém esta energia
eletromagnética é praticamente toda absorvida pela
camada de ozônio atmosférico.
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
Visível (LUZ): é o conjunto de radiações eletromagnéticas
que podem ser detectadas pelo sistema visual humano. A
sensação de cor que é produzida pela luz está associada a
diferentes comprimentos de ondas. As cores estão
associadas aos seguintes intervalos espectrais.
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
violeta: 0,38 a 0,45 μm
azul: 0,45 a 0,49 μm
verde: 0,49 a 0,58 μm
amarelo: 0,58 a 0,6 μm
laranja: 0,6 a 0,62 μm
vermelho: 0,62 a 0,70 μm
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
Infravermelho (IV): é a região do espectro que se estende de
0,7 a 1000 μm e costuma ser dividida em três sub regiões:
IV próximo: 0,7 a 1,3 μm
IV médio: 1,3 a 6 μm
IV distante: 6 a 1000 μm
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
Microondas: são radiações eletromagnéticas produzidas por
sistemas eletrônicos (osciladores) e se estendem pela
região do espectro de 1mm até cerca de 1m, o que
corresponde ao intervalo de freqüência de 300GHz a
300MHz. Os feixes de microondas são emitidos e
detectados pelos sistemas de radar (radio detection and
ranging).
ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO
Radio: é o conjunto de energias de freqüência menor que
300MHz (comprimento de onda maior que 1m). Estas ondas
são utilizadas principalmente em telecomunicações e
radiodifusão.
Espectro óptico: refere-se à região do espectro eletromagnético que
compreende as energias que podem ser coletadas por sistemas ópticos
(ultravioleta, visível e infravermelho).
Espectro solar: refere-se à região espectral que compreende os tipos de
energia emitidas pelo Sol. Cerca de 99% da energia solar que atinge a
Terra encontra-se concentrada na faixa de 0,28 a 4 μm.
Espectro visível: refere-se ao conjunto das energias eletromagnéticas
percebido pelo sistema visual humano, também denominado de luz.
Espectro termal: refere-se ao conjunto das energias eletromagnéticas
emitidas pelos objetos terrestres e encontra-se nos intervalos espectrais
correspondente ao infravermelho médio e distante.
Quando consideramos o Sol como fonte de energia
eletromagnética (ou fonte de iluminação) os sensores
detectam a energia refletida pelos objetos terrestres,
portanto o sensoriamento remoto é realizado na faixa do
espectro solar.
Quando a Terra atua como fonte de energia eletromagnética
os sensores detectam a energia emitida pelos corpos
terrestres, portanto o sensoriamento remoto é realizado na
faixa do espectro termal.
ATENUAÇÃO ATMOSFÉRICA
Os principais gases absorvedores da radiação eletromagnética são
vapor d’água (H2O), oxigênio (O2), ozônio (O3) e gás carbônico (CO2).
Os gases CO, CH4, NO e N2O ocorrem em pequenas quantidades e
também exibem espectros de absorção.
ATENUAÇÃO ATMOSFÉRICA
Também existem regiões no espectro eletromagnético para os quais a
atmosfera é opaca (absorve toda a energia eletromagnética). Na região
do ultravioleta e visível, o principal gás absorvedor da energia
eletromagnética solar é o ozônio (O3), o qual protege a terra dos raios
ultravioletas que são letais a vida vegetal e animal. Na região do
infravermelho os principais gases absorvedores são o vapor d’água
(H2O) e o dióxido de carbono (CO2).
COMPORTAMENTO ESPECTRAL DE OBJETOS NATURAIS
Os objetos interagem de maneira diferenciada espectralmente com a energia
eletromagnética incidente, pois os objetos apresentam diferentes
propriedades físico-químicas e biológicas. Estas diferentes interações é que
possibilitam a distinção e o reconhecimento dos diversos objetos terrestres
sensoriados remotamente, pois são reconhecidos devido a variação da
porcentagem de energia refletida em cada comprimento de onda.
SISTEMA SENSOR
Os sensores remotos são dispositivos capazes de
detectar a energia eletromagnética (em determinadas
faixas do espectro eletromagnético) proveniente de um
objeto, transformá-las em um sinal elétrico e registrá-la.
