Sensoriamento Remoto Prof. Dr. Cristiano Zerbato.

Apresentação em tema: "Sensoriamento Remoto Prof. Dr. Cristiano Zerbato."— Transcrição da apresentação:

1 Sensoriamento Remoto Prof. Dr. Cristiano Zerbato

2 SR É o processo de capturar informação sobre alguma coisa sem estar em contato físico com ela. Exemplos: – Uso dos olhos para detectar luz – Ouvir o barulho da buzina Detectar a energia eletromagnética refletida pelos objetos

3 SR Área com maior potencial para desenvolvimento em A.P. é a de sensores; Grande vantagem: capacidade de coletar, dentro de uma mesma área, uma quantidade muito maior de dados do que aquela permitida pelas técnicas tradicionais de amostragem georreferenciada. Isso permite uma caracterização mais detalhada e, consequentemente, confiável da variabilidade espacial da lavoura. Mesmo sendo medidas indiretas e que precisam de calibração e desenvolvimento de algoritmos agronômicos para serem informações úteis.

4 “ Sensor “ Dispositivo que efetivamente mede ou estima determinada propriedade do alvo. “ Sistema sensor “ Todo o conjunto configurado para a operação de campo, composto de: Plataforma Coletor de dados Componentes de instrumentação Sensor propriamente dito

5 Fundamentos do SR Parte do princípio que cada alvo tem uma característica única de reflexão e emissão de energia eletromagnética

6 Fundamentos do SR Radiação eletromagnética (REM) em A.P – Origem da REM externa (SOL) = Sensor passivo – REM emitida pelo próprio sistema sensor = Sensor ativo

7 Fundamentos do SR Interação REM e Alvo Absortância (a) Refletância (b) Transmitância (c)

8 Fundamentos do SR Interação REM e Alvo – A intensidade de cada fracionamento está relacionada com o comprimento de onda analisado e as propriedades físico- químicas do alvo. – Em A.P. prevalece o uso da refletância

9 Fundamentos do SR Radiação eletromagnética (REM) em A.P Assinatura espectral Carotenos Clorofila Estrutura celular interna da folha Presença de água

10 Fundamentos do SR Radiação eletromagnética (REM) em A.P Assinatura espectral

11 Fundamentos do SR Interação folha – REM 28% da REM absorvida pelas folhas são para realizar fotossíntese As propriedades ópticas da folha depende: – Qualidade e intensidade da REM – Espécie – Espessura e estrutura foliar – Teor de clorofila e caroteno – Teor de matéria seca por unidade de área

12 Fundamentos do SR Interação folha – REM A REM que atinge a folha é refletida, transmitida ou absorvida, e isto depende de: – Comprimento de onda – Ângulo de incidência – Textura, propriedade ópticas e bioquímicas das folhas

13 Fundamentos do SR IV Próximo A estrutura interna da folha é o fator predominante para controlar a reposta espectral ao IV próximo – Distribuição e arranjo dos espaços com ar – Tamanho e forma das células Alta reflectância e transmitância % absorvida é mínima Resposta do dossel é diferente de uma folha isolada

14 Nomenclatura Sensores ópticos que mensuram a forma como a radiação interagem com os alvos (principalmente a energia refletida) são chamados: RADIÔMETROS. Variam em função das bandas espectrais e dos comprimentos de onde que trabalham. Se trabalham: – Com 2 bandas = multiespectral – Com mais bandas = hiperespectral ou espectrorradiômetros

15 Plataforma de operação Orbital Câmeras, “scanners” e radares (Imageadores nos satélites ) Aéreo (suborbital) Fotografias aéreas e radiômetros hiperespectrais Terrestre Radiômetros portáteis e multiespectrais ou até mesmo hiperespectrais

16 Plataforma de operação QUAL USAR ? – Orbital e aéreo: extensas áreas em pequeno espaço de tempo. Limitações em razão das condições climáticas ou ao tempo de processamento. Prejudica a intervenção no momento adequado durante a safra. – Terrestre (embarcado em máquinas agrícolas): depende da velocidade de deslocamento e espaçamento entre passadas. Informações podem ser mais detalhadas devido à proximidade do alvo e ao grande número de dados coletados.

17 ORBITAL SATÉLITES

18 Parâmetro de qualidade da imagem Satisfaz as demandas requeridas para determinado mapeamento no âmbito da A.P.? Resoluções: – Espacial (geométrica) – Radiométrica – Espectral – TEMPORAL

19 Resolução Espacial (Geométrica) 1m 15m 30m

20 Resolução Radiométrica (A)= 12 bits = 144 níveis de cinza (B)= 4 bits = 16 níveis de cinza (C)= 2 bits = 4 níveis de cinza (D)= 1 bit = preto e branco

21 Resolução Espectral Quantidade de bandas e largura que o sensor capta (A)= CBERS (B)= LANDSAT

22 Resolução Temporal dos Satélites É a frequência que um determinado sensor pode adquirir imagem de uma área particular (Revisita) – CBERS – 26 dias – LANDSAT – 16 dias – SPOT – 26 dias

23 CBERS

24 LANDSAT

25 SPOT

26 A estação brasileira para recepção de imagens CBERS, LANDSAT e SPOT, cujo principal objetivo é cobrir o território nacional, está instalada em Cuiabá –MT. De lá a estação cobre não só o Brasil, mas também boa parte da América do Sul.

