SENSORIAMENTO REMOTO

Sensoriamento Remoto “O Sensoriamento Remoto pode ser entendido como um conjunto de atividades que permite a obtenção de informações de objetos que compõem a superfície terrestre sem a necessidade de contato direto com os mesmos. Esta atividade envolve a detecção, aquisição e análise da energia eletromagnética emitida ou refletida pelos objetos terrestres e registrados por sensores remotos. A energia eletromagnética utilizada na obtenção dos dados é também denominada de radiação eletromagnética.” (MORAES, ?) “Os chamados sistemas de Sensoriamento Remoto são os veículos e instrumentos necessários à coleta de dados para serem analisados pela comunidade científica e por usuários em geral. E há uma estreita associação entre Sensoriamento Remoto e satélites artificiais. Esses, a cada dia, mais e mais se tornam os instrumentos cotidianos dos profissionais dessa área.” (EPIPHANIO, ?)

Figura 1 - Imagem do Aeroporto Internacional de Guarulhos, tomada com resolução espacial de 30 metros pelo sensor ETM a bordo do Landsat-7, 30/04/2000. Figura 2 - Imagem do Aeroporto Internacional de Guarulhos, tomada com resolução espacial de 1 metro, 14/12/2008. Fonte: GoogleEarth.

História do Sensoriamento Remoto Fotografias Primeiros produtos de sensoriamento remoto Viabilizou novas alternativas de registrar detalhes Aprimoraram nossos conhecimento da Terra Fonte: INPE

História do Sensoriamento Remoto Balões de ar quente Câmeras passaram a ser montadas para fornecer novas formas de observar a Terra Utilizado para reconhecimento do território Fonte: INPE

História do Sensoriamento Remoto Invenção do avião I Guerra Mundial – expansão da prática com a intenção de monitorar o movimento das tropas inimigas Obtenção de fotos aéreas Fonte: INPE

História do Sensoriamento Remoto II Guerra Mundial Aperfeiçoamento na compreensão do infra-vermelho e no uso do Radar Avanços no uso das fotografias aéreas para o reconhecimento Fonte: INPE

História do Sensoriamento Remoto Radar Uso primário - localização de aeronaves no ar Adaptação dessa tecnologia para o SR Fonte: INPE

História do Sensoriamento Remoto Guerra Fria Corrida Espacial entre os EUA e a URSS Tecnologias trouxeram inúmeros avanços para os satélites de SR TIROS 1 – 1° Satélite Meteorológico Além disso podemos citar os avanços nos satélites de navegação e localização (GPS) e os de comunicação Fonte: INPE

História do Sensoriamento Remoto Termo utilizado no início da década de 1960 Diferenciar as novas imagens que passaram a ser geradas pelos satélites das fotografias aéreas convencionais Fonte: NASA.

História do Sensoriamento Remoto Aprimoramento nos sensores orbitais nos anos 70 Avanço na informática nos anos 80 - computadores Estudos mais detalhados da Terra. Uso mais amplo de sistemas de processamento de imagens de sensoriamento remoto

História do Sensoriamento Remoto Sensoriamento Remoto - Aplicações Estudos ambientais Integração com os SIGs – dados combinados e analisados para melhor compreendermos o mundo Integrado com outros tipos de informação como mapas de estradas, levantamento de solos e modelos digitais de terreno Fonte: INPE.

História do Sensoriamento Remoto Sensoriamento Remoto - Brasil Década de 1960 – Criação de um programa de pesquisa em sensoriamento remoto Fonte: INPE. Década de 1970 - Projeto RADAMBRASIL (Radar da Amazônia) Realizar o levantamento integrado dos recursos naturais

História do Sensoriamento Remoto Sensoriamento Remoto - Brasil Década de 1970 – Período pré-orbital Fonte: INPE. Formação de uma equipe para criar métodos para utilização dos dados orbitais Instalação da estação de recepção de dados orbitais e dos laboratórios de processamentos dos dados de satélite

História do Sensoriamento Remoto Sensoriamento Remoto – Década de 1970 Lançamento do satélite ERTS – 1 (Landsat1) Obtenção repetitiva dos dados em grande escala Fase de consolidação desta tecnologia

História do Sensoriamento Remoto Sensoriamento Remoto – Década de 1980 Adaptação da estação brasileira para receber dados do Landsat, que seria lançado em 1982 Melhoria na qualidade dos dados orbitais coletados Fonte: INPE.

História do Sensoriamento Remoto Sensoriamento Remoto – Década de 1980 1986 – Lançamento do SPOT (França) Fonte: INPE. Avanços nas atividades de SR ao proporcionar dados mais detalhados sobre a superfície; Possibilidade de novas aplicações, como os estudos urbanos; Aumento do interesse do setor privado.

