aplicacao sensores - publicacao

1
14 SERFA08 Aplicação dos Sensores SAR e OIS (R-99) para Levantamento de Atividades Ilícitas na Reserva Biológica do Gurupi/MA Gustavo F. Cardoso 1 , Marcus A. Fuckner 1 , Jamer A. Costa 1 1 Sistema de Proteção da Amazônia - SIPAM/CTO-Belém {gustavo.cardoso, marcus.fuckner, jamer.costa}@sipam.gov.br Palavras-chave: Fiscalização, Unidades de Conservação, SIPAM. Resumo As condições meteorológicas de grande nebulosidade na região amazônica dificultam o seu monitoramento com o uso de sensores ópticos, e a baixa disponibilidade de imagens de alta resolução espacial impede a execução de estudos mais detalhados em regiões específicas. O provimento dos sensores “Sinthetic Aperture Radar” (SAR) e “Optical Infrared Sensor” (OIS) [1] instalados na aeronave R99 trouxe uma nova perspectiva para o monitoramento dos recursos naturais e a identificação de atividades ilegais em áreas de difícil acesso e em situações com presença de nuvens. O OIS é um sensor imageador de grande alcance para obtenção de dados em tempo real no espectro óptico e infravermelho, e é capaz de determinar a distância entre a aeronave e a cena imageada, bem como determinar as coordenadas geográficas e a elevação do terreno onde se localiza o alvo de interesse. Com o uso de imagens adquiridas pelos sensores SAR e OIS do SIPAM, o presente estudo avaliou o seu potencial para identificar diferentes tipos de atividades ilegais, entre elas a exploração madeireira, o carvoejamento e a mineração irregular, na área da Reserva Biológica (REBIO) do Gurupi/MA. A REBIO do Gurupi foi criada pelo Governo Federal em 1988 como uma unidade de conservação do grupo de proteção integral, cujo objetivo é a preservação integral da biota e demais atributos naturais, sem interferência humana direta ou modificações ambientais, excetuando-se as medidas e ações de manejo necessárias à recuperação de seus ecossistemas [2]. Está localizada no noroeste do Estado do Maranhão, na fronteira com o Pará, e é caracterizada como uma das mais problemáticas na Amazônia Legal em termos de degradação ambiental e ocorrência de atividades ilícitas. Neste trabalho as atividades ilícitas foram levantadas através de imagens adquiridas pelo sensor SAR no modo de imageamento Quad L + X, com resolução espacial de 3m, processadas em 16 bits, em uma área de 1850 km² (aproximadamente 70% da REBIO) e algumas destas confirmadas pelo sensor OIS (35 minutos de vídeo). Para o processamento dos dados foram utilizados os programas computacionais ENVI 4.3 e ARCGIS 9.2. Adicionalmente foram analisadas informações do movimento aéreo na região registrado pelos radares primários da área de abrangência do CTO-Belém. Com o intuito de validar SERFA08 15 algumas feições identificadas nas imagens SAR, as coordenadas geográficas registradas nos vídeos gravados pelo sensor OIS foram espacializadas em Sistema de Informações Geográficas (SIG). As etapas de execução do trabalho foram divididas em: a) pré-processamento das imagens SAR - correção de ruído e do padrão de antena; b) processamento das imagens SAR - mosaico dos segmentos e composição colorida das polarizações; c) identificação dos ilícitos por interpretação visual e espacialização/confirmação das feições filmadas pelo sensor OIS; d) aferição das coordenadas apontadas e; e) elaboração dos mapas. Ressalta- se que o imageamento ocorreu em janeiro de 2007 e contou com o apoio de órgãos de fiscalização ambiental em atividade de campo na região. O levantamento das atividades ilícitas na REBIO mostrou-se eficiente qualitativamente utilizando diversas composições coloridas para a interpretação (Figura 1). Nos cinco segmentos SAR analisados, foram encontrados 10 indícios de ilicitude cujas informações foram inseridas nos mapas gerados. No que se refere à espacialização das coordenadas geográficas, indicadas nos vídeos gravados pelo sensor OIS durante o sobrevôo, os pontos se posicionaram próximo às feições identificadas nas imagens SAR, com diferença média de 300 metros. 1.5km N 0.5 km N N TM 5 SAR OIS Figura 1: Atividade ilegal de carvoejamento na REBIO do Gurupi/MA, identificada em imagem gerada pelo sensor SAR (centro) e confirmada pelo OIS (à direita). Imagem TM/Landsat 5 (à esquerda) na composição R (banda 5) G (banda 4) B (banda 3) com resolução espacial de 30 metros (20/06/2008), SAR/R-99 no sistema de cores R (banda L, polarização HH) G (banda L, polarização HV) B (banda X, polarização HH) e resolução espacial de 3 metros (18/01/2007), e OIS/R-99 em operação no modo óptico (29/01/2007). Referências [1] Fonseca, J. S. Aeronaves de sensoriamento remoto do Sistema de Vigilância da Amazônia. In: 1ª. Reunião de Coordenação das Atividades de Planejamento, Execução e Produção de Imagens de Missões de Sensoriamento Remoto realizadas pelas aeronaves R-99 B e R-9. Anais... Brasília/DF. CD-Rom. 10p. 2005. [2] BRASIL. LEI N.º 9.985, de 18 de julho de 2000. Institui o Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza e dá outras providências. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil. Brasília, DF, 19/07/2000.

