Sensoriamento Remoto em Oceanos e Plataformas Continentais
Cristina Maria Bentz
CENPES/Petrobras
SENSORIAMENTO REMOTO para a
Caracterização e Monitoramento de
Áreas Marinhas
Cristina Bentz
CENPES- Energia e Desenvolvimento Sustentável
Avaliação e Monitoramento Ambiental
CENPES
• Contratos e Cooperação com 120 instituições do Brasil e 70 no exterior (Universidades e
Centros de Pesquisa).
• Financiamento para projetos de P&D é obrigação legal nos acordos de concessão.
CENPES
Áreas Operacionais
•E&P
•Transporte
•Refino
•Biocombustíveis
•Gás & Energia
Comunidade de P&D
• Desenvolvimento de tecnologias
• Assistência técnica e científica
Aquisição SR, sensores in situ, aquisição contínua,
transmissão em TR, ..
Armazenamento Banco de dados
Visualização/Consulta SIG, WebSIG
Análise/Integração Análise Espacial,
Estatística, Mineração de dados, Índices e indicadores, Ciclo de
Vida, Mapas de sensibilidade ...
Disseminação WebSIG, RV, Google
Earth ...
ATIVIDADES
Apresentação
• Atividades em áreas marinhas -
Monitoramento Sistemático
Caracterização e Monitoramento Ambiental
Desafios Futuros
•Novas Aplicações
Operacional desde 2002
Execução: Exploração & Produção/Serviços
Apoio científico: Centro de Pesquisas – CENPES
Monitoramento Orbital Marinho
•Objetivo: Detecção antecipada da ocorrência de óleo na superfície
marinha.
AÇÕES DE CONTINGÊNCIA
DETECÇÃO
Monitoramento Orbital Marinho
Monitoramento rotineiro para a detecção de manchas de
óleo: vazamentos, descartes, etc.
Operação 24 h / 7 dias p/ semana;
Pronto atendimento às atividades de contingência;
Integrado a verificações in situ e análises geoquímicas para
identificação de fontes;
Atividade voluntária para a melhoria da gestão ambiental em
áreas marinhas.
Abrangência
• Foco nas bacias de
Campos, Santos e
Espírito Santo
84%
•Programação sistemática
de imagens
Monitoramento Orbital Marinho
• Modo Largo (ScanSAR) -com boa resolução
• Sensor Ativo - Operação dia e noite
• Sinal atravessa as nuvens
• Entrega em tempo “próximo do real”
Radares Orbitais – SAR (Synthetic Aperture Radar)
RADAR – Mecanismo de Detecção
Reflexão Difusa Reflexão Especular Reflexão Dupla
Óleo Plataforma/Navio
Radares na BANDA C (λ = 5,6 cm) e X (λ = 3 cm) são sensíveis à rugosidade
produzida por ondas capilares e gravitacionais curtas, geradas pela ação do
vento na superfície marinha.
Radares Orbitais – SAR
Imagem RADARSAT-1
Jan, 18 2000
Acidente – Baía de Guanabara
Filme de óleo menos espesso
Filme de óleo mais espesso
ENVISAT/ASAR WideSwath
04/08/2010 desc
•8 min •720.000 km2
•9 bacias
Campos
E Santo
Sergipe
Jacuipe
Alagoas
Santos
Almada
Camamu
Jequitinhonha
Cumuruxatiba
Mucuri
ENVISAT/ASAR – WideSwath
Monitoramento Regional
Eventos/Alvos detectáveis nas imagens SAR
Alvos:
• Embarcações
• Plataformas
Óleo petrogênico:
• Vazamentos acidentais
• Descartes
• Exsudações
• Águas pluviais
Fenômenos meteo-oceanográficos:
• Óleos Biogênicos
• Frentes oceânicas
• Meandros e vórtices
• Ressurgências
• Florações
• Baixas de Vento
• Células Convectivas
Áreas de baixo
retroespalhamento
Manchas Escuras SAR
Uso de dados auxiliares
para reduzir
ambigüidades
2
SENSORES VNIR
MODIS HR, CBERS
Disponíveis na Web
Análises Geoquímica
Monitoramento Orbital Marinho da PETROBRAS
•Dados de satélites
SAR
RADARSAT-2 - ScanSAR Wide e Narrow, VV
Cosmo-Skymed
ENVISAT/ASAR - Wide Swath, VV
Futuro :
