SENSORIAMENTO REMOTO: Definição e Aplicações em Ecologia da Paisagem Fernando Defavari Nijima Novello Rumenos Taís Helena Bueno de Oliveira 1 1

• No Mundo, pode-se dividir a história do Sensoriamento Remoto em duas etapas: antes de 1950 e depois de 1950. • A história do Sensoriamento Remoto começa com as invenções relacionadas à fotografia (ou seja, desfragmentação da luz, invenção da lente, do filme etc), há mais de 150 anos; • A idéia de fotografar a superfície da Terra “de cima” criou a fotografia aérea, surgida em 1860, com fotografias obtidas a bordo de balões. Uma das primeiras fotos aéreas foi obtida de Boston (SAUSEN, 2005).

• Outros exemplos aéreos vieram na seqüência, tal como, utilizando-se um disparador automático, colocado em um pombo, juntamente a uma máquina fotográfica, foi realizado o primeiro recobrimento fotográfico aéreo (1903);

• A descoberta do avião foi fundamental! • Na primeira guerra mundial houve a utilização militar maciça para localizar tropas inimigas. Resultado: Camuflagem

• Entre as duas Guerras houve uma renovação tecnológica, inclusive com a invenção do filme infravermelho; • 1972 – Lançamento do primeiro satélite de recursos naturais ERST1 → LANDSAT 1, colocando este produto “acessível” à população; • Depois deste lançamento houve uma difusão desta tecnologia, principalmente durante a década de 80 → Lançamento de outros satélites (LANDSAT 4, SPOT...) LANDSAT 1

Definições Segundo COLWELL (1983): "Sensoriamento Remoto é a aquisição de informações sobre um objeto sem que haja um contato físico". CAMPBELL (1987) define Sensoriamento Remoto como: “ A ciência que obtém informações da superfície terrestre a partir de imagens obtidas a distância”. A obtenção dessas informações geralmente depende da energia eletromagnética refletida ou emitida pelos alvos de interesse. 6

Conceitos É o conjunto das atividades relacionadas com a aquisição e a análise de dados de sensores remotos *. * Sensor remoto: qualquer equipamento capaz de transformar alguma forma de energia em sinal passível de ser convertido em informação sobre o ambiente. No caso específico do sensoriamento remoto a energia utilizada é a radiação eletromagnética (NOVO, 1998). 7

Como Funciona? Visão Geral Fonte: Adaptado de Florenzano (2002)

Elementos envolvidos no funcionamento   Radiação Eletromagnética (REM): Forma de energia que se propaga na forma de ondas ou partículas e que não precisa de um meio para esta propagação. Formada por dois comprimentos de onda: Eletro e Magnético. A onda possui frequência e comprimento Espectro Eletromagnético: Distribuição da REM por regiões, segundo o comprimento de onda

Elementos envolvidos no funcionamento Alvo: Objeto da superfície terrestre que reflete, absorve e transmite a REM. Cada objeto possui um comportamento espectral distinto, apresentando variação da energia refletida, de acordo com suas características moleculares. Assinatura Espectral

Elementos envolvidos no funcionamento Sensor Remoto: Capta a REM refletida ou emitida pelos alvos, medindo a intensidade do espectro e registrando num processador que gera imagens nas regiões do Visível ao Infravermelho. Passivo – Depende de uma fonte externa (normalmente o sol) de REM para conseguir operar Ativo – Possui fonte de REM própria Exemplos de passivos Exemplos de ativos Landsat Ikonos Radarsat Jers-1

Sensores imageadores: Fornecem uma imagem fotográfica da cena de Interesse Sensores não imageadores: O produto final é apresentado na forma de valores numéricos ou gráficos Exemplo: Landsat Exemplo: Radiômetro de banda

Interação entre um sensor remoto e um alvo O sensor capitará a energia refletida que ocorre em duas formas: 1) Reflexão especular: a energia é direcionada a partir da superfície (suave) em uma única direção. 2) Reflexão difusa: a energia é direcionada a partir da superfície (rugosa) em todas as direções.

Destino da energia refletida Coletor Recebe a energia através de uma lente, espelho ou antena Detector Capta a energia, mede o comprimento de onda e transforma num sinal elétrico Processador Processa o sinal e produz uma imagem (sensores imageadores) ou curvas espectrais (não imageadores)

Satélites de Sensoriamento Remoto Existem várias séries de satélites de SR em operação: LANDSAT,SPOT, CBERS, IKONOS, QUICKBIRD  monitoramento e levantamento dos recursos naturais terrestres; NOAA  fazem parte dos satélites meteorológicos, destinados principalmente aos estudos climáticos e atmosféricos, mas são também utilizados no SR. IMAGEM TM LANDSAT MOSAICO DE IMAGENS TM LANDSAT

Diferentes materiais são caracterizados por reflectâncias próprias em cada banda do espectro.

