introdução ao sensoriamento remoto. roberto rosa

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  • 5/9/2018 Introdu o ao Sensoriamento Remoto. Roberto Rosa

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    REITORAntonino Martins da Silva Junior

    Edi to ra Assoc iada a

    ItU NI VE RS ID AD E F ED ER AL D E U BE RL AN DI A

    ASSDCACAQ BAASUAADAS DTORAS UNVER$TAfAS

    C ON SE LH O E DI TO RI ALDomingos Pimentel de Ulh6aJacy de AssisOs va ld o V ie ir a G on 9a lv esAdemar Margonari de CarvalhoAntonio Severino MunizBerenice Bellesi de CesaroMarcia Manuel CecilioS er gi o S ch ne id er

    I n t r o d u e a o a oS E N S O R I A M E N T D

    R E M D T DDITORAGAO/COMERCIALIZAGAOEditora da UFU (EDUFU)Av. Engenheiro Diniz, 1.178 - ReitoriaTel.: (034) 234-8043Telex: (0343) 264 - UFFUCP 59338.400 - Uberlandia/MG

    COMPOSIGAOD ep ar ta men to d e G eo gr af iaMONTAGEM/IMPRESSAO

    Cr af Lca da UFURoberto Rosa

    Uberlandia - 1990

  • 5/9/2018 Introdu o ao Sensoriamento Remoto. Roberto Rosa

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    Copyright by Roberto RGsa, 1990c:::.')f' ~~ .._J",-,\!:.>. c2:~1 2 . = t -

    CAPAl1aria Helena l1anzanI. I DESENHOSSilvio Wigwam 02")-.:no~Ijo

    D;t;Impresso no Brasil/Printed in Brazil

    "Dep6sito legal na Biblioteca Nacional,conforme Decreto n 1825, de 20/12/70".

    R788i Rosa, RobertoIntrodu~ao ao sensoriamento re-moto. Uberlandia, Ed. da Univer-sidade Federal de Uberlandia,1990.136 p.I. Titulo.

    CDU: 528.81 ~~ Il N : -- ;~ ) '((ff8-022-2 Biblioteca - UFU

    Direitos Reservados(;:i Ili.~t -Editora da Uni.versidade, ... .... U FU Federal de Uber Land ia

    Un iv e rs id a de Es ta d ua l d e Ma ri n gaS is te m a d e B ib li ot ec as - B e E

    1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I I I0000111919

    A P R E S E N T A C A O

    A Ci~ncia, em todas as ~reas do conhecimento, ternavan~a-,10 de forma tao veloz que os comp~ndios did~ticos se tor-nam rapidamente defasados em suas Informacoe s. 0 novo, na('i~ncia, e a todo instante superado pelo novissimo. A di-vulga~ao e 0 debate do conhecimento cientifico mais re-cente ficam dispersos nos congressos e nas revistas espe-cializadas, dai a necessidade de reuni-los de forma16gica e organizada.Com este objetivo, 0 professor Roberto Rosa escreveu aobra Introdu~ao ao Sensoriamento Remoto, contribuindo pa-r-a a corrsolida.cao de conhecimentos cientificos que foramproduzidos e que devem ser colocados a luz do debate. Euma pub licacao dLdatica destinada a universi tarios quepoder~ ser utilizada como livro texto nos cursos de Geo-grafia, Geologia, Agronomia, Engenharia Civil e outros.Neste livro, 0 assunto e tratado com bastante clareza ,levando 0leitor a uma maior compreensao deste instrumcnto poderoso da investiga~ao cientifica, que e 0 Sensoria~mento Remoto.

    Samue 1 do Carmo I.iOld

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    II I

    SUKARIO

    I NTRODUGAO. ................................ ........ 11

    CAPI TULO 1 - PRIN CfplOS F IS IC OS E M S EN SO RI AM EN TOREMOTa... 131 .1 - A R ADI A( AO EL ET RO MA GN ET lC A. . . .. . .. . . . .. . . .. .. 131.2 - LEIS DA RADlA(AO .

    1.2.1 - Lei de Planck .1.2.2 - Lei de Wien .1.2.3 - Lei de Stefan-Boltzmann .1.2.4 - Lei de Kirchoff .1.2.5 - Temperatura de Brilho .1.2.6 - Temperatura de Radia9ao .1.2.7 - Emissividade .

    1.3 - CONCEITOS FUNDAMENTAlS .1.3.1 - Irradi~ncia .1.3.2 - Emit.anc I.a .1.3.3 - Rad ianc La .1.3.4 - I nt er a9 ao d a R ad ia 9a o E le tr om ag n~ ti cacom a Mat~ria .

    1.4 - EFEITDS ATMOSFERlCOS .1.4.1 - Absor cao .1.4.2 - Espalhamento .

    CAPITULO 2 - SISTEMAS SENSORES .2.1 - CLASSlFICA(AO DOS SISTEMAS SENSORES .2.2 - SENSORES FOTOGRAFICOS .2.2.1 - Sistema de Forma9ao de Cores 312.2.2 - F as es d o R eg is tr o F ot og ra fi co .. .. .. .. 332.2.3 - C~mera Fotografica 332. 2. 4 - F ilmes , 352.2.5 - Filtros 41

    2.2.6 - Rela9ao Filme/Filtro................. 42

    18181919191920202020222223

    2626

    292930

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    ;).3 - SENSORES NAO-FOTOGRAFICOS 432.3.1-Detetores. 452.3.2 - Parametros Fundamentais dos Detetores 492.3.3 - CCD (Charge Coupled Device) 512.3.4 - Radiometros 51

    2.4 - RADAR 55

    CAP1TULO 3 - COMPORTAMENTO ESPECTRAL DE ALVOS 5~3.1 - PROCESSOS RESPONSAvEIS PELAS BANDAS DEA BS OR t; AO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 5 93.2 - COMPORTAMENTO ESPECTRAL DE MINERALS E ROCHAS. 613.3 - COMPORTAMENTO ESPECTRAL DOS SOLOS 623.4 - COMPORTAMENTO ESPECTRAL DA VEGETAt;AO 633.5 - COMPORTAMENTO ESPECTRAL DA AGUA 653.6 - I NERCIA TERMAL. . . .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. 65

    CAPITULO 4 - TOPICOS ESPECIAIS EM IMAGEAMENTO 67~.1 - COLOCAt;AO DE UM SATELITE EM 6RBITA 67~ .:J . -- I MA GEA MEN TO P OR SA TEL ITE . . . .. . .. . .. . .. . .. . ... 68CAP IT ULO 5 - SA TE LIT ES P ARA E ST UD OS A MBI EN TAI S. .. .. 71~;.1- I.ANDSATs , 71s. 1 . 1 - 0 La nds at 5 ... ... ... ... ... ... ... ... .. 74

    S.1.7 - 0 Sensor Themati6 Mapper 75~;. 1.:l - 0 Sensor Mul tispectral Scanner System 77S. 1.~ - A lmagem Digital 78

    5. 2 - SPOT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 795.3 - TIROS -- N (NOAA)............................. 80

    ',.4 - SMS/GOES .').5 - OUTROS SISTEMAS DE SENSOR IAMEN T O REMOTO .

    C AP iT UL O 6 - F OT OG RA ME TR IA E F OT OI NT ER PR ET AI :; AO. .. ..(;.1 - CLASSIFICAt;AO DAS AEROFOTOS 6.1.1 - Em Fun9ao da Inclina9ao do Eixo 6tico6.1.2 - Em Fun9ao da Distancia Focal .6.2 - ESPECIFICAt;AO DAS FOTOGRAFIAS AEREAS .6.2.1 - Tamanho do N egativo .6.2.2 - Elementos de uma Fotografia Aerea .

    6.2.3 Escala .6.2.4 - Formas de Apresenta9ao .6.3 - A OBTENt;AO DE FOTOGRAFIAS AEREAS .6. 4 ESTEREOSCOPIA .6.4.1 Defeitos de Visao 6.4.2 - Estereoscopios 6.4.3 Montagem de um Par Estereosc6pico .6.5 - CALCULO DE AREAS 6.5.1 - Metodo de C ontagem .6.5.2 - Metodo de Pesagem .6.5.3 Metodo de Planimetragem .6.6 - DETERMINAt;AO DE ALTURAS 6.6.1 - Determina9ao de Alturas pelo Metododas Sombras .6.6.2 - Determina9ao de Alturas devido aoDeslocamento dos Objetos .6.6.3 Determina9ao de Alturas de Objetosco m 0Uso da Barra de Paralaxe .6.7 - FASES E ELEMENTOS DE FOTOINTERPRETAt;AO .CAPiTULO 7 - INTERPRETAI:;AOVISUAL DE DADOS .