Sentinel 1a
VIS-NIR
MODIS HR (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)
Futuro :
CBERS 3 (China-Brazil Earth Resource Satellite)
METEO-OCEANOGRÁFICOS
MODIS/AQUA - Clorofila-a, TSM
AVHRR/NOAA – TSM
ASCAT – Ventos
Cenário Atual
RADARSAT-1 Asc Abril 3, 2002 21:11 GMT
AVHRR - TSM
21:09 GMT
SeaWiFS – Clorophill a
14:09 GMT
QuikSCAT – Vento
20:30 GMT
Ressurgência Floração
Baixa de vento
Descarte de navio
Floração – Algas Cianofíceas
Verificação in situ
EXSUDAÇÃO
EXSUDAÇÕES
Quintero-Marmol et al. – IGARSS 2003
Cadáver de baleia - 04/07/2010 – 10:42
Foto: E&P-Serv/US-AP/CPRA
Mancha de óleo de baleia - 04/07/2010 – 10:42
Óleo Biogênico
Imagem RADARSAT-2 11/11/2011– 18:12
Imagem MODIS 11/11/2011– 10:30
v= 7 m/s
Imagem MODIS 12/11/2011– 10:30
Imagem ENVISAT/ASAR 14/11/2011 – 09:11
v= 6 m/s
Última imagem s/ cobertura de nuvens
VERIFICAÇÕES DE CAMPO
LIMITAÇÕES
Brilho do Sol Sombra
de Nuvem
Sombra de Vento
Integração com Modelos de Deriva
-Modelo Hidrodinâmico: Rede REMO/Marinha -Modelo de trajetória do óleo_ preditivo e reverso:
OILMAP/ASA
Genovez et al, 2009
PLANEJAMENTO DAS AÇÕES DE RESPOSTA
Projetos de Caracterização e Monitoramento Ambiental Regional
Bacia do Ceará e Potiguar
Bacia de Sergipe-Alagoas
Bacia do Espírito Santo
Bacia de Campos
Bacia de Santos
Estudos Ambientais -
-Licenciamento,
-Diagnóstico ambiental,
-Avaliação de impacto,
-Ações mitigadoras e/ou
compensatórias
Gestão ambiental
Estudo de Viabilidade Técnica e Econômica - EVTEs
•Contexto meteo-oceanográfico;
•Presença de frentes, vórtices,
meandros,ressurgências, óleos biogênicos;
•Pluma de sedimentos em suspensão.
Caracterização Regional
Realidade Virtual
Métodos de análises e integração de
dados, geração de índices, etc.
Disseminação e Geração
de Conhecimento Análise Espacial
Caracterização Regional
Desafios SR Marinho
Infra estrutura
Aumentar a disponibilidade a dados de SR em tempo próximo do real no Brasil.
P&D
Desenvolvimento e implantação de procedimentos para a extração de informações meteo-oceanográficas qualitativas e quantitativas dos dados de satélites (SAR e óticos);
Avançar no uso de SR aerotransportados, VANTS e sensores in situ;
Melhoria dos procedimentos de armazenamento, recuperação, análise e disseminação de dados adquiridos em múltiplas plataformas.
Monitoramento Multi-plataformas
Da Meso a Micro escala
Sensores Orbitais
Sensores Aerotransportados
Sensores In Situ
Extração de informações Meteo-oceanográficas
ENVISAT/ASAR 02/05/2010 – 03:45 GMT Correntes SARTOOL - CLS
SAR
•Campo de Ventos
•Ondas
•Correntes
ENVISAT - 10/03/2010 Desc Campo de Ventos SARTOOL - CLS
Eventos Extremos
Ciclone em SC
Novas Tecnologias – SAR Aerotransportado
•Desenvolvimento de imageamento com acesso em tempo-real.
•Downlink para acompanhamento remoto do monitoramento.
ORBISAR FINEP/CT Aero
Sensores In Situ
Radares – Banda-x
Infravermelho - termal
Sensores para a detecção de óleo em embarcações de apoio
Novas Aplicações
Caracterização e monitoramento socioeconômico ;
Previsão, caracterização e monitoramento de eventos extremos e mudanças climáticas;
Monitoramento de faixa de dutos e terminais – SR alta resolução, hiperespesctral, interferometria;
Monitoramento de embarcações e aplicações de segurança;
Caracterização e monitoramento de zonas costeiras – manguezais.
E&P
Transporte
Refino
CENPES-Avaliação e Monitoramento Ambiental