assunto9 - sensoriamento remoto aplicado à pesca e aquicultura

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GEOPROCESSAMENTO e fotointerpretação Prof. Maigon Pontuschka Prof. Paulo de Tarso da Fonseca Albuquerque 2012 Assunto 9: SENSORIAMENTO REMOTO APLICADO À PESCA E AQUICULTURA

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Page 1: Assunto9 - Sensoriamento remoto aplicado à pesca e aquicultura

GEOPROCESSAMENTOe fotointerpretação

Prof. Maigon PontuschkaProf. Paulo de Tarso da Fonseca Albuquerque

2012

Assunto 9: SENSORIAMENTO REMOTO APLICADO À

PESCA E AQUICULTURA

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Sumário

• Sensoriamento remoto na pesca• Sensoriamento remoto na aquicultura

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Sensoriamento Remoto e Pesca• O interesse na utilização das técnicas de sensoriamento

remoto no setor pesqueiro foi despertado pela possibilidade da obtenção periódica da informações sinóticas em meso e grandes escalas.

• Efetivamente, o conhecimento de diversos parâmetros oceanográficos apoiava-se em medidas pontuais distribuídas no tempo e no espaço de forma heterogênea.

• Através do sensoriamento remoto, estes parâmetros passaram a ser coletados de forma repetitiva, com frequência da ordem de 24h ou menos, tornando possível o acompanhamento e análise da evolução espaço temporal de fenômenos oceanográficos de interesse para a pesca como as frentes oceânicas e as ressurgências costeiras.

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A utilização do sensoriamento remoto na pesca pode ser feita de duas maneiras:

•Direta – Quando é possível identificar e localizar um banco de peixes;

•Indireta – através da determinação de parâmetros oceanográficos que possam ser utilizados como indicadores de Zonas de elevada probabilidade de captura.

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Aplicação Direta

A localização de bancos de peixes através de sensoriamento remoto é realizada basicamente a partir de aviões, o que permite monitorar uma grande superfície num curto espaço de tempo, transmitindo as informações obtidas diretamente à frota pesqueira que está atuando na região.

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• Efetivamente, algumas frotas atuneiras que praticam a pesca de superfície utilizam de forma sistemática o emprego de aeronaves equipadas e dedicadas à prospecção de bancos de atuns (ex. frota francesa, no Golfo de Guiné). Estes aviões sobrevoam a zona a ser prospectada a uma velocidade que varia de 100 a 200 nós e a uma altitude de 200 a 1500 pés. Em alguns casos, além de transportar o radar imageador, transportam um radiômetro infravermelho térmico que medirá paralelamente a temperatura da superfície do mar. O princípio deste método baseia-se no fato de que estes peixes provocam uma agitação característica na superfície da água quando se deslocam muito próximos a ela ou quando se encontram em alta atividade de água quando se deslocam muito próximos a ela ou quando se encontram em alta atividade predatória. Através destes comportamentos, os bancos de atum podem ser localizados a partir de uma radar do tipo SAR (Synthetic Aperture Radar), o qual é capaz efetivamente de identificar estas alterações na superfície do mar sob a forma de imagem.

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O funcionamento de um radar imageador instalado a bordo de uma aeronave pode ser descrito da seguinte forma:•O radar emite um sinal em hiper frequência que vai se propagar no espaço até atingir a superfície do mar. Neste momento, a amplitude do sinal será modificada de acordo com a reflexão e retrodifusão do mesmo pela superfície do mar, retornando em seguida sob a forma de eco ao sensor. E este sinal modificado que será transformado em uma linha de imagem, Desta forma, a imagem radar será formada através da emissão recepção contínua desses sinais durante o deslocamento da aeronave, representando assim, a superfície sobrevoada.

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VANT – Veículo Aéreo Não Tripulado

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Os VANT’s podem possuir inúmeras aplicações, entre as quais:• Agricultura, agrimensura;• Atividades militares;• Combate ao narcotráfico;• Vigilância da costa marítima, tendo em vista detectar e

dissuadir contrabando e narcotráfico marítimo;• Vigilância da orla costeira tendo em vista fiscalizar o tráfego

de navegação comercial;• e promover a segurança marítima, fiscalizar a exploração e

a extração de recursos naturais (com ênfase para as pescas e a aquicultura oceânica), entre outras.

As aplicações de VANTS tanto para a pesca quanto para a aquicultura ainda não foram completamente estudadas, contudo acredita-se em muitas possibilidades.