    8182

    8587878888888990929396979899

    10 010 110 110 210310310 310 410 410 9

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    7.1 - A PLICA~AO EM GEOMORFOLOGIA 1097 .2 - APLI C A~AO EM GEOLOG IA. . . '.'. . . . .. . . . . . .. 1117.3 - APLICA~AO EM PEDOLOGIA .7.4 - APLICA~AO EM V EGETA~AO .7.5 - APLI CA~AO NA AGRICULTURA .7.6 - APLICA~AO NO us a DA TERRA .CAPiTULO 8 - PROCESSAMENTO DIGITAL DE IMAGENS .8.1 SISTEMAS ANALISADORES DE IMAGENS .8.2 - CORRE~AO DE IMAGENS .8.2.1 - Corre

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    cursos naturais do pais. E st e pr ogr am a pr opo rc io nou 0t re in am ent o e e spe ci al iza r; ao d e di ve rso s t ecn ic os br as i-leiros, que ate entao so conheciam 0 manuseio de foto-g ra fi as a er ea s.. A extensao do territorio brasileiro, e 0poucoconheclmento do s recursos naturais, aliado ao custo dese obter informar;oes por metodos convencionais, foram os

    f at or es d eci si vo s pa ra 0 pais entrar no programa de sen-s or ia men to r em ot o p or sa te li te.H oj e in ume ra s in sti tu ir ;oe s do p ai s u ti liz am -s ed:s~a tecnologia para obter informar;oes de caracter geo-log:co, geomorfologico, pedologico, hidrologico,agrlcola, de qualidade ambiental, etc .. Po rem as difi-c~ldades encontradas, por estes tecnicos, na interpreta-cao dos dados, em virtude da fal ta de conhecimentosbasicos, e de literatura em portugues sobre 0 tema le-yam muitas vezes a subutilizar;ao destes produtos, o~ atem esm o a u ti li za r; ao in co rr eta do s m es mo s.Neste contexto, este livro pretende apresentare .descrever nos capitulos que se seguem, os aspectosmalS relevantes que caracterizam as duas fases princi-pais do sensoriamento remoto a fase de aquisir;ao e afase de utilizar;ao dos dados. 'Na f as e de aq ui si r;a o s ao f or nec id as i nf or ma r;o esreferentes a r ad ia r; ao e le tr om ag ne ti ca , a os s is te ma s s en -sores, ao comportamento espectral dos alv~s, a atmosfe-ra, etc .. Na fase de utilizar;ao sao mencionadas as dife-rentes possibilidades de aplicar;ao destes dados nasvarias areas do saber, assim como: geografia, agronomiae ng en har ia c iv il , g eol og ia , h id ro log ia , p ed ol og ia , et c. :

    I: !

    12

    C APiTULO 1

    P RI NC fp IO S F fs IC OS E M S EN SO RI AM EN TO R EM OT O

    1.1 - A R AD IA ~A O E LE TR OM AG NE TI CAComo mencionado no capitulo anterior, na meto-

    .Iolo g ia de sensoriamento remoto duas fases podem ser

    .Ios t .a ca da .s: a a qu isicao de dados - relacionada com osprocessos de deter;ao e registro da informar;ao, e fase de

    .rtlLiz a ca o va n a lise dos dados - que compreende 0 trata-mento e a extrar;ao de informar;oes dos dados obtidos.Na fase de aquisicao temos alguns elementosque devem ser bem compreendidos para uma c~rreta inter-pretar;ao dos dados adquiridos. Esses elementos sao: ra-rI iacao e Le tromagne t.Lca , fonte de rad iacao , efei tos at--111C 'sfe !-ico s,ompo i Lo espe c t.raI do s alvos e sistemasensor, confor-me po de ser observado na Figura 1.o fluxa de radiar;ao eletromagnetica ao se pro-pagar pelo espar;o pode interagir com superficies ou ob-jetos, senda por estes refletido, absorvido e/ou reemi-tido. Este fluxo depende fortemente das propriedadesfisico-quimicas dos elementos irradiados, e 0 fluxo re-su Itante consti tui uma val Losa fonte de Lnf or macoe s arespeito daquelas superficies ou objetos. Dentro destecontexto, pode-se conceituar sensoriamento remoto comoum conjunto de atividades, cujo objetivo consiste nac ar ac te ri za r; ao d as p ro pr ie da de s f is ic o- qu im ic as d e a lv osnaturais, atraves da deter;ao, registro e analise do flu-xo de energia radiante, por eles refletidos e/ou emiti-dos. De todas as formas de energia existentes, a dee spe ci al im por ta nc ia p ar a 0 s en so ri am en to r em ot o e a ra-di ar; ao el et rom ag ne tic a o u en er gia r adi an te , c uja s F on tesp ri nc ip ai s s ao 0Sol e a Terra.A radiacao e Ietromagne t Lca (REM) e definidacomo sendo a forma de energia que se move a velocidadeda luz, seja em forma de ondas ou de particulas eletro-magneticas, e que nao necessita de um meio material paras e p ro pa ga r.

    13

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    E gerada quando uma particula eletrizada e a-celerada, possuindo assim duas componentes, uma eletricae outra magnetica, que vibram perpendicularmente a dire-~ao de propaga~ao.

    , I, ISensor

    .:. . .. . .,o'aI-

    Fig. 1 - Elementos Envolvidos na Fase deAquisi9ao de Dados

    Existem dois modelos para explicar a naturezade~ta radia9ao, 0 ondulat6rio e 0 corpuscular. No pri-melro modelo, a radia~ao eletromagnetica propaga-se soba forma de ondas, a uma velocidade de 300.000 km/s novacuo. Pode ser descrita em termos de velocidade (c)comprimento de onda (A), e freqliencia (f). a produto d~freqliencia (Hertz) pelo comprimento de ondas (metros)da a velocidade da luz em metros por segundo. '14

    c = f APara um mesmo meio, a freqliencia, definida co-

    "'" u numer o de ondas por segundo, que passa por urn de-1" 1 minado ponto da trajet6ria de uma radlacao eletromag-, , , , 1 t ca , e inversamente proporcional ao comprimento de"I,da.

    Quando a radia9ao eletromagnetica passa do".I

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    ,

    Para angulos de incidencia maiores que 0angul~ limite nao havera refrayao e toda a luz sera re-fletida. Este fenomeno denomina-se reflexao interna to-tal, e e muito comum em elementos de alto indice de re-frayao, como a agua, 0 vidro, 0 diamante.A teoria ondulat6ria da radiayao luminosa pa-recia definitivamente consagrada quando, em 1905, Eins-tein lanya mao da hip6tese da quantizayao da energia dePlanck para explicar 0 efeito fotoeletrico.Este efeito fotoeletrico consiste na emissaode eletrons por uma superficie metalica, quando nela sefaz incidir um feixe luminoso de fr-equencia acima decerto valor caracteristico para 0metal. Aumentando-se aintensidade da luz, 0 numero de eletrons emitidos aumen-tao Aumentando-se a freqliencia da luz acima do valor ca-racteristico, observa-se que os eletrons sao emitidoscom maior energia cinetica.Einstein demostrou que esse resultado pode sercompreendido, se a energia da luz nao estiverdistribuida continuamente no espayo, mas quantificada empequenos "corpusculos", os fotons.Este modelo corpuscular e tambem importanteno estudo da emissao e absoryao, alem de explicarfenomenos como a fluorescencia e interayoes atomicas emoleculares. Segundo esta teoria a energiaeletromagnetica e emitida, absorvida ou mesmo propagadaem forma de pequenas particulas discretas de energia,denominadas fotons ou quanta.Um f6ton e caracterizado pela segu lnj.e.

