Dados para SIG

Walter Collischonn

Material INPE;http://www.landmap.ac.uk/ipc/ccrs/chapter1/chapter1_1_e.html;

Dados para SIG

• Dados analógicos (como mapas em papel)

• Dados digitais (como imagens de satélite)

• Dados numéricos pontuais

Dados para SIG

• Dados analógicos (como mapas em papel)

• Dados digitais (como imagens de satélite)

• Dados numéricos pontuais

Dados digitais

• Imagens de satélite

• Fotografias aéreas digitais

• Eventualmente necessária digitalização (por exemplo nas fotos para topografia)

Imagens de satélite

• Sensoriamento remoto

Algumas coisas do INPE

• Parte 1: princípios físicos do Sensoriamento Remoto;Parte 1: princípios físicos do Sensoriamento Remoto;

• Parte 2: sistemas sensores;Parte 2: sistemas sensores;

• Parte 3: comportamento espectral de alvos;Parte 3: comportamento espectral de alvos;

• Parte 4: interpretação visual de imagens Parte 4: interpretação visual de imagens

multispectrais;multispectrais;

• Parte 5: prática.Parte 5: prática.

A natureza da Radiação

AmplitudeFrequenciaComprimento de ondaVelocidade

O espectro eletromagnético

Interação e obstáculos para a radiação

• Radiação pode ser refletida

• Radiação pode ser absorvida

• Radiação pode ser desviada

• Interação com alvos depende do comprimento de onda

Curva de Irradiância Solar

Emissão de energia do sol recebida no topo da atmosfera

Curva de Irradiância Solar

Sistemas sensores

• Sensores não-imageadores: radiômetros e Sensores não-imageadores: radiômetros e

espectroradiômetros;espectroradiômetros;

• Sensores imageadores: fotográficos e eletro-Sensores imageadores: fotográficos e eletro-

ópticos;ópticos;

Componentes

• Sistema óptico: abertura e/ou lentes;Sistema óptico: abertura e/ou lentes;

• Sistema difrator: diafragma e/ou prisma;Sistema difrator: diafragma e/ou prisma;

• Sistema detetor: filme fotográfico ou liga Sistema detetor: filme fotográfico ou liga metálica (detetor);metálica (detetor);

• Sistema amplificadorSistema amplificador

• Sistema de registro/transferênciaSistema de registro/transferência

Sensores não imageadores

Sensores imageadores

1. Energy Source or Illumination (A) - the first requirement for remote sensing is to have an energy source which illuminates or provides electromagnetic energy to the target of interest.

2. Radiation and the Atmosphere (B) - as the energy travels from its source to the target, it will come in contact with and interact with the atmosphere it passes through. This interaction may take place a second time as the energy travels from the target to the sensor. 

3. Interaction with the Target (C) - once the energy makes its way to the target through the atmosphere, it interacts with the target depending on the properties of both the target and the radiation.

4. Recording of Energy by the Sensor (D) - after the energy has been scattered by, or emitted from the target, we require a sensor (remote - not in contact with the target) to collect and record the electromagnetic radiation.

5. Transmission, Reception, and Processing (E) - the energy recorded by the sensor has to be transmitted, often in electronic form, to a receiving and processing station where the data are processed into an image (hardcopy and/or digital).

6. Interpretation and Analysis (F) - the processed image is interpreted, visually and/or digitally or electronically, to extract information about the target which was illuminated.

7. Application (G) - the final element of the remote sensing process is achieved when we apply the information we have been able to extract from the imagery about the target in order to better understand it, reveal some new information, or assist in solving a particular problem.

Resoluções

• Espacial: refere-se ao tamanho do pixel (imagens Espacial: refere-se ao tamanho do pixel (imagens pictóricas) ou à granulação do filme fotográfico;pictóricas) ou à granulação do filme fotográfico;

• Espectral: refere-se à largura da faixa espectral na Espectral: refere-se à largura da faixa espectral na qual o sensor é “capaz” de “sentir” a REM;qual o sensor é “capaz” de “sentir” a REM;

• Radiométrica: refere-se à sensibilidade do sensor Radiométrica: refere-se à sensibilidade do sensor em “perceber” diferenças nos valores de em “perceber” diferenças nos valores de Radiância;Radiância;

• Temporal: refere-se ao período de tempo entre as Temporal: refere-se ao período de tempo entre as coletas de dados sobre uma mesma área.coletas de dados sobre uma mesma área.