27 SUBORBITAL (Aéreo) VANT´s e Drones Ficha Técnica Peso total: 650 g Envergadura: 96 cm Vel. de voo: 50 km/h Res. a ventos: 45 km/h Aut. bateria: 45 min Dist. comunicação: 3 km Res. Câmera: 32 Mpx

28 SUBORBITAL (Aéreo) VANT´s e Drones

29 SUBORBITAL (Aéreo) VANT´s e Drones

30 SUBORBITAL (Aéreo) Câmeras Imagem colorida Imagem “falsa cor”

31 Apresentação Guarani31 Vantagens Levantamento Planialtimétrico com VANT Rendimento operacional Rendimento operacional  500 ha/dia por VANT;  10 ha/dia por topografia convencional Maior detalhamento e alta precisão Maior detalhamento e alta precisão  VANT: até 20 pontos/m²  Topografo: 1 ponto a cada 5 a 20 m Aumento em 50 X a Ef. Operacional

32 Satélite 30 m Satélite 20 m VANT 0,03 m – 0,3 m QUALIDADE / RESOLUÇÃO

33 SUBORBITAL (Aéreo) Câmera de 10 Mp

34 SUBORBITAL (Aéreo) Etapas de utilização de um VANT em agricultura de precisão se resumem em: Planejamento de voo; Voo com sobreposição; Obtenção das imagens georreferenciadas; Processamento das imagens; Geração de Mosaico; Analise em uma ferramenta SIG; Geração de relatórios.

35 SUBORBITAL (Aéreo) Possíveis correções de erros : Correção geométrica  Ocorre devido á posição em que a imagem foi adquirida (ângulo de aquisição, ruídos).  Pixels quadrados se tornam trapézios e eles não encaixam.  Solução: selecionar pontos de controle na imagem (marcos com coordenadas conhecidas ou algum ponto permanente do terreno (estradas ou construções). Assim o software faz a correção da geometria por triangulações.

36 SUBORBITAL (Aéreo) Possíveis erros : Correção radiométrica  Ocasionadas por variações atmosféricas e iluminação das áreas imageadas.  Solução: ponto na superfície é tomado como referência e por meio de curvas de calibração e normalização dos dados, o restante da imagem passa a obedecer o padrão de refletância.

37 Aplicações Modelo digital de superfície

38 Aplicações Modelo digital de superfície

39 Aplicações Controle da produção

40 Aplicações Mapa de cobertura vegetal

41 Aplicações Detectar a contaminação de pragas

42 Aplicações Detectar a plantas daninhas

43 Aplicações Falhas no plantio % Estimada de Falhas de Plantio (>1,5m): 5,3% Área analisada: 28ha

44 Aplicações Falhas no plantio Até 3% Até 30%

45 Aplicações Mapeamento das linhas de plantio

46 Aplicações Contagem de gado

47 Aplicações Volume de bagaço em usina

48 Área CAP Jr. Soja

49 Índices de vegetação Um índice espectral é o resultado de operações matemáticas entre valores numéricos de pixels das bandas de uma imagem. – Número correlacionado à produtividade, área foliar, biomassa,... – Reduz o número de informações de múltiplas bandas para um número

50 Índices de vegetação

51 NDVI Ex: IVP: 100, 200, 350 V: 50

52 TERRESTRES Geralmente são sensores ativos ! Já nos dão o Índice de vegetação Já nos dão o mapa do Índice de vegetação

53 TERRESTRES Crop Circle NDVI

54 TERRESTRES Greenseeker NDVI

55 TERRESTRES Greenseeker “manual”

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60 TERRESTRES OptRx NDRE ??????

61 TERRESTRES NDRE – Red Edge – Comportamento de uma única folha é diferente do comportamento do dossel NDVI (Crop circle) (Greenseeker) NDRE (OptRx) Teor de clorofila

62 Outras aplicações Processamento de imagens... – Cor – Brilho – Textura – Etc...

63 Na internet tem muita informação em SR... mas cuidado ! Enfermeira, acesse a internet, vá até www.cirurgia.com e clique no ícone “O que fazer quando você está totalmente perdido”.

64 Tá complicado ?

65 OBRIGADO Prof. Dr. Cristiano Zerbato “Mude a sua visão, veja por cima”