História do Sensoriamento Remoto Sensoriamento Remoto – Década de 1980 Início da cooperação Brasil – China para o desenvolvimento de dois satélites de SR Fonte: INPE. CBERS – Satélite de Recursos Terrestres Sino Brasileiro Lançado em 1999; Inseriu o Brasil no seleto grupo de países detentores de satélites de SR; Início de uma nova etapa no programa espacial brasileiro.

História do Sensoriamento Remoto Sensoriamento Remoto – Década de 1990 Lançamento de novos satélites com sensores orbitais ainda mais avançados Fonte: INPE.

Princípios Físicos do Sensoriamento Remoto Radiação Eletromagnética: a energia eletromagnética é emitida por qualquer corpo que possua temperatura acima do zero absoluto. O Sol e a Terra são as duas principais fontes naturais de energia eletromagnética utilizadas no S.R.

Princípios Físicos do Sensoriamento Remoto Figura 4 – Esquema de aquisição, transmissão e coleta de dados de satélites. FLORENZANO, 2007.

Princípios Físicos do Sensoriamento Remoto A energia eletromagnética, que se propaga em forma de ondas eletromagnética com a velocidade da luz (300.000 km/s). Ela é medida em frequência (Hz) e comprimento de onda (m). A frequência de onda é o número de vezes que uma onda se repete por unidade de tempo. Dado que a velocidade de propagação das ondas eletromagnética é diretamente proporcional à sua frequência e comprimento de onda. Quantidade de Energia (Q): quanto maior a quantidade de energia maior será a frequência ou menor será o comprimento de onda e vice-versa.

Princípios Físicos do Sensoriamento Remoto Espectro eletromagnético: representa a distribuição da radiação eletromagnética, por regiões, segundo o comprimento de onda e a frequência. Observe que o espectro eletromagnético abrange desde curtos comprimentos de onda, como os raios cósmicos e os raios gama, de alta frequência, até longo comprimento de ondas como as ondas de rádio e TV, de baixa frequência. Figura 5 – Espectro Eletromagnético.

Princípios Físicos do Sensoriamento Remoto Comportamento espectral de objetos naturais: o fluxo de energia eletromagnética ao atingir um objeto (energia incidente) sofre interações com o material que o compõe, sendo parcialmente refletido, absorvido e transmitido pelo objeto. 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.

Figura 6 – Assinaturas Espectrais. Disponível em: http://www. inpe Figura 6 – Assinaturas Espectrais. Disponível em: http://www.inpe.br/unidades/cep/atividadescep/educasere/C%f3pia%20de%20index.htm. Acesso em: 16/02/2012.

Figura 7 – Curva espectral da vegetação, da água e do solo Figura 7 – Curva espectral da vegetação, da água e do solo. FLORENZANO, 2007.

Sensores Remotos 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-las, de tal forma que esse possa ser armazenado e transmitido em tempo real para posteriormente ser convertido em informações que descrevem as feições que compõem a superfície terrestre. Os sistemas sensores podem ser Imageadores (fornecem como produto uma imagem da área observada) ou Não-imageadores (apresentam resultados em formas de dígitos ou gráficos). Os sistemas sensores podem ser classificados em: Ativos ou Passivos.

Sensores Remotos Características dos Sensores Remotos Resolução Espacial: representa a capacidade do sensor distinguir objetos. Ela indica o menor tamanho do menor elemento da superfície individualizado pelo sensor. Resolução Espectral: refere-se à largura espectral em que opera o sensor. Ela define o intervalo espectral no qual são realizadas as medidas, e consequentemente a composição espectral do fluxo de energia que atinge o detector. Resolução Temporal: refere-se a repetitividade com que o sistema sensor pode adquirir informações referentes ao objeto (área).

Figura 8 – Imagem IKONO (1m) e Spot (20m). Disponível em: http://www Figura 8 – Imagem IKONO (1m) e Spot (20m). Disponível em: http://www.professores.uff.br/cristiane/Estudodirigido/SIG.htm#Estrut_dados%20geogr_SIG. Acesso em: 17 de fev. 2012.

Satélites Artificiais São veículos colocados em órbita da Terra e que promovem continuamente a aquisição de dados relacionados às propriedades primárias dos objetos por meio dos sensores remotos. Características Orbitais Órbita Alta Orbitam à 35.000 km de altitude; Geoestacionários – acompanham o movimento de rotação; Dispostos ao longo da Linha do Equador; Aplicação no campo da meteorologia. Órbita Baixa Orbitam entre 1.000 e 200 km de altitude; Órbita Polar e Heliossíncrona (permite que a Terra toda seja imageada após um número de órbitas).

Figura 9 – Tipos de órbitas dos satélites artificiais. FLORENZANO, 2007.

Bibliografia Sensoriamento remoto: aplicações para a preservação, conservação e desenvolvimento sustentável da Amazônia / Nelson W. Dias [et al.]. 2ª ed. – São José dos Campos: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 2009. FLORENZANO, T. Introdução em Sensoriamento Remoto.