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  • Aula 1 - Sensoriamento Remoto: evoluo histrica e princpios fsicos

    Patricia M. P. Trindade; Douglas S. Facco; Waterloo Pereira Filho.

  • O que SR?????

    Forma de obter informaes de um objeto ou alvo sem que haja contato fsicocom o mesmo. As informaes so obtidas utilizando-se a radiaoeletromagntica geradas por fontes naturais como Sol e a Terra, ou por fontesartificiais, o Radar (ROSA, 2009).

  • Evoluo histrica do SR

    1858

    Primeiras fotografias

    areasa partir de

    bales

    1909

    Primeiras fotografias

    areasa partir de

    avies

    1915

    Primeira cmera area (IGM)

    1944

    Primeiros filmes de

    infravermelho, Radar.

    1957

    Incio da corrida

    espacial -Sputnik

    1960

    Primeiro satlite

    metrolgico TIROS 1

    1958

    Sputnik II cadela Laika

    EUA -Explorer I

    1961

    EUA- Telstar I -comunicaes

    https://www.youtube.com/watch?v=0_nUX61x3Cc

    1962

    Iuri Gagarin primeiro homem no espao

    Vostok I

    Farmacutico Alemo - Julius

    Neubronner

    1907

    https://www.youtube.com/watch?v=0_nUX61x3Cc

  • Evoluo histrica do SR

    1969

    Apollo 9 Primeiro

    experimento multi-

    espectral

    1972

    ERTS Landsat 1

    1982

    Landsat 4

    1986

    SPOT 1 -Frana

    1997

    IKONOS alta

    resoluo

    2000

    Quickbird I

    1999

    CBERS 1 Brasil e China

    2003

    CBERS 2

    2008

    RapidEye

    2013

    Landsat 8

    2014

    CBERS 4

    1984

    Landsat 5

  • Sensoriamento Remoto

    Fonte

    Sensor

    REM

    Alvo

    Ento, o que radiao? Processo de transferncia de

    energia.

    Radiao eletromagntica? Energia solar que se propaga

    no vcuo na velocidade da luz (300.000 Km/s).

    Dois modelos ou teorias: Ondulatrio e Corpuscular.

  • Princpios fsicos: Radiao eletromagntica

    O fluxo de radiao eletromagntica, ao se propagar pelo espao,pode interagir com a superfcie ou objetos, sendo por estesabsorvido, refletido, ou reemitido.

    A principais fontes de REM no Sensoriamento Remoto so: Sol e aTerra.

    Existem duas teorias que explicam a REM, a ondulatria e acorpuscular.

  • Modelo ondulatrio e REM

    A REM corresponde a toda forma de energia que se

    propaga na velocidade da luz na forma de ondas.

    Uma onda eletromagntica composta por dois

    campos, um eltrico e outro magntico, simultneos e

    dinmicos, que vibram perpendicularmente na direo de propagao.

    James Maxwell em 1864

  • Modelo ondulatrio e REM

    Comprimento de onda (): distncia entre dois mximos

    sucessivos.

    Frequncia: n de ondas que passa por um ponto do

    espao num determinado tempo.

    = c/

  • Fonte: JENSEN, 2009.

  • Modelo corpuscular

    Quando a radiao eletromagntica emitida ou absorvida, ocorreuma transferncia permanente de energia no objeto emissor ou nomeio absorvente. Para descrever esse fenmeno, necessrioentender a radiao eletromagntica no como ondas mas sim comouma corrente de partculas discretas chamadas FTONS (pacotes deenergia).

    Planck (1900).Q Energiah- constante de Planck (6,624x10 J.s)- frequncia

    -34Q= h.

  • Espectro eletromagntico

  • Leis da radiao

    Para explicar a REM emitida pelos corpos, foi criado um modeloterico ideal chamado de corpo negro. O corpo negro tem apropriedade de absorver e emitir toda radiao incidente. Emboraseja uma abstrao fsica, o corpo negro tem uma importnciafundamental pois, em algumas faixas do espectro, muitos corpos reaisse comportam como se fossem um corpo negro.