Os sistemas imageadores fornecem como produto uma
imagem da área observada, como por exemplo temos os
“scaners” e as câmaras fotográficas, enquanto que os
sistemas não-imageadores, também denominados
radiômetros ou espectroradiômetros, apresentam o
resultado em forma de dígitos ou gráficos.
SISTEMA SENSOR
A qualidade de um sensor geralmente é especificada
pela sua capacidade de obter medidas detalhadas da
energia eletromagnética. As características dos
sensores estão relacionadas com:
- resolução espacial
- resolução espectral
- resolução radiométrica
- resolução temporal
SISTEMA SENSOR
-resolução espacial
A resolução espacial representa a capacidade do sensor
distinguir objetos. Ela indica o tamanho do menor
elemento da superfície individualizado pelo sensor.
SISTEMA SENSOR
-resolução espectral
A resolução espectral refere-se à largura espectral em
que opera o sensor.
Portanto, ela define o intervalo espectral no qual são
realizadas as medidas, e consequentemente a
composição espectral do fluxo de energia que atinge o
detetor. Quanto maior for o número de medidas num
determinado intervalo de comprimento de onda melhor
será a resolução espectral da coleta.
SISTEMA SENSOR
-resolução radiométrica
A resolução radiométrica define a eficiência do sistema
em detectar pequenos sinais, ou seja, refere-se à maior
ou menor capacidade do sistema sensor em detectar e
registrar diferenças na energia refletida e/ou emitida
pelos elementos que compõe a cena (rochas, solos,
vegetações, águas, etc). Por exemplo, o sistema sensor
TM do Landsat 5 distingue até 256 tons distintos de
sinais representando-os em 256 níveis de cinza.
SISTEMA SENSOR
-resolução temporal
a resolução temporal do sensor, que está relacionada
com a repetitividade com que o sistema sensor pode
adquirir informações referentes ao objeto.
SATÉLITES DE SENSORIAMENTO REMOTO
ÓRBITA GEOESTACIONÁRIA
Os satélites nesta órbita estão a uma altitude de cerca de
36.000 km. São chamados geoestacionários porque sua
órbita acompanha o movimento de rotação da Terra.
Como ficam dispostos ao longo do Equador terrestre, e
por causa da grande altitude podem ter uma visão
sinóptica completa, ou seja, de todo o disco terrestre
compreendido pelo seu campo de visada. É por essa
grande abrangência de superfície terrestre coberta em um
curto intervalo de tempo que eles são muito úteis para
estudos de fenômenos meteorológicos, os quais são
bastante dinâmicos.
SATÉLITES DE SENSORIAMENTO REMOTO
ÓRBITA BAIXA
Em geral, a órbita dos satélites de sensoriamento remoto
enquadra-se no que se denomina órbita baixa, o que
equivale a dizer órbitas com menos de 1.000 km de
altitude.
LANDSAT
O primeiro satélite da série Landsat foi lançado no início dos
anos 70. Esta série de satélites é a principal no campo do
sensoriamento remoto, não só por ser a de período de vida
mais longo de fornecimento contínuo de dados, mas também
pela notável facilidade de acesso e qualidade dos dados
gerados.
PARÂMETROS DO ETM+/LANDSAT-7
BANDAS ESPECTRAIS DO ETM+/LANDSAT-7
Uso da Terra – Inventário Florestal Contínuo do RS – 2001
Folha Chapecó do Inventário Florestal Contínuo do RS - 2001
Percentuais das Classes de Uso da Terra sobre o Total de Áreas Classificadas Inventário Florestal Contínuo
0,43%
2,29%
18,22%
0,44%
Fl. Nativa
0,67%
0,13%
Eucalipto
Pinus
Agricultura
Solo Exposto
Campo
26,36%
Água
23,87%
Urbanização
Nâo Classificado
27,68%
Participação das Classes de Uso da Terra sobre as Áreas Municípais Classificadas - Inventário Florestal
Contínuo - Km²
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Fl. Nativa
Eucalipto
Agricultura
Solo Exposto
Campo
Água
Pinus
Urbanização
Nâo Classificado
SPOT
O programa SPOT (Satellite Pour Observation de la Terre, Satélite Para
Observação da Terra) é um programa Francês de satélites de
sensoriamento remoto.
