Geomática Aplicada à Gestão de Recursos Hídricos Ikonos de Vitória 1 m de Resolução PROF. ALEXANDRE ROSA DOS SANTOS Engenheiro Agrônomo - UFES Mestrado em Meteorologia Agrícola – UFV Doutorado em Engenharia Agrícola - UFV

Capítulo 3 UNIVERSIDADE FEDERAL DOS ESPÍRITO SANTO – UFES CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS E NATURAIS - CCHN DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA - DPGEO LABORATÓRIO DE GEOMÁTICA DA UFES - LGU Obs: Todos os Slides apresentados foram adaptados do livro “Fundamentos do Sensoriamento Remoto e Metodologias de Aplicação (2ª Edição). Autor: Maurício Alves Moreira Vitória LANDSAT Andaraí Ikonos 1 m resolução Campos do Jordão Ikonos 1m de Resolução Capítulo 3 Noções Básicas sobre a Água e sua Interação com a Radiação Solar

ESTRUTURA MOLECULAR DA ÁGUA Molécula de água mostrando o par eletrônico formado pelos elétrons dos átomos de hidrogênio e oxigênio, em que p e n são os prótons e elétrons, respectivamente.

INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA COM A ÁGUA Curvas de reflectância da água nos estados líquido, gasoso (nuvem) e sólido (neve) Água Gasosa: apresenta elevada reflectância em torno de 70%, em todas as radiações eletromagnéticas contidas no espectro óptico (400 a 2.500 nm). Entretanto, observam-se bandas de maior absorção em 1.000, 1.300 2 2.000 nm. Água Sólida (Neve): a curva de reflectância da água na forma de neve até 1.200 é maior do que no estado gasoso. De 1.200 a 2.500 nm há um decaimento dessa curva, indicando uma absorção acentuada da energia nesta região espectral. Nos comprimentos de onda de 1.500 e 2.000 nm (absorção máxima) ocorre maior absorção. Água líquida: absorve toda a radiação eletromagnética abaixo de 380 nm e acima de 700 nm (absorção total). Mesmo na faixa espectral entre 380 e 700 nm, a reflectância é relativamente pequena, ultrapassando pouco mais de 5%.

Partículas Minerais Inorgânicas FATORES QUE INTERFEREM NA REFLECTÂNCIA DA ÁGUA O fitoplâncton é responsável pela absorção de MO, por meio da utilização de nutrientes inorgânicos e energia solar (fotossíntese). Essa MO dissolvida na água determina a cor amarelo-marrom da água Matéria Orgânica Partículas Minerais Inorgânicas Fitoplâncton Á medida que a concentração de MO na água aumenta, sua reflectância (aumento da absorção) diminui em todo espectro do visível. PMI provenientes de rochas e solos que são carreadas para os corpos d’ água, por ação do vento, da chuva e da ressuspensão e por erosão do fundo, também interferem na absorção da energia pela massa de água. VEJA EXEMPLO

Comparação entre curvas de absorção de ácidos húmicos (A) e amostras de material orgânico dissolvido em água (B)

micrômetros de tamanho; nas mesmas concentrações de (A) Reflectância residual de suspensões de material inorgânico: (A) material branco com partículas entre 1 e 20 micrômetros de tamanho, nas concentrações de 25, 50, 75 e 100 % e (B) material vermelho com partículas entre 7 e 37 micrômetros de tamanho; nas mesmas concentrações de (A)

Curvas de reflectância da água obtidas nos rios Tietê e Piracicaba e no reservatório de Barra Bonita, Estado de São Paulo Elevada concentração de material inorgânico em suspensão, com acentuda reflectância na faixa do vermelho. Água dos dois rios já misturadas, mostrando claramente a transição entre os dois espectros anteriores. Elevada concentração de matéria orgânica na água.

RESUMO DO CAPÍTULO Vale a pena conferir

Propriedades Espectrais da Água Lagos, rios, oceanos, etc., são relativamente fáceis de serem identificados nas imagens. Estes corpos são identificados para a realização de estudos hidrológicos e para a preparação de mapas ou interpretação de imagens (eles são usados como referências que permitem localizar outros corpos ou feições). A refletividade da água, medida em comprimentos de onda relativamente pequenos permite identificar poluentes. O planctom e outros tipos de vegetais e organismos alteram a natureza da refletividade da água (quando estão presentes acima da superfície da água alteram a refletividade em todos os comprimentos de onda; quando estão presentes debaixo da superfície, afetam somente os comprimentos de onda menores). A profundidade das águas pode ser determinada mediante imagens obtidas entre 0,5 e 0,58 mm. Nesta região do espectro das r.e.m. é menor o coeficiente de extinção (atenuação) das radiações por metro de profundidade. VEJA EXEMPLO SEGUINTE

Relação entre o coeficiente de extinção por metro e comprimento de onda Coeficiente de extinção por metro 0,08 0,02 0,4 0,8 m Mínima extinção Os comprimentos de onda maiores são mais rapidamente absorvidos pela água

PROPRIEDADES ESPECTRAIS DO CONCRETO PROPRIEDADES ESPECTRAIS DO ASFALTO A refletividade do concreto é de 20% a 0,4 mm e é de 40% de 0,5 a 0,6 mm (nesta última região, os vegetais refletem aproximadamente 20%, de modo que resulta fácil identificar cidades, pequenos povoados e ainda grandes prédios rodeados de vegetação. PROPRIEDADES ESPECTRAIS DO ASFALTO O asfalto, uma vez identificado, permite a localização de outras feições. Ele apresenta grande refletividade na região do ultravioleta e no azul da região visível.

FIM