Aplicações O SR possibilita aplicações em inúmeras áreas: agricultura; meio ambiente; geologia; recursos hídricos; estudo de solos, florestas, etc. Várias aplicações do SR podem ser utilizadas no campo da Agricultura previsão de safras; mapeamento de culturas; definição de áreas de aptidão agrícola; zoneamento agro-ecológico, monitoramento de incêndios em lavouras e pastagens, etc

Estudo de caso GEOPROCESSAMENTO APLICADO A ECOLOGIA DE PAISAGEM: UMA ANÁLISE DA DINÂMICA ESPACIAL DA ILHA DO PAPAGAIO – PA, AMAZÔNIABRASIL. Joyse Tatiane Souza dos Santos – UEPA Heriberto Wagner Amanajás Pena – UEPA OBJETIVO: Levantar as situações ambientais associadas à necessidade de proteção da ilha do papagaio/PA, utilizando metodologia do geoprocessamento, através de imagens de satélites que possa contribuir para criação de novas propostas de proteção para ilha, podendo futuramente ser aplicada nas ilhas vizinhas. Ilha do Papagaio – PA  área aberta à visitação, localizada bem no meio do encontro dos rios Guamá, Acará e Moju. Situa-se a uma distância de 10 km da Cidade de Belém do Pará, onde possui uma paisagem típica de domínio amazônico, rica em fauna e flora.

Estudo de caso Uma ferramenta indispensável para o geoprocessamento é o Sensoriamento Remoto (SR), em que, unido aos satélites, é entendido como o uso de sensores a bordo dos satélites para observar, medir e registrar radiações eletromagnéticas refletidas e emitidas pela Terra e seu ambiente, para analisar e extrair informação (Jiménez, 1999 apud Levin, 1999). Essa ferramenta permite obter fotografias e/ou imagens de satélite, permitindo gerenciar e diagnosticar o comportamento ou o potencial de uma região, nesse caso, a Ilha do Papagaio – PA, uma vez que, as informações derivadas dessas imagens orbitais emanam respostas rápidas e seguras, diretamente vinculadas à avaliação, monitoramento e mapeamento eficientes da Ilha. Dependendo do satélite utilizado diferentes analises são obtidas referentes à sua resolução espectral, temporal, espacial e radiométrica.

Estudo de caso A Ilha apresenta uma área de 73.629 m² e um perímetro de 1.777 m (áreas calculadas através de imagem de satélite Landsat e o programa ArcGiz 9.3), com uma população local estimada em 36 habitantes (inf. pess. Dionísio Pimentel Neto) (MOURA, 2007).

Estudo de caso Redução: 34,70%

Estudo de caso RESULTADOS: Potencial que se estabelece entre Geoprocessamento e a ecologia de paisagem, bem como é possível usar ferramentas de geoprocessamento para uma analise espacial da área em estudo e a partir disso realizar um estudo sobre a dinâmica da área. As mudanças que a Ilha do Papagaio – PA, sofreu durante os anos apresentados, em que é bastante perceptível uma redução na área, em decorrência de vários fatores, entre eles: · População nativa (retirada da mata ciliar); · Fluxo de embarcações aos redores da Ilha; · O ecoturismo na Ilha; · Efeito de marés.

OBRIGADO!!! LANDSAT 8 (Fev-2013)

Referências Bibliográficas FIGUEIREDO, D. Conceitos Básicos de Sensoriamento Remoto. CONAB (Companhia Nacional de Abastecimento). Brasil. Setembro, 2005. NOVO, E. M.L.M. Sensoriamento Remoto, Aplicações Básicas. Edgard Blücher Ltda. 2ªed.1998. PERONI, R. L. Princípios de Sensoriamento Remoto (Apostila 5) . Faculdade do Noroeste de Minas - Informática aplicada a Geografia. Maio, 2004 SAUSEN, T. Sensoriamento Remoto: Tópicos em Meio Ambiente e Ciências Atmosféricas. - São José dos Campos. 2005. SANTOS, J. T. S; PENA, H. W. A. Geoprocessamento aplicado a ecologia de paisagem: uma análise da dinâmica espacial da Ilha do Papagaio – PA, Amazônia/ Brasil. Grupo EUMED.NET da Universidade de Málaga ISSN: 1988-2483. Ano 5 – Nro.11 – Dezembro de 2011.