Resolução espacial

Resolução espectral

Bandas espectraisBandas/Sensores TM ETM+ IKONOS

1 0,45-0,52m 0,45-0,52m 0,45-0,52m

2 0,52-0,60m 0,53-0,61m 0,52-0,60m

3 0,63-0,69m 0,63-0,69m 0,63-0,69m

4 0,76-0,90m 0,78-0,90m

5 1,55-1,75m 1,55-1,75m

6 10,4-12,5m 10,4-12,5m

7 2,08-2,35m 2,09-2,35m

Pan 0,52-0,90m 0,45-0,90m

Resolução radiométrica

Resolução temporal

Comportamento Espectral de Alvos

Refere-se ao estudo do processo de interação entre a Refere-se ao estudo do processo de interação entre a

Radiação eletromagnética e os diversos objetos de Radiação eletromagnética e os diversos objetos de

interesse (recursos naturais).interesse (recursos naturais).

Para o caso do Sensoriamento remoto ambiental, Para o caso do Sensoriamento remoto ambiental,

refere-se mais especificamente ao estudo da refere-se mais especificamente ao estudo da

Reflectância espectral dos recursos naturais.Reflectância espectral dos recursos naturais.

Comportamento Espectral de Alvos

Vegetação-folha verde sadia

Vegetação-espécies

Vegetação-IAF

Estrutura interna da folha

Vegetação-Umidade

Vegetação-IAF

Vegetação-DosselILUM INANTE

FATO RES ATMO SFÉRICOS

FATO RESDA CULTURA

SUBSTRATOSCULTURAIS

SOMB RAS

PIXEL

SENSORORBITAL

FATO RES TO POGRÁFICO S

Fatores que influenciam a resposta espectral dos dosséis.FONTE: Adaptada de Epiphanio et al. (1994, p. 441).

Vegetação-Dossel

Fonte Sensor

Com prim ento de O nda

Ra

diâ

nc

ia E

sp

ectr

al

Ra

diâ

nc

ia E

sp

ectr

al

Com prim ento de O nda

ou ou

PlantioVerde

Solo

Vegetação-Dossel

Interpretação visual de imagens

• Objetivo: principalmente a elaboração de Objetivo: principalmente a elaboração de mapas temáticos;mapas temáticos;

• Mapa temático: representação cartográfica de Mapa temático: representação cartográfica de classes/categorias inerentes a um classes/categorias inerentes a um determinado assunto;determinado assunto;

• Principais etapas:Principais etapas:

Principais etapas

• Discussão sobre o objetivo=> implicará na definição Discussão sobre o objetivo=> implicará na definição da legenda, que por sua vez definirá a escala de da legenda, que por sua vez definirá a escala de mapeamento e os produtos de SR que serão mapeamento e os produtos de SR que serão utilizados;utilizados;

• Definição da metodologia=> tela de computador? Definição da metodologia=> tela de computador? Produto analógico? Aplicativos? Muitos intérpretes? Produto analógico? Aplicativos? Muitos intérpretes? Homogenização? Exatidão de mapeamento?Homogenização? Exatidão de mapeamento?

• Estabelecimento de critérios para extração de Estabelecimento de critérios para extração de dados=> tamanho mínimo?dados=> tamanho mínimo?

Principais etapas

• Interpretação propriamente dita=> elementos da Interpretação propriamente dita=> elementos da fotointerpretação (forma, cor, tonalidade, textura, fotointerpretação (forma, cor, tonalidade, textura, tamanho relativo, contexto e sombra);tamanho relativo, contexto e sombra);

• Homogenização=> todos errarão segundo um Homogenização=> todos errarão segundo um mesmo critério;mesmo critério;

• Trabalho de campo=> eliminação/minimização de Trabalho de campo=> eliminação/minimização de dúvidas na interpretação;dúvidas na interpretação;

• Revisão da interpretação;Revisão da interpretação;• Exatidão de mapeamento.Exatidão de mapeamento.

Resposta espectral de alvos

Imagem multiespectral

Realçamento

Composição colorida

De volta ao Idrisi

• Explorando a imagem sierra bandas 1 a 5– Visualização– Valores em pixels– Histograma– Stretch– Composição colorida – associar cores