    1, I

    E = h fOnde E e a quantidade de energia Cjaule), h ea constante de Planck (6,6256 x 10-27 ergs. seg.) e f ea freqliencia (em unidade de tempo). Apenas acima de cer-ta freqliencia caracteristica, a energia do f6ton e sufi-ciente para arrancar um eletron do atomo.A partir dai, passou-se a encarar a dualidadeondulat6ria-corpuscular como sendo inerente a naturezada r-adLacao eIetr-omagneti.ca. 0 car ater corpuscular daradiayao eletromagnetica torna-se mais evidente em

    16

    'f)'.loesdo espectro de alta freqliencia, e especialmente II I sua mt.er acao com a materia. .. ~A faixa de comprimentos de onda, frequencla ou.,If'rgiaem que se encontra a radiayao_ eletro~agnetica eI".itIcamen t e ilimi tada. A representayao ~ontlnua da ra-,ll.lyaOeletromagnetica em termos de comprlmento de onda,I I,~qlienciaou energia e denominada de espectro eletro-,".,!;netico,onforme pode ser verificado na figura 2.

    ; . 8~ ~ ~0~' T~/C;;. ;i !e!! !!!!!!! !!!!! r i i l 6 . t IISPECTRO ILETROIIA6NI!7iICO = ", ,_ .. ;R :; E. :. FL ;. ;E ~r .~ 1V ,, ;O == =, "' O , .. _ _ !' !{ -~ ! _V ! ! - - - - - . .. .- -, -- -- :I' 'I II I I I I ..: TERMAL:,...O :::, , ,

    . ; ' E . IRP IRM INO IMICROIRA)fO:

    ., MX t .. ,r " ' IL.9~/.-'...3_-=__ ~_-'-"~::-- ONOAS\ . .4IFOTOGRAACO .

    RAIOS, 'OSMICOS ~ 00 ~4.0 80 "".0 ~I .. ., J I :5.0 II , ,I I I

    "" , m.T

    .JimNm Comprlm_ ,. Onda

    Fig. 2 - Espectro Eletromagnetico

    o espectro eletromagnetico e subdividido em. representam regioes possuindoI aixas, queI;J.racteristicas peculiares em terrnos de processosI isicos geradores d~ energia, ou mecanismos fis~coS dedeteyao desta energia. Embora 0limite ~e cada f~:xa es-I>cctral nao seja bem definido, as segutnt es regtoes po-Iternser destacadas: raios c6smicos, raios 0 ( < 0, 0311m), raios X (0,03 - 3,0 nm) , ultravioleta (0,003 - 0,4/ lm), visivel (0,4 - 0,72 /-.n}, infravermelho prox imo(U,72 - 3,0 um ), infravermelho medio (3,0 - 15,0 um},lofravermelho distante (15,0 - 300 /-im), microonda (1,0 -IDO cm ) e ondas de radio ( > 100 cm) . A medida que se

    1/

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    avan9a para a direita do espectro temos ondas de maiorcomprimento de onda e menor freqliencia.A faixa espectral, que se estende de 0,3 ~m a15 um , e a mais usada em sensoriamento remota (U V _IRM), embora a regiao de microondas seja tambem utiliza-da.

    I'I Das faixas mais utilizadas em sensoriamento

    remota, algumas recebem denomina90es pr6prias, a saber:espectro fotografico (0,3 - 9,0 ~m), espectro refletivo(0,3 - 4,0 ~m), espectro emissivo ( >4,0 ~m) e espectroinfravermelho termal (8,0 - 14,0 ~m).I II

    Ii I

    1.2 - LEIS DA RADIA~AOPara explicar a radia9ao eletromagnetica emi-tida pelos corpos, foi criado urn modelo te6rico idealchamado de corpo negro. Este corpo terna propriedade deabsorver e emitir toda a radia9ao incidente, independen-

    te da faixa espectral e dire9ao. As leis a seguir procu-ram descrever a comportamento deste corpo, especialmenteas leis de Planck, Wien e Stefan-Boltzmann.

    1.2.1 - Lei de PlanckEsta lei serve para explicar a radia9ao emiti-da (MA) par urn corpo em todo a seu espectro, bern como aforma caracteristica da curva de emissao de cada corpo.

    MA :=: 2W/m - ~m

    Onde, MA e a radlacao emitida espectralmente2par cada corpo (W/m)..; e e a emissividade; C1 e umatl 4 2constante (3,7413 x 10 W - (Mm) /m ); C2 outra constan-te (1,4388 X 104 Mm - K); A e a comprimento de onda daradia9ap (Mm); e Tea temperatura em graus kelvin.18

    1.2.2 - Lei de WienEsta lei serve para determinar a comprimento

    .1 , onda de maior em.i ssao de r adiacao par urn corpo1 . \ ) . 0 pica de rad Lacao maxima emitida par urn corpo

    'IIilX t de onda.Io-:;loca-sena dLr ecao dos menores comprimen as. m a aumento da temperatura do mesmo.

    :=: 2898/T , ~mmax

    1.2.3 - Lei de Stefan-BoltzmannEsta lei nos possibilita determinar a radia9aolotal emitida eM ) par urn corpo em todo a seu espectro,Independente do comprimento de onda.

    4M :=: : () T

    1.2.4 - Lei de KirchoffA radia9ao emitidaproporcional a emitida por urndada temperatura e comprimento

    par urncorpo negro (Me) ecorpo real (Mr) para umade onda.

    Men :=: Mr/cx 2, W/m

    1.2.5 - Temperatura de BrilhoTemperatura de brilho (Tb) e a temperatura queurn corpo negro deveria de ter para emitir a me sma quan-

    tidade de radia9ao espectral de urncorpo real.Ts :=: C I

    Onde, Tea temperatura do corpo real1 ~l

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    1.2.6 - Temperatura de Radia9ao

    1 ' 1 ,

    Temperatura de radLacao (Tr ) e a temperaturaque um corpo negro deveria ter para possuir a mesma ra-diancia integrada de um corpo real, a uma dada tempera-tura T.

    'I,I

    1.2.7 - EmissividadeEmissividade (c) e a rela9ao entre a emitanciade um corpo real (Mr) e a emi taricia de um 'corpo negro

    (Men) a uma dada temperatura. A emissividade de um corporeal e sempre menor do que a unidade.e = Mr/Men

    1.3 - CONCElTOS FUNDAMENTAlS

    1.3.1 - lrradiancialrradiancia (E) e a quantidade de radia9ao qu~inc ide sobre uma s~perfici~, por unidade de area; podeser expressa em W/m , mW/cm, cal./cm2 min ..A irradiancia solar em uma superficie varia emfun9ao da:- varia9ao anual da distancia zenital e azimu-

    te solar (varia9ao sazonal), que ocorre devido avaria9ao da declina9ao solar; esta por sua vez e fun9aoda inclina9ao do eixo de rota9ao terrestre (2327') emrela9ao ao plano de 6rbita da Terra em torno do Sol'- var iacao da d Lstanc ia Terra-Sol dura~te 0ano, provocada pela 6rbita eliptica da Terra, eresponsavel pela altera9ao de mais ou menos 2% na irra-dl.ancLa;

    transmitancia atmosferica, que varia emfun9ao da quantidade e qualidade das moleculas presentes20

    I11.1 atmosfera (ozon io, vapor d'agua , di6xido de carbono,1 , . 1 1 Liculas de poeira, etc.) e do comprimento de onda;

    - inclina9ao e orienta9ao da superficie topo-l'I.,ficaem reLacao a fonte de Ir-r-adacao .

    A irradiancia solar no topo da atmosfera e aoIIlveldo mar pode ser observada na figura 3.

    Hto. C02

    I\ f~':-: : ; t ; : - ~_ . ~ . ~ .,:~o,1.0 1.2 L4 1.6 1.8 2.0 22 2.4 2.6 2.8)J. m

    .20

    .15

    DE RADIAcAlJ SOLARDE RADI At ;Ao SOLAR P. NiVEL DO MARDE UN CORPO NEGRO P. 59000K

    N's!A. .. . 10

    .OS

    F 3 - Distribuirao Espectral da lrradiancia Solarg. 'fComparada com a de um Corpo NegroPortanto, a irradiancia em uma superficie pode

    calculada por:seczEo coS{3'TE = 2r

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    Onde, Eo e a constante solar; rea dlst.ancia ,I\I' -cao de medida. A rad Lanc ia inclui tanto a rad iacaoTerra-Sol; {3 e 0 angu lo entre 0 Sol e a normal a!, 11111 ida como a r-ad la cao refletida pelos alvos. Para al-superficie; z e a distan c La zeni tal do Sol e Tea ",; n aturais da superficie terrestre, 0 que determina setransmi tan c ia da atmosfera. , ';Isterna sensor esta registrando a emi tan c ia ou a re-I I" ,.tan c ia e 0 comprimento de onda em que estiver ope-l Illdo 0 sensor, 0 que pode ser caracterizado pelas pro-1 '1 icdades dos detetores, filtros, etc. Se este estiver"I,,'r-andoem comprimentos de onda menor do que 4,0 IJ,m,, I , estar a registrando predominantemente a r-efLec t.aric ia",OJ: ; al vos. Caso con trar Lo estar a registrando a emitanc ia