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Aplicação IndiretaNessa situação, o sensoriamento remoto é

utilizado com o objetivo de fornecer parâmetros oceanográficos que servirão como informação básica para a identificação de zonas de pesca, onde a probabilidade de captura seja mais elevada. Os dois principais parâmetros utilizados são:

•Temperatura da Superfície do Mar (TSM)•Concentração de Clorofila

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TSM• É o parâmetro mais utilizado e medido por satélites

hoje em órbita no espaço. Dois tipos de sensores foram utilizados para tal, o radiômetro micro-ondas e o radiômetro infravermelho.

• Radiômetro Microondas. – mede a energia térmica emitida pela superfície do mar na faixa de micro-ondas onde a interferência de nuvens ou outros componentes da atmosfera é nula. Entretanto, apresenta dois inconvenientes: o primeiro é a fraca precisão dos resultados obtidos de +/- 1,2ºC, e o segundo, é baixa resolução espacial, de 50 X 50 KM.

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Radiômetro Infravermelho – este tipo de sensor apresenta resolução mais elevada, com precisão da ordem de +/- 0,5ºC. É o mais comum utilizado para obtenção do TSM, como o caso dos AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer), instalados principalmente a bordo dos satélites do NOAA, que fornecem imagens de TSM com resolução de 1,1 X 1,1 km. Seu princípio de funcionamento consiste em medir a radiação emitida pela superfície do mar na faixa de comprimento de ondas de 10 a12,5um a qual correspondente a faixa do espectro eletromagnético onde a emissividade própria da superfície terrestre é elevada e onde a absorção do vapor d’água, dióxido de carbono e ozônio é reduzida.

TSM = A0 . T4 – A1 (T4 – T5) + A2 (T4 – T5) . (sec θ– 1) + A3. Sec θ +A4

Onde,•A0 ; A1; A2; A3 e A4 – Coeficientes de calibração•T4 – temperatura de brilho observada no canal 4•T5 – temperatura de brilho observada no canal 5•θ – ângulo zenital relativo a um determinado pixel da imagem.

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• Os coeficientes de calibração são determinados através de regressões múltiplas entre as medidas registradas pelo AVHRR e aquelas obtidas in situ com o uso de boias ficas e de deriva, as quais são realizadas simultaneamente com a passagem do satélite. Esses coeficientes são especificados para cada satélite, sendo constantemente atualizados pela NOAA.

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Concentração de Clorofila

A cor da água do mar poder ser definida como um resultado das interações existentes entre os raios solares que nele penetram e a presença e concentração de diversos tipos de materiais e/ou substâncias dissolvidas. Partindo desse princípio, a água do mar pode ser dividida em duas categorias:

•Tipo 1 – aquela onde a atividade fitoplanctônica apresenta uma ação predominante sobre as propriedades ópticas (absorção e difusão) da água;•Tipo 2 – onde estas propriedades sofrem uma maior influência de outros tipos de matéria ou substância dentre as quais podemos citar os sedimentos em suspensão como os mais importantes.

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• Nas regiões oceânicas, a cor da água está relacionada basicamente à presença de fito plâncton e seus pigmentos fotossintéticos, principalmente a Clorofila e seus derivados.

• Coloração Azul-esverdeada – indicação de fitoplâncton.• Nasa – Apresenta Sensor multiespectral, o CZCS (Color

Zone Coastal Scanner), instalado no satélite Nimbus-7. • O princípio de funcionamento está baseado na

capacidade da clorofila em absorver a energia solar no comprimento de onda azul e refletir o verde. Desta forma, a concentração de clorofila (feoftina) pode ser estimada a partir da quantidade de energia detectada pelos canais 1 e 3 do sensor, os quais estão centrados nos comprimentos de onda de 0,44um (azul) e 0,55um (verde).

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Aplicações do Sensoriamento remoto à Pesca e Aquicultura

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Modelos estatísticos podem ser utilizados – Geoestatística Aplicada.

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Fontes

• Notas de aula da disciplina de Oceanografia, Prof. Paulo Travassos – UFRPE.

• REMOTE SENSING AND GIS APPLICATION IN BRACKISH AQUACULTURE IN NORTHERN PART OF ANDHRA PRADESH FROM SRIKAKULAM TO WEST GODAVARI. R. Sivakumar et al. 2012.

• Remote Sensing of Sea Surface Temperatures for Aquaculture Planning in Northern Norway. KOGELER. J, DAHLE. S. 1991.