Upload: debora-rodrigues

Post on 09-Mar-2016

219 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

 

TRANSCRIPT

Page 1: Aplicacao sensores - publicacao

14 SERFA08

Aplicação dos Sensores SAR e OIS (R-99) para Levantamento de Atividades Ilícitas na Reserva

Biológica do Gurupi/MA Gustavo F. Cardoso 1, Marcus A. Fuckner 1, Jamer A. Costa 1

1 Sistema de Proteção da Amazônia - SIPAM/CTO-Belém {gustavo.cardoso, marcus.fuckner, jamer.costa}@sipam.gov.br

Palavras-chave: Fiscalização, Unidades de Conservação, SIPAM. Resumo

As condições meteorológicas de grande nebulosidade na região amazônica dificultam o seu monitoramento com o uso de sensores ópticos, e a baixa disponibilidade de imagens de alta resolução espacial impede a execução de estudos mais detalhados em regiões específicas. O provimento dos sensores “Sinthetic Aperture Radar” (SAR) e “Optical Infrared Sensor” (OIS) [1] instalados na aeronave R99 trouxe uma nova perspectiva para o monitoramento dos recursos naturais e a identificação de atividades ilegais em áreas de difícil acesso e em situações com presença de nuvens. O OIS é um sensor imageador de grande alcance para obtenção de dados em tempo real no espectro óptico e infravermelho, e é capaz de determinar a distância entre a aeronave e a cena imageada, bem como determinar as coordenadas geográficas e a elevação do terreno onde se localiza o alvo de interesse. Com o uso de imagens adquiridas pelos sensores SAR e OIS do SIPAM, o presente estudo avaliou o seu potencial para identificar diferentes tipos de atividades ilegais, entre elas a exploração madeireira, o carvoejamento e a mineração irregular, na área da Reserva Biológica (REBIO) do Gurupi/MA.

A REBIO do Gurupi foi criada pelo Governo Federal em 1988 como uma unidade de conservação do grupo de proteção integral, cujo objetivo é a preservação integral da biota e demais atributos naturais, sem interferência humana direta ou modificações ambientais, excetuando-se as medidas e ações de manejo necessárias à recuperação de seus ecossistemas [2]. Está localizada no noroeste do Estado do Maranhão, na fronteira com o Pará, e é caracterizada como uma das mais problemáticas na Amazônia Legal em termos de degradação ambiental e ocorrência de atividades ilícitas.

Neste trabalho as atividades ilícitas foram levantadas através de imagens adquiridas pelo sensor SAR no modo de imageamento Quad L + X, com resolução espacial de 3m, processadas em 16 bits, em uma área de 1850 km² (aproximadamente 70% da REBIO) e algumas destas confirmadas pelo sensor OIS (35 minutos de vídeo). Para o processamento dos dados foram utilizados os programas computacionais ENVI 4.3 e ARCGIS 9.2. Adicionalmente foram analisadas informações do movimento aéreo na região registrado pelos radares primários da área de abrangência do CTO-Belém. Com o intuito de validar

SERFA08 15 algumas feições identificadas nas imagens SAR, as coordenadas geográficas registradas nos vídeos gravados pelo sensor OIS foram espacializadas em Sistema de Informações Geográficas (SIG). As etapas de execução do trabalho foram divididas em: a) pré-processamento das imagens SAR - correção de ruído e do padrão de antena; b) processamento das imagens SAR - mosaico dos segmentos e composição colorida das polarizações; c) identificação dos ilícitos por interpretação visual e espacialização/confirmação das feições filmadas pelo sensor OIS; d) aferição das coordenadas apontadas e; e) elaboração dos mapas. Ressalta-se que o imageamento ocorreu em janeiro de 2007 e contou com o apoio de órgãos de fiscalização ambiental em atividade de campo na região.

O levantamento das atividades ilícitas na REBIO mostrou-se eficiente qualitativamente utilizando diversas composições coloridas para a interpretação (Figura 1). Nos cinco segmentos SAR analisados, foram encontrados 10 indícios de ilicitude cujas informações foram inseridas nos mapas gerados. No que se refere à espacialização das coordenadas geográficas, indicadas nos vídeos gravados pelo sensor OIS durante o sobrevôo, os pontos se posicionaram próximo às feições identificadas nas imagens SAR, com diferença média de 300 metros. 1.5km N 0.5 km N N TM 5 SAR OIS Figura 1: Atividade ilegal de carvoejamento na REBIO do Gurupi/MA, identificada em imagem gerada pelo sensor SAR (centro) e confirmada pelo OIS (à direita). Imagem TM/Landsat 5 (à esquerda) na composição R (banda 5) G (banda 4) B (banda 3) com resolução espacial de 30 metros (20/06/2008), SAR/R-99 no sistema de cores R (banda L, polarização HH) G (banda L, polarização HV) B (banda X, polarização HH) e resolução espacial de 3 metros (18/01/2007), e OIS/R-99 em operação no modo óptico (29/01/2007). Referências [1] Fonseca, J. S. Aeronaves de sensoriamento remoto do Sistema de Vigilância da Amazônia. In: 1ª. Reunião de Coordenação das Atividades de Planejamento, Execução e Produção de Imagens de Missões de Sensoriamento Remoto realizadas pelas aeronaves R-99 B e R-9. Anais... Brasília/DF. CD-Rom. 10p. 2005. [2] BRASIL. LEI N.º 9.985, de 18 de julho de 2000. Institui o Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza e dá outras providências. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil. Brasília, DF, 19/07/2000.