    Quando um fluxo de r ad L a c a o e L e tromagne tlc ar nci.dir sobre uma superficie (a lv o ) , pod em ocor rer tresI pn o me no s : r ef le c ta n ci a (p), absortancia (a.) e/ ou trans -

    EmitancLa (M) ou ex itanc ia e a quantidade de 1 1 1 1 tan c ia (TLrad iac:; :aoue deix a deter mina da supe rfici e (emit ida e na orefletida) for unidade de area, podendo ser expressa emW/ m2, mW/cm , cal./cm2 m in . . E d ep en de nt e d a t em pe ra tu rad os a lv os . p ~r/~i

    o angul o ent re 0 Sol e a normal a superficie({3 ) pode ser determinado pela formula:

    'III I 1 0 '

    co s {3 = sin z sin i cos Ad + cos z cos i

    Onde, i e a inclinac:;:ao da superficietopografica e Ad e a diferenc:;:a ntre 0azimute do Sol eo da s uperf icie topo grafi ca.

    l ad a p or : A distancia zenital do Sol (z) pode ser calcu-

    cos z = sin ~ sin 0 + cos ~ cos 0 cos H

    Onde, ~ e a latitude do local, 0 e adeclinac:;:aoo Sol (pode ser encontrada nos anuarios as-t ro no mi co s) e H e 0angulo horario do Sol.

    1.3.2 - Emitancia

    1.3.3 - RadianciaRadiancia (R) e a quantidade de radiac:;:ao uedeixa determinada superficie por unidade de area em uma

    22

    mesmos.A radiancia de uma superficie pode ser deter-I li in ad ad e f or ma s im pl if ic ad a p or :

    P E 2W/m Sr.+ MTC

    Onde, E e a irradiancia na superficie; peaI"flectancia e Mea em lta nc l .a d os a lv os .

    1.3.4 - Interac;:aoda Radiac;:aoEletromagneticacom a Materia

    a. = ~a/~i T = ~t/~i

    Onde, ~i e 0 fluxo de radi ac:;: aon ciden te; ~r e

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    p + a + T = 1

    Para alvos opacos, a transmitancia (T) e iguaa zero. Assim temos que:p + a 1

    Aplicando-se 0 conce ito de corpo negro, ondtoda a radia~ao absorvida e emitida, podemos dizer que: = 1 - P

    , II

    Para os corpos negros a emissividade e para corpos reais 0 < < 1 ; um reflector perfeitosui = O.

    , . Quando a r adiacfio eletromagnetica atinge umsuperfIcIe opaca irregular, ocorre a reflexao difusa Sa superficie e opaca e polida (lisa), a reflexao e ~ha~mada e:pe~ular. Se 0 materiai e transparente, uma parted~ ra_?la~ao APenetra no material, sofrendo mundan~a dedIre~ao, fenomeno este ja visto, em que se da 0 nome drefrac;ao.

    Associado a estes fen6menos existe outr~, 0deabsorc;ao. Nest~ caso, a energia transportada, especial-mente pelos ralos luminosos, converte-se em outras for-mas de energia, como por exemplo 0calor. 0 material vaisendo aquecido ate atingir uma temperatura constantes~ndo que n:sta si tuacao de equil ibrio a energia absor~v~da da radIac;ao luminosa que chega e igual a que e emi-t. ida pe l o material, de forma geral, em comprimentos deo~da mai~res do que os da radiac;ao absorvida. Essa emis-sao exp~lca por exemplo 0efeito estufa, ou seja, 0vi-dro aSSlm como 0plastico deixam passar a radiac;ao cor-respondent~ aos comprimentos de onda do visivel, sendoo~acos ao Infravermelho. Assim, a luz visivel passa pelovIdro, aquece 0 ambiente, que come~a a emitir no infra-v~rmelho. ~adiac;ao esta que nao sai do ambiente, pois avldro the e opaco, com 0que 0aquecimento do ambientetorna-se maior.

    24

    Na maioria das aplicac;oes em sensoriamento re-, , , ' I" , 11.1interesse em se identificar, moni torar ou estu-'" I ,11)',llmal vo ou fen6meno que se processa na superficie1"1,',1[(' ou que nela tenha Lnf Iuenc ia .o proceSso de maior relevancia na interac;ao da, d'Ii,II, .io e l etr-omagnetica com os alvos da superficie ter-" , I I " ( ) a r ef Lexao ou r-ef l ec tanc La. Pois a maior parteI, lid ormacoe s destes alvos e obtida atrave s da analiseI, "I

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    1.4. 1 - Absor cao

    III I II I '

    "

    A radiac;:aoeletromagnetica ao se propagar pelatmosfera e absorvida seleti vamente pelos seus var ioconstituintes, tais como: vapor d'agua, ozonio, dioxidde carbono, etc.. Dentro das faixa s do ul t ravioletavisivel, 0ozonio e 0p ri nc ip al a te nu ad or p or a bs or c; :a o,enquanto que na faixa do infravermelho 0v ap or d 'a guao dioxido de carbono sao os principais atenuadores.Existe entretanto, ao longo de todo 0espectre Ie tromagne t tco , r-egioe s onde a absor c ao a.tm o s f e r L c arelativamente pequena; estas regioes sao conhecidas comjanelas atmosfericas e caracterizam-se por possuirem umboa transmitancia. Sao nessas regioes que sao desenvolvidas praticamente todas as atividades de sensoriamentremoto.

    , ,, I

    As principais janelas atmosfericas sao:

    i I I0,3 - 1,3 J . 1 m (ultray ioleta infravermelhoproximo)1,5 1,8 J . 1 m (ipfravermelho proximo)2,0 - 2,6 J . 1 m ( in fr av er me lh o p ro xi mo )3, 0 - 3,6 J . 1 m ( in fr av er me lh o m ed io )4, 2 - 5,0 J . 1 m ( in fr av er me lh o m ed io )8,0 -14,0 J . 1 m (infravermelho ter mal)

    1 .4 .2 - E sp al ha me nt o

    I ~

    Enquanto no processo de abao r cao a r-adiaoaoeletromagnetica e absorvida, transformada em outras for-mas de energia e reemitida em outros comprimentos de on-da, no processo de espalhamento a radiac;:ao solar inci-dente na atmosfera, ao interagir com esta, ger ar a umcampo de luz difusa que se propagara em todas asdirec;:oes.Dependendo do tamanho das particulas espalha-doras e do comprimento de onda da r ad iacao , pode+ sed is tin gu ir t res ti po s de e spa lh am en to .26

    Espalhamento Molecular ou Rayleigh - e produ-I

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    II II II

    I! I

    I.1 II:",

    , .III I'I!;

    IIIi l l l'"

    CAPiTULO 2

    S IS TE MA S S EN SO RE S

    2.1 - CLASSIFICAGAODOSSISTEMASSENSORESSensor ~ um dispositiv~ capaz de responder ~

    , .,1,.I(;aO e le tr-omagnetica em determinada faixa do espec-I, " detromagn~tico, r-egi.s t .r a+La e gerar urn produto numaI " 1 1 1 ; 1 adequada para ser interpretada pelo usuar Lo.