O primeiro da série foi lançado em 22/2/1986.
SENSORES DO SPOT-4
SATÉLITES NOAA
A NOAA (National Oceanic and Atmospheric Admnistration), que é uma
agência governamental dos Estados Unidos, é responsável pelos satélites
também chamados NOAA.
PROGRAMA BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO
O Brasil possui basicamente dois programas de
sensoriamento remoto:
CBERS (China Brazil Earth Resources Satellite, Satélite
Sino-Brasileiro de Sensoriamento Remoto
MECB (Missão Espacial Completa Brasileira)
PROGRAMA BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO
O programa CBERS é uma missão conjunta entre o Brasil,
através do INPE, e a China, através da CAST (Agência
Chinesa de Ciência e Tecnologia), e envolve a construção,
lançamento e gerenciamento operacional de dois
satélites de sensoriamento remoto.
O primeiro foi lançado em 14/10/1999 a partir da base de
lançamentos de Tayuan, pelo veículo lançador Longa
Marcha 4B.
Satélite CBERS e seus componentes.
PROGRAMA BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO
As 3 câmeras a bordo do satélite CBERS2 são:
CCD - (Couple Charged Device):
A câmera de alta resolução CCD possui cinco faixas espectrais (5 bandas) e
fornece imagens de uma faixa de 113 Km de largura a uma resolução de 20m. A
resolução temporal desta câmera é de 26 dias, ou seja a cada 26 dias a mesma
faixa na Terra é imageada.
IRMSS - (InfraRed MultiSpectral Scanner):
O varredor multispectral infravermelho de média resolução possui quatro faixas
espectrais e gera imagens de 120 Km de largura com resolução de 80m. A
resolução temporal deste instrumento é de 26 dias.
WFI - (Wide Field Imager):
O Imageador de visada Larga possui 2 faixas espectrais e adquire imagens de
890 Km de largura a uma resolução de 260 m. A resolução temporal deste
instrumento é de 5 dias.
PROGRAMA BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO
CEBERS 2
PROGRAMA BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO
CEBERS 2B
As 3 câmeras a bordo do satélite CBERS2-B são:
CCD - (Couple Charged Device), também presente no CBERS2.
WFI - (Wide Field Imager), também presente no CBERS2.
HRC - (HRC - High Resolution Camera) Câmera Pancromática de
Alta Resolução.
A câmera HRC opera numa única faixa espectral, que cobre o visível
e parte do infravermelho próximo. Está presente apenas no CBERS2B. Produz imagens de uma faixa de 27 km de largura com uma
resolução de 2,7 m, que permitirá a observação com grande
detalhamento dos objetos da superfície. Como sua faixa de cobertura
é de 27 km, serão necessários cinco ciclos de 26 dias para que os
113 km padrão da CCD sejam cobertos pela HRC. Assim, a cada 130
dias será possível ter uma cobertura completa do país, para ser
correlacionada com aquela obtida pela câmera CCD, que neste
período terá coberto o país por cinco vezes.
PROGRAMA BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO
CEBERS 2B
Cebers 2 – Sensor CCD – Plano Diretor de Brasília
Prezado Luiz Paulo de Moura Fragomeni,
Seu pedido esta completo.
Voce pode fazer o download dos arquivos :
CBERS_2B_HRC_20080721_159_C_132_3_L2_BAND1.tif.zip
a partir do link http://imagens.dgi.inpe.br/cdsr/Luiz_Paulo_Fragomeni231157 .
Se voce encontrar algum problema, entre em contato com
<[email protected]>, e mencione o pedido 231157.
Os arquivos ficarao disponiveis por 5 dias.