  • Lei de Planck

    A quantidade de REM emitida porum corpo depende basicamentede sua temperatura superficial.Todo corpo cujo a temperaturaesteja acima de 0K (-273C) emiteradiao.

    LILLESAND e KIEFER, 1979.

  • Lei de Wien

    max

    possvel estimar a temperatura de uma fonte a partir do conhecimento doseu comprimento de onda e vice-versa.

    bT

    max: o comprimento de onda (em metros)

    b : constante de proporcionalidade (0,002976 )m.K

    T : temperatura do corpo em Kelvin (K)

  • max

    Quanto maior for a temperatura do corpo, maior a agitao das partculas constituintes, aumentando as

    amplitudes das suas oscilaes, bem como as frequncias das mesmas.

    Se a temperatura diminuir, diminui a agitao das partculas constituintes, diminuindo tanto as amplitudes como as

    frequncias das oscilaes.

    T = 6613 k

    0,002976 m.K

    6613 k

    max 4,5 x 10 m-7

    ou 450 nm Azul

    max

    T =4251k

    0,002976 m.K

    4251 k

    max 7,0 x 10 m-7

    ou 700 nm vermelho

  • Radiometria: grandezas radiomtricas

    Radiometria pode ser definida como a tcnica de quantificar a medida da radiao eletromagntica (REM) (LORENZZETTI 2015).

    Energia radiante: energia transportada atravs de ondaseletromagnticas ou ftons. (J)

    Fluxo radiante: quantidade de energia que passa por um ponto, ouuma seo, ou uma rea por unidade de tempo (F)(W).

  • Radiometria: grandezas radiomtricas

    Irradincia: quantidade de radiao que incide sobre uma superfcie,por unidade de rea. (E). Wm-.

    Exitncia: a quantidade de radiao que deixa determinadasuperfcie (emitida e no refletida) por unidade de rea, expressa emWm-.

    Jensen, 2009

  • Radiometria: grandezas radiomtricas

    Radincia: quantidade de radiao que deixa determinada superfcie por unidade de rea em uma direo medida. Wm-sr-

    Jensen, 2009.

    Lorenzzette, 2015.

    Lorenzzette, 2015.

  • Radiometria: grandezas radiomtricas interao com a Terra

    Os objetos da superfcie terrestre refletem, transmitem e absorvem a REM em propores diferentes.

  • Radiometria: grandezas radiomtricas interao com a Terra

    Absortncia: relao adimensional razo entre o fluxo absorvido e o fluxo incidente sobre a superfcie.

    Transmitncia: razo entre o fluxo radiante transmitido e o fluxo incidente sobre a superfcie.

    Reflectncia: razo entre o fluxo refletido e o fluxo incidente sobre a superfcie.

    = ai

    Onde: a = absortnciaa = fluxo radiante absorvidoi = fluxo radiante incidente

    =ti

    Onde: = transmitnciat = fluxo radiante transmitidoi = fluxo radiante incidente

    =ri

    Onde: = reflectnciar = fluxo radiante refletidoi = fluxo radiante incidente

  • Florenzano, 2002

  • Referncias

    FLORENZANO, T. G. Imagens de satlite para estudos ambientais. So Paulo: Oficina de Textos, 2002.

    JENSEN, J. R. Sensoriamento remoto do ambiente: uma perspectiva em recursos naturais. So Jos dos Campos, SP:Parntese, 2009.

    LORENZZETI, J. A. Princpios fsicos de sensoriamento remoto. So Paulo: Blucher, 2015.

    NOVO, E. M. L. M. Sensoriamento remoto: princpios e aplicaes. 3 ed. So Paulo: Blucher, 2008.

    ROSA, R. Introduo ao sensoriamento remoto. 7 ed. Uberlndia: EDUFU, 2009.

  • Questes

    1. Explique o que sensoriamento remoto.

    2. Para que exista o sensoriamento remoto so necessrios quais fatores?

    3. O que a lei de Wien explica?

    4. Quais as interaes entre a radiao eletromagntica e a superfcie terrestre?

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