    Um sistema sensor e consti tuido basicamente1''' um coletor, qu= pode ser uma lente, espelho ou ante-". " um sistema de registro, que pode ser um detetor auIi lmo ,

    Os sistemas sensores utilizados na aqu is icao e"f:istro de informa

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    ,I I

    repetitividade que 0 sistema sensor possui na obten9~de informa90es'dos alvos. Por exemplo, 0 satelite norte-americano Landsat 5 apresenta uma repeti tividade de16 dias.. Resolu9~0 Radiometrica - entende-se por reso-lU9~0 radi.ometrica a maior ou menor capacidade de umsistema sensor em detetar e registrar diferen9as de re-

    flectancia e/ou emitancia dos elementos da paisagem (ro-cha, solo, agua, vegeta9~0, etc.). No satelite Landsat5, no sistema sensor Thematic Mapper (TM) asinforma90es dos alvos imageados s~o registradas e~ 256tons distintos de cinza ou numeros digitais.Re so lucao Espectral - refere-se a melhor oupior caracteriza9~0 dos alvos em fun9~0 da largura es-pectral e/ou nume ro de bandas em que opera 0 sistemaSensor. Vma alta resolu9~0 espectral e obtida quando asbandas de um sistema sensor sao estreitas e/ou quando seutiliza um maior numero de bandas espectrais. Por exem-plo, 0 sistema sensor TM do Landsat 5 possui sete faixas

    espectrais, possuindo, portanto, uma resolu9ao espectralmelhor do que 0 sistema sensor MSS (Multispectral Scan-ners .System) deste me smo sateLit.e. Alem do que, 0 TMPOSSUI algumas bandas mais estreitas do que 0 MSS.Resoluoao Espac iaL. - pode ser definida comosendo a minima distancia entre dois objetos Calvos) queum sensor pode registra-los como 'sendo objetos distin-tos. Oepende das caract~risticas dos detetores, altitudeda plataforma, contraste entre os objetos, etc.. Porexemplo, 0 sistema sensor TM possui uma resolu9~0 espa-cial de 30 m, nas bandas 1, 2, 3, 4, 5 e 7.2.2 - SENSORES FOTOGRAF1COS

    l l

    Embora existam atualmente sistemas como osimageadores multiespectrais, dos satelites da serieLandsat e Spot, com numerosas vantagens, entre as quaisa possibilidade de processamento automatico, os sistemasfotograficos obtendodados a partir de aeronaves e espa-90nave: .tem permi tido a ob t.errcao de imagens dasuperflcle terrestre com resolu9ao espacial raramente'igualada por outros tipos de sensores.30

    Considerando 0 fato de que as fotografias sao,I,llddSna regiao visivel do espectro eLe tr-omagnetico eItill .rve rnelho pr6ximo, 0 seu cont.eudo e de f'ac iI inter-1,1'ol(;aOquando comparados com dados obtidos em outras1,,1".Iso espectro, pois apresentam uma imagem dos alvos1.., '~~rafadosmui to semelhante com a formada pelos nossos,11",:;.

    Uma camar a fotogr-afLca , considerada de formaI",t ante simplificada, compreende urn magazine, onde 01111111'ensivel e armazenado e posicionado para a exposi-I", um sistema 6tico, constituido de objetiva e filtro1",1inados a projetar sobre a superficie do filme umaI"'I~:emespectralmente conveniente da cena fotografada.lit" sistema obturador e um diafragma determinam a,I

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    tos do verde e do vermelho e muito pouco ou quase nadado azul. Se os cones sensiveis ao vermelho, verde e azulsi o ex ces siv ame nte e xc ita dos , v em os, re sp ect iva men te, a scores vermelha, verde e azul.A parte periferica da retina desprovida de cones e insensivel a cor e somente da impressoes de branco, cinza e preto (bastonetes). A parte mais central daretina e a responsavel pela visao a cores, pois e nestaregiio onde estio presentes a maioria dos cones.o processo de forma~ao de cores atraves de umacor primarla (azul, verde e vermelha) a outra corprimaria e denominado de processo aditivo de forma~ao decores. As cores resultantes deste processo sao denomina-das cores secundarias, que sao 0amarelo, 0magenta e 0CIa, respecti vamente resul tantes da ad icao do verde evermelho, azul e vermelho e azul e verde, como pode servisualizado na figura 4. 0branco e r esu lta nt e d a a di~ aodas tres cores ditas primarias.

    1 1 1 : : 1 1 1 1 1II I: IIII:!III

    II: II III

    IlillIIIII

    , Ii

    Fig. 4 - Processos de Forma~ao de CoresNo processo subtrativo, utilizam-se as coressecundar Las , ou seja, 0 amarelo, 0 magenta e 0 cia. Asobreposi~io do amarelo com magenta resulta naforma~ioda cor vermelha. A sobreposi~io do cia e magenta e cia eamarelo formam respectivamente as cores azul e verde. Acor preta e resultante da sobreposi~ao do cia, amarelo emagenta.1 1 1 '

    32

    2.2.2 - Fases do Registro FotograficoQuando se deseja obter urn produto fotografico

    I, 11111.1ena, por exemplo, na forma de slide ou em papelI 1"1:1fico, sao necessarias cinco fases: expo sicao , re-i I ",,10,fixacao , lavagem e secagem.Exposi~ao e 0t .e mp o e m q ue a e rn uls ao g el at in o- Ilia expost.a a ra dia ~ao ele tro mag ne tic a, en qua nt o qu eI " Io ve L a cf io e nt en de -s e c om o 0 processo de r-educao dos."1.,,',e halet.os de prata em prata met.altca. Na fix ac ao ,,"I Ie a remocao dos haletos de prata nao sensibiliza-I, , . i l. e md a r n se ns r biLizacao e e stab iLi za cao do r est an-I. ,1,1 emulsao .Finalmente, nas ultimas fases do registro fo-l"I'loInCO sao feitas a lavagem com agua destilada cor-..11 11' ,c uja fin ali dad e e eli min ar os re sid uos qui mi cos , I '-III da secagem em t.emperatura amena e constante, em urn,1111,ont .e l ivr e de po e i ra.

    2 .2. 3 - Cam ara Fot .og raf icaConforme descrito anteriormente, uma camara

    I " ll lg ra fi ca , c on si de ra da d e f or ma b as ta nt e s im pl if ic ad a,I ons ti t .ui da bas ica me nte d e urn fil .m e f ot og ra fi co , d ia -

    I 1 ,l gm a, o b tu ra do r e l en t. e c o nv er ge nt e.o diafragma possui a fun~ao de regular a quan-I i.t.ide de luz que chega ao filme, enquanto 0 obturador.",d.rola 0 tempo de expo s Lcao do filme. Os principaisI ipoS de lent.es e as especificac;oes sobre os filmes fo-I. ' I' ,r af ic os e r ao d is cu ti do s m ai s a di an te .A camera fotografica pode ser comparada ao..1110 humano, devido a sua grande semelhan~a, tanto na11,1constit.ui~ao, como no seu funcionamento. Tanto na,,IIIICraomo no olho humano, os raios luminosos sao diri-1' . idus para urn foco, sobre uma superficie fotossensivel," I ilme fotografico no caso da camera e a retina, no ca-" do olho. 0meio refringente na camera e a lente con-"~I gente, enquanto que no olho e 0 cristalino. A imagem.1 , - urn objeto no filme fotografico forma-se numa pos ica oiIIv(,rtida,0 mesmo ocor r e no o Lho humano. 0 di afr agm a d a.:lIl1eraorresponde a iris no o lho (conforme figura 5).

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    Fig. 5 - Compara~ao entre 0Olho Humano e umaCamara Fotografica

    Uma camar-a totogr-at t ca e caracterizada peloformato de seus negativos, pela distancia focal (f) epelo angulo de campo da objetiva (a). Estas tres grande-zas sao interdependentes e a rela~ao entre elas pode serobtida por:

    tan a/2 = d/2fOnde d e a diagonal do negativo

    Passos de uma Camara FotograficaI II II I Passos

    nhecidos como "fvalores de fcorrespondente a

    de uma camar a fotograf Lca , tambem co-- stops", e 0nome dado aos diferentes(le-se "f number" ou "numer o for ,abertura do diafragma) de uma camar a

    1 1 1 1 1 ;

    34

    I.d "til .of ,,;1 E uma funcao de fatores geometr Lco s eI .. d 1, ' 111' I, icos do sistema 6tico e pode ser relacionado

    '.1 1, " d I ~;tancia focal de lente (f) e 0 d l.ametr o da~ho, I III.' do diafragma C D ) , por:

    f = f/ DOs val ores mais comuns de f sao 1,4; 2,0; 2,8;~Ii "."; 8,0; 11,0; 16,0 e 22,0. Quanto maior 0 f , me-

    H" .1 quantidade de luz que atinge 0 filme, ou seja,",' "';I'()nde a diafragmas mais fechados.