As faixas espectrais correspondentes as bandas são as que seguem:
Banda CCD Banda 1 = 0,45 - 0,52 micrometro (azul)
Banda CCD Banda 2 = 0,52 - 0,59 micrometro (verde)
Banda CCD Banda 3 = 0,63 - 0,69 micrometro (vermelho)
Banda CCD Banda 4 = 0,77 - 0,89 micrometro (infravermelho próximo)
Banda CCD Banda 5 = 0,51 - 0,73 micrometro (pancromática)
IRM, Banda 1 = 0,50 - 1,10 micrometro (pancromática)
IRM, Banda 2 = 1,55 - 1,75 micrometro (infravermelho medio)
IRM, Banda 3 = 2,08 - 2,35 micrometro (infravermelho medio)
IRM, Banda 4 = 10,40 - 12,50 micrometro (infravermelho termal)
WFI, Banda 1 = 0,63 - 0,69 micrometro (vermelho)
WFI, Banda 2 = 0,77 - 0,89 micrometro (infravermelho próximo)
HRC, Banda 1 = 0,50 - 0,80 micrometro (pancromática)
Para maiores informaçõss sobre o Programa CBERS, consulte
http://www.cbers.inpe.br
Veja o novo Video Educacional "Satelites e seus Sub-Sistemas", tendo o CBERS
como exemplo (http://www.cbers.inpe.br/pt/index_pt.htm).
Production Manager
Continuidade do programa
Em 2002, foi assinado um acordo para a continuação do programa CBERS,
com a construção de dois novos satélites - os CBERS-3 e 4, com novas
cargas úteis e uma nova divisão de investimentos de recursos entre o Brasil e
a China - 50% para cada país. Porém, em função de o lançamento do CBERS3 ser viável apenas para um horizonte em que o CBERS-2 já tivesse deixado
de funcionar, com prejuízo para ambos os países e para os inúmeros usuários
do CBERS, o Brasil e a China, em 2004, decidiram construir o CBERS-2B e
lançá-lo em 2007. O CBERS-2B operou até o começo de 2010. O CBERS-3
está com cronograma de lançamento previsto para fins de 2012, enquanto o
CBERS-4 segue em ritmo normal de construção.
GeoEye-1 and IKONOS Feature Comparison
Satellite Feature
GeoEye-1
IKONOS
Resolution
.50-meter
1-meter
Spectral range (pan)
450-800 nm
526-929 nm
Blue
450-510 nm
445-516 nm
Green
510-580 nm
505-595 nm
Red
655-690 nm
632-698 nm
Near IR
780-920 nm
757-853 nm
Pan Resolution at nadir
.41 meters
.82 meters
Pan Resolution at 60 elevation
.50-meters
1.0 meter
Multi-spectral Resolution at nadir
1.64 meters
3.28 meters
Swath width at nadir
15.2 km
11.3 km
Launch date
22-Aug-08
24-Sep-99
Life Cycle
7 years
Over 8.5 years
Revisit Time
3 days at 40° latitude with elevation >
60°
3 days at 40° latitude with elevation >
60°
Orbital Altitude
681 km
681 km
Nodal Crossing
10:30 AM
10:30 AM
Approximate Archive size (km2)
0
245,000,000
Geoeye
Res: 0,5 m
Rio de Janeiro
Prezados;
A BRASGEO em parceria com a ASTRIUM – SPOT, está trazendo para o Sul do Brasil o SpotMaps
SPOTMaps é um mosaico de cobertura ininterrupta, uniforme e sem emendas. Obtido a partir de imagens
recentes do satélite SPOT5 - de 2.5m de resolução - sobre áreas extensas (para trabalhos em níveis locais,
regionais, estaduais e nacionais).
É uma carta básica colorida que oferece alta precisão geométrica a qual reflete fielmente as verdadeiras cores
do solo. É adequado para trabalho em escalas compatíveis e pode servir de base para elaboração de inúmeros
tipos de bases geográficas.
O mosaico é georreferenciado e pode ser diretamente integrado em qualquer Sistema de Informação
Geográfica.
Vantagens do SPOTMaps
·
Mosaicos uniformes e sem emendas de vastas áreas territoriais cobrindo municípios, estados ou
regiões de interesse;
·
Mapa de referência em cores naturais de alta precisão geométrica;
·
Adaptado para trabalhar em escalas compatíveis;
·
Completa qualquer tipo de base de dados georeferenciada;
·
As cores reproduzem de forma fiel as cores naturais das paisagens e do solo;
·
Custo/beneficio;
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captura, modelagem, manipulação, recuperação, análise e apresentação
de dados georreferenciados" (WORBOIS, 1995).
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