    Tipos de Lentes de uma Camara FotograficaAs lentes de uma camara fotografica podem ser

    I , .llicadas em funcao do tamanho do negativo e da dis-, '/I' I.' focal da objeti va. Sao chamadas de supergrande

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    a resposta do filme a exposl

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    Exposi~ao do FilmeDefine-se exposl~ao no filme ou exposl~ao fo-tografica (e) como sendo 0produto da irradiancia (E) eo tempo (t), ou seja, exposi~ao e 0tempo em que 0obtu-rador da camera estiver aberto e a irradiancia estiverincidindo sobre 0filme.

    e = E t , Jim ou erg/cm

    47l R cos e te - ---------------4 [2

    Onde,ponto da cena,cipal da camera

    Rea rd l a n c ia correspondente a cadae e 0 an gu lo q ue 0 plano focal e 0 prin-formam com a superficie.A medida que se afasta do eixo do sistema6tico, a irradiancia decresce, fen6meno este conhecidocomo "vignetting". Em urn alvo plano e homogeneo, a partecentral da imagem possui urn brilho maior em rela~ao asbordas, 0 que pode ser corrigido com a utiliza~ao de urnfi lt ro a nt iv ign et ti ng (f ilt ro s d e d en sid ad e va ri av el) .

    S en si ti vi da de E sp ec tr alSensitividade espectral (S) de urn filme estarelacionada com a sensibiliza~ao deste filme a diferen-tes comprimentos de onda, e e conceituada como 0inversoda expo sicao necessaria para produzir uma determinadadensidade. Para urn d ado valor de densidade a sensitivi-dade pode ser obtida por:

    S = lie

    38

    Os filmes, baseados na sensi tividade espec-I 1,,1, podem ser subdivididos em cromatizados (sensiveis

    , r r l todo 0 espectro v is Lve l ) e filmes nao-cromatizadosI,llamados tambem de filmes dalt6nicos, sensiveis so-IIl,onte rd L acao ultravioleta e azul). Os filmes croma-Ilzados sao classificados em pancromatico, ortocromati-,II,or topancr oma tL co e i nf ra ve rm el ho .Os filmes pancromaticos (preto e branco ou co-I(lridos) sao sensiveis em toda a faixa visivel do espec-

    110 e Letromagne tLco . Geralmente sao utilizados com urnI i.l t.r amarelo, para atenuar a Lnf Lue ricla at.mosfer Lca .lropo rc Lonam imagens mui to semelhantes com as vistas pe-10 olho humano. Sao os mais utilizados em sensoriamentole mo to. R eq uer em p ro ce ss ame nt o e m t ot al e sc ur id ao.Os filmes ortocromaticos sao bastante:;ensiveis ao azul e ao verde, mas insensiveis ao verme-Iho. Os filmes ortopancromaticos sao sensiveis em todo 0I~spectro vis t v e l , por em com urn p ico de sensibilidade noverde. Finalmente, os filmes infravermelhos sao:;ensiveis desde 0 azul ate 0 in fr av erm el ho p r6x im o, p ro -p or ci on an do 6 ti ma s Lnf'o rmacoe.s dos alvos da superficie,c sp ec ia lm en te a v eg et a~ ao .

    P r op r ie d ad e s S e ns i to m et r ic a sAs principais propriedades sensitometricassao: contraste, densidade 6tica e 0 t em po d e e xp os i~ ao.o contraste pode ser definido como a razao en-tre as partes mais brilhantes e as mais escuras de uma

    imagem. Porem, a razao de contraste, isto e, a razao en-tre 0 brilho maximo e 0 b ri lh o mi ni ma o bse rv ad o e a ex-pressao mais comum para defini-Io.Ha dois tipos de contrastes. 0 contraste dacena e 0 c on tr as te d a im ag em, r es pe ct iva me nt e de no mi na-dos contraste inerente (Ci) e contraste aparente (Ca).

    Rmax pmax E/71Ci = =Rmln pmin E/71

    II I

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    a resposta do filme a expos19ao recebida e representadapor sua densidade 6tica ou tonalidade.Um filme nao responde da mesma forma a exposi-90es espectralmente diferentes, ou seja, a sensitividadeespectral de urn filme oscila entre 0,35 ~m (ultraviole-ta) a 0,90 ~m (infravermelho pr6ximo).

    .Ante~ d~ ser exposto a radlacao eletromagneti-ca, um f'Llme e di .o filme sensivel; ap6s a expos lcao ,r~cebe 0nome de filme exposto. A sensibiliza9ao de umfllme depende da quantidade de rad lacao e nao de seufluxo: com~ nO~,detetores. Neste caso, a energia e acu-mul~t:va, lsto 'e, acumula-se energia ate uma'quantidadesuf'LcLente para sensibilizar 0 fLlme . Isto e possivelquando se aumenta 0 tempb de exposi9ao de uma camera fo-togr-af ica. Os principais tipos de filmes utilizados emsensoriamento remoto sao: filme preto e branco filmecolorido normal e filme infravermelho falsa-cor. '_ 0 filme preto e branco e formado por urna emul-sao,o~ camada de haletos de prata que se reduz a pratametallca com a incidencia da radia9ao eletromagneticauma base plastica e um anti-halo, este com a fun9ao d~absorver a radia9ao ,residual que passa pela baseplastLca , evi tando assim, a reflec9aodesta radiacac eum~ nova sens IbLlLzacao dos haletos de prata. A baseplast~ca e constituida por acetato ou poliester e temc~mo f'uncao manter a emu lsao numa pos icao plana'. Estesfil.mes, ap6s processados e copiados, representamatraves de densidades 6ticas (niveis de cinza), os di~versos valores de radiancia presentes na cena.Um filme colorido normal e formado por trescamadas, cada camada apresentando sensibilidade distintaem. rela9ao ao~ diferentes comprimentos de onda. A pri-melra c~mada e sensivel a radia9ao azul, logo ap6s estacamada e colocado um filtro amarelo, e em seguida duascamadas, uma sensivel ao verde e a outra sensivel aoverm~lho. 0 filtro amarelo colocado entre a camadasenslvel ao azul e a camada sensivel ao verde tem comofuncao evi tar 0 registro da radiacao azul nas camadassensiveis ao verde e vermelho, uma vez que estas camadassao tambem s:nsiveis a radia9ao azul. Este tipo de filmenos proporclona fotografias muito semelhantes com as36

    Imagens costumeiramente observadas pelo sistema visual

    I~

    o filme infravermelho falsa-cor tambem e for-mado por tres camadas. As camadas superior,intermediaria e inferior sao formadas respectivamentepor sUbstancias quimicas sensiveis a radia9ao infraver-me l.ha, verde e vermelha. Ao compararmos este tipo defilme com 0colorido normal, descrito anteriormente, ve-rificamos que a camada sensivel ao azul foi substituidapor uma camada sensivel ao _infravermelho. 0 filtro ama-relo foi retirado nestes tipos de f~lmes, porem, 0 mesmo,deve ser utilizado junto a camara aerea, paraevitar quea radiaGao azul chegue ate 0 filme e 0 sensibilize, umavez que as tres camadas sao sensiveis ao azul.ao azul.

    humano.

    II

    Os filmes infravermelho fa1sa-cor sao conheci-dos como detetores de camuflagem, e foram utilizadosinicialmente com fins militares, isto e , para detetararmas e tanques que eram pintados de verde com 0proposito de confundir com a vegeta9ao.

    Atraves da diferenGa de reflectancia entre es-tes alvos os tanques pintados de verde aparecem nestetipo de fllme (infravermelho falsa-cor) com a colora9aoazulada, ao passo que a vegetaGao normal aparece com co-10raGao vermelha/magenta. - .Aos filmes infravermelho falsa-cor sao at.rI>buidas cores que nao correspondem as verdadeiras coresda cena. Como ha poucos alvos na natureza que possuemalta reflectancia noS comprimentos de onda corresponden-tes a cor azul, e como a maior parte da resposta regis-trada nestes comprimentos de onda se deve a efeitos at-mosfericos, optou-se por representar com a cor azul osobjetos que tenham uma alta resposta espectral no verde,pela cor verde, objetos que tenham alta resposta espec-tral no vermelho, e pela 'cor ve rme lha , os objetos quepossuem alta resposta espectral no infravermelho. Porexemplo, como a vegeta9ao tem uma alta reflectancia noinfravermelho, ela aparecera, em uma fotografia aereatomada com umfilme infravermelho falsa-cor, com a corpredominantemente avermelhada.

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    E xp os i< ;a o d o F il meDefine-se exposi - "tografica (e) como send

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    R ma x ' t" at m R at mCa = R mi n ' t" at m R at mOnde, Rmax e a r adLanc ia maxima da cena : Rm 'e radianc~a ~ini~a: pmax e a reflectancia maxima; ~min 1 ;a ref~ectancla mInIma; E e a irradiancia na superficie''t"atme a transmitancia atmosferica e Ratm e a radianci~atmosferica.As ~otos c?m baixo contraste sio homog~neas,com tons de Clnza mUlto proximos, e podem ser resultan-tes dos seguintes fatores: os diferentes alvos da cenaapresentam valores de reflectancia muito proximos, forteespalhamento da radia9io pela atmosfera e erros na toma-da d~s fotos (exposi9io excessiva) ou no processamentodo fllme ou ainda na copia das fotos.A densidade (D) e definida como sendo 0inver-so do logaritmo da transmitancia, ou seja:

    D = l/log 't"o tempo de exposi9io, ja definido anteri ormen-te, pode ser expresso por:

    4 f 2t =

    Onde sea sensibilidade do filme

    Sen sibilidade e Poder de Resolu9ioA sensibilidade (s ) de um filme refere-se a~apacidade do filme em registrar a imagem da cena em ma-lor ou menor tempo de exposi9io. A sensibilidade e ex-pressa em ASA (American Standards Association) ou em DIN( De ut ch e I nd us tr ie N or me n) .

    40

    A sensibilidade de um filme aumenta com 0 Lil'".'llilOos cristais de prata, ou seja, quanta ma io r d,' Inu lome tria dos cristais de prata, mais sensivel sora" filme, por em menor sera a sua r-es o Lu ca o e sp ac ia l ouI""jerde re s o I u ca o .Entende-se por poder de resoluc;:iode um filme., c apacidade que tem 0 mesmo em registrar como coisas, Ii st in ta s o bj et os m ui to p ro xi mo s. A r es ol uc ;: io es pa ci al e\nf L ue ri cI ad a p or d i ve rs os par a me t .r -o st ai s c om o: s is te ma01, lentes da camera, tempo de expo sicao , cond icoe s at-1I,,,sfericas,cond icoe s de processamento, contraste entre'I:; objetos (aIvo s ) da cena, etc ..o poder de r e so Iucao (Pr Ina superficie de umI ilme pode ser calculado por:

    DSPr = , mRf 1000

    Onde Pr e a resoluc;:ao no terreno (metros); DS,. 0 denominador da escala da fotografia; Rf e aI cs ol uc ;: aod in am ic a d o f il me ( li nh as /m m) .

    2.2.5 - Fil trosOs filtros t~m a func;:aode selecionar, atraves

    ,Iil abso rc;:aoe reflexao, determinados co mprimentos de on-.1;1 de interesse, que irao atingir e impressionar 0 fil-1lI(~. Sao feitos geralmente de materiais transparentes,I.aiscomo 0vidro ou gelatina s6lida.Na maioria das vezes, sao utilizados com a fi-na l ldade de elimi nar efei tos a t rnosf e rico s e na ob tencaod e f ot og ra fi as m ul ti es pe ct ra is .A escolha do filtro deve ser cuidadosa para seov it.a uma filtragem excess iva da r ad i .acao. Esta filtra-!;em aumenta com 0 aumento da densidade do fil tro , e 0lesultado da escolha de um filtroexcessivamente denso e. \d im in ui c; :a od o c on tr as te d a f ot og ra fi a.Quando da ut iLi zacao de filtros torna-se nc-(' essario aumentar 0 tempo de expo s Lcao e/ou diminuir () f

    1 1

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    (stops) para compensar a perda na quantidade de radiaQ~oincidente sobre 0filme. Ao fator pelo qual a exposiQ~ocom filtro ~ maior que a expos19ao sem filtro 6 conheci-do como "fator de filtro".2.2.6 - A Rela9~o Filme/Filtro

    1 11 1 , 1 1 , ' 1 : : 1

    I I I I I I I I1 1 1 I I I I I I

    1 1 1 1 1 1 1 1 1

    A escolha do tipo de filme e de filtro, a se-rem utilizados na fdtografia, ~ da maior import~ncia pa-ra a qual{dad~ da informaQ~o que ser~ registrada.Conforme a ~rea a sellfotografada c das condi-95es locais do clima, uma boa escolha do filme e do fil-tro pode produzir fotos mais nitidas e mais detalhadas eenfatizar os aspectos para os quais es t.ao vo 1t.ado s osinteresses do trabalho.Os filmes pancromaticos, capazes de registrartodo 0espectro visivel, s~o usados na obtenGJo da maiorparte das fotografias a~reas. Estes filmes sJo normal-mente empregados com filtro amarelo, para a t.cnuar osefeitos atmosf~ricos da bruma atmosf~r-ica e produzemimagens em preto e branco com detalhes, capazps de for-necer informa95es para serem utili~adas com os mais di-ferentes fins.Os filmes infravermelhos sao sensiveis a ra-diacao visivel mas tambem aos compr imentos de onda doinfravermelho pr6ximo, os quais n~o podem ser detetadospelo olho humano.As fotografias no infravermelho chamadas "re-ais" sao tomadas com fil tro vermelho escuro que cortatoda a radiaQ~o visivel e permite que apenas a radia9~0infravermelha atinja 0filme.As fotografias no infravermelho ditas "modifi-cada s" sao obtidas com filtro "minus blue", que deixapassar ao filme toda a radiaQ~o de comprimentos de ondamaiores. Este tipo de filme ~ muito utilizado na dife-.r-encacao de espec Les vegetais e na Ldent if Lcacao de di-ferentes tipos de solo e condi95es de umidade.As fotografias coloridas normais e infraverme-Lho falsa-cor sao mais dispendiosas e mais dif ieeis deserem obtidas do que as fotografias em preto e branco.Por isso, seu uso tem-se restringido a pequenas ~reas ou42

    a problemas especificos que exijam Informacoes espec-trais mais apuradas.

    Estes sistemas sensores s~o capazes de medir aintensidade de radlacao eletromagne tLca proveniente detodos os pontos de uma superficie, dentro do seu campode visada e numa faixa de comprimentos de onda espec'i-ficado. O~ principais tipos de sensores n~o-fotograficoss~o os radiometros ou radiometros imageadores (scan-ners) . Os radiometros podem ser construidos de formaa gerar imagens de uma cena ou simplesmente medir a ra-dianeia proveniente dos alvos para 0 qual est~o aponta-dos. Um radIome tro ~ consti tuido de quatro compo-nentes b~sicos a saber: coletor, detetor, unidadeeletronica e unidade de saida, conforme pode ser visua-lizado na figura 6.

    2.3 - SEN SORES NAO-FOTOGRAFICOS

    OETETOR U/IIOAOECOLETOR

    ALVO

    Fig. 6 - Partes de um Radiometro

    ,UNIDADE [IE SAIDA.

    I

    43

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    A energia, na forma de radia

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    \

    equilibrio termico, porem geralmente fornecem medidasp:ecisas. Sao faceis de operar e fabricar, embora neces-slt~m de umg:a~de ~timero de fotons incidentes para pro-dUZlr uma modlflca~ao perceptivel do sinal., . Os detetores termicos podem ser divididos emtres tlPOS: termopilhas, bol6metros e piroeletricos._ .Os, detetores do tipo termopilha basicamente~ao cons~ltuldos por um conjunto de termopares. Termopare um conJunto de dois metais ou semicondutores distintos

    q~e pro~uzem, no ponto de liga~ao, uma voltagem propor-clonal.a :emperatura desta jun~ao, quando da incidenciada :adl~~~o ..Co~o .para um tinico termopar a voltagem pro-duzlda e lnslgnlflcante, torna-se dificil a sua medidasendo neces sarro conectar varLos termopares em serie'obtendo-se entao uma termopilha. A facilidade de medid~da.voltagem produzida, aliada a sua opera~ao em qualquerfalxa do espectro eletromagnetico, fazem com que os ter-mopilhas sejam um dos detetores mais utilizados.. . ,Nos det~tores do tipo bol6metro a voltagem no

    Clrculto e produzlda pela diferen~a de temperatura pro-vocada pela prote~ao de uma resistencia a radia~ao, en-quan~o. q~e a outra resistencia e exposta a radia~ao. Asenslblildade a mudan~a de temperatura e muito mais a-~ent~a~a nos termi~tores, em relaGao aos metais, 0 queJustlflca a sua malor utiliza~ao. Termistores sao semi-cond~tores formados a partir de uma mistura de oxido demetals.. .. Os detetores plr-oeletricos sao consti tuidoss~mpllflcadamente de materiais como fluoreto de polivi-nIl, com bandas de condu~ao situadas numa face oposta aco~ectada com um ampl ificador; fundamentam-se na pro-prledade de que certos cristais mostram uma significati-

    v~ mudan~a na polariza~ao eletrica com a radia~ao absor-vIda, provocan~o uma conseqliente mudan~a de temperatura.Esta m.udan~a e funcao da f'racao de energia incidenteabs~r:lda, condutividade termica do cristal e calor es-p~clfl?O ..A voltagem resultante e fun~ao do coeficienteplroeletrlco do material, que e uma mudan~a na unidadede carga =.superficie por unidade de temperatura. Osdetetores plroeletricos tornam-se atrativos por suaaltissima sensibilidade espectral (de 0,2 a 100 Mm) e ao

    ,!I

    46

    I

    :.ou tempo de resposta rapido' )(.Q, 5 a 5 nseg. ). Os deteto-les piroeletricos sao os mais promissores detetores ter-mais em sensoriamento remoto.

    Detetores QuanticosNos detetores quanticos, a incidencia de fo-

    Lons ativam os eletrons dos semicondutores, produzindolIm fotoefeito interno ou externo, que e convertido em umsinal eletr6nico posteriormente medido. Se a energia deincidencia dos fotons for suficientemente alta para ar-rancar eletrons do semicondutor, tem-se 0chamado foto-efeito externo ou efeito fotoeletrico. Se a energia formenor, mas suficiente para produzir eletrons livres nossemicondutores, tem-se 0 fotoefei to interno. EnUio, osdetetores que se baseiam nestes fotoefeitos internos ouexternos sao chamados de detetores quanticos.Sua grande vantagem e que dependem somente daincidencia de fotons discretos, ou seja, nao dependem deuma transforma9ao fisica nos detetores como e 0caso dosdetetores termicos, onde 0 seu funcionamento depende deuma mudan9a na temperatura. Esta vantagem dos detetoresquanticos e traduzida pela alta sensitividade e tempo deresposta rapido, 0 que os tornam favoraveis para a uti-liza9ao nos sistemas sensores imageadores, porem apre-sentam dificuldades na opera9ao e fabrica9ao por neces-sitarem de refrigera~ao.Os detetores quanticos podem ser divididos emfotoemissivos, fotocondutivos e fotovoltaicos.Nos detetores fotoemissi vos os eletrons saoemitidos num vacuo ou gas (por exemplo, tubos fotomulti-plicadores), enquanto que nos fotocondutivos e fotovol-taicos, feitos de materiais semicondutores, os eletronsencontram-se confinados no reticulo do cristal.Nos detetors fotoemissivos, a r-adiacao inci-dente libera um eletron de uma placa metalica (efei tofotoeletrico), sofre a9ao de um fluxo de corrente ou deum campo eletrico de alta intensidade e e acelerado parauma segunda placa com suficiente energia para liberaroutr~ eletron, e assim sucessivamente. Para que umeletron possa ser liberado, a energia da radia~ao inci-dente (E) deve obedecer a seguinte rela~ao:

    \,

    IIII

    11

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    E = h f > e Onde, E e a energia da radia~ao incidente; h ea constante de Planck; f e a frequencia; e e a unidadede carga eletrica e e a constante do material.Mesmo para os melhores materiais, a constante

    e suficientemente alta para limitar a radiac;ao inci-dente. pa.ra comprimentos de onda inferiores a 1,a um ,re str Ing Ind o as sim , a l imi tac ;ao d os de tet ore s f oto emi s-sivos na faixa do ultravioleta, visivel e infravermelhopr6ximo.O s d et et or es f ot oc on du ti vo s s ao e ss en ci al me nt eresistores, onde a condutividade eletrica aumenta com aqua nt ida de de fl uxo a bs orv ido .Os d ete tor es fo toc ond uti vo s po dem se r s ubd iv i-d~d~s em,p:rtencentes ao grupo I, preparados pela depo-sl~ao qUImlca de vapor ou na evaporac;ao dos seus compo-nentes no vacu~, e os do grupo II, preparados pelo pro-cesso de crescImento de cristais. Pertencem ao grupo I

    os detetores de PbS, PbSc, PbTe e InSb, enquanto qu~InP, InAs sao pertencentes ao grupo II.De particular importancia em sensoriamento re-moto sao InSb (sulfeto de indio) e HgCdTe (telureto deme r~u ~io cad mio ) , usados no sensor Thematic Mapper dosatellte norte-americano Landsat. Os detetore de InSb eHgCdTe sao resfriados a temperatura abaixo de 100 K.Em todos os materiais fotocondutivos existeuma energia denominada energia de gap, que e 'definidaco~o sendo a menor energia necessaria para deslocar urneletron da banda de valencia para a banda de condu~ao.Quando ocorre a passagem dos eletrons da banda de condu-

    C;ao para a de valencia, entao 0d et et or e s en si bi li za do .Os detetores fotovoltaicos sao os mais simplesde todos os detetores quanticos. Urn [ oton incidente comcomprime~to de ond~ suficientemente curto pode produzirurn par lIvre de eletron-pr6ton. A a~ao do campo eletricosepara 0 p ar , d es lo ca nd o e Ie tron para urn material tipon e 0proton para urn m aterial tipo p, e cria uma volta-gem que e dete:ada d i retamente, sem a utiLl zao ao , po rexemplo, de reslsLore:;. Pod e m ser feitos de muitos mate-riais, destacando-se () s ilicio (Si) que nao requer res-48

    IIiamento e apresenta baixo ruido, com opera~ao na faixa0 1 , 0,4 a 1,1 u m , Sa o tambem utilizados no sensor TM do1 . mdsat.

    C ar ac te ri st ic a d os P ri nc ip ai s D et et or es

    Dmax cm Hz 1/2 /W Amax1,0 I - l m2,1 I - l m5,0 I - l m12,0 I - l m

    Material9 X 10116 X 10115 x 10114,5 x 10lD

    :~ilicio: ;u lf et o d e C hu mb oA nt imo net o de i ndi oTel ur eto de Me rcu ri o C adm io

    2.3.2 - Param~tros Fundamentais dos Detetoreso desempenho e as caracteristicas dos deteto-res dependem de uma serie de parametros como intervaloespectral de opera~ao, responsividade, tempo de respostae detetividade normalizada. 0 sinal minimo detetavelt am be m e u rn p ar am et ro f un da me nt al .o int er val o e sp ect ral d e o per a~a o e a ma ne irapela qual os detetores respondem ao fluxo de r ad iacaoele tr oma gne tic a i nc ide nte par a d ife ren tes c omp ri men tosde onda. Como os detetores term icos respondem somenteao total de energia incidente, teoricamente independem

    da distribui~ao espectral da energia. Os detetoresquant Lco s funcionam ate urn determinado comprimento deonda, uma vez que estes requerem urn nivel minimo deenergia para que possa produzir urn s inal detetavel. Comoa energia e inversamente proporcional ao comprimento deonda, 0 ponto onde a resposta cai para zero e 0 pontoonde a energia dos fotons nao e suficiente para sensibi-lizar 0detetor. 0 aumento linear da resposta e devidoao decrescimo linear da energia do f6ton com 0aumentodo comprimento de onda.49

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    Responsi vidade e a medida da dependenc l.a dosinal de saida de urn detetor com a potencia da radia9aoincidente. A unidade de saida pode ser em voltagem ouc or re nt e ( am pe re /wa tt o u v ol ts /wa tt ):R = lJ/P

    " , ; 1 1 1 1 "1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

    " , , 1 1 1 1 , 1 1 1

    Onde Rea responsividade do detetor; lJ e atensao resposta do detetor e Pea potencia darad ia9 ao em wat t.Tempo de resposta e 0tem po qu e 0det etor le vapara responder a energia radiante incidente. t da ordemde microssegundos para os detetores termicos e de nanos-s egun dos par a os de tet ores qu anti cos .Como 0 desempenho dos detetores e lim~tado pe-10 ruido, e i mp or ta nt e d ef in ir 0 par am e tr-o NEP (NoiseE qu iv al en t P ow er ), c or re sp on de nt e a e ne rg ia e qu iv al en tea menor energia necessaria de uma radia9ao incidente pa-ra resultar urn sinal de saida igual ao sinal de ruido dodetetor. Possui unidade dada em watt, geralmente e espe-cificada para cada detetor e depende do comprimento deonda da radia9ao, area do detetor, campo de visada, tem-peratura e freqliencia do chopper. Os valores mais baixosde NE P corr esp ond em a os melh ore s de tet ores .Urn parametro que tern substituido largamente 0NE P e a detetividade normalizada CD), relacionada, emtermos de parametros de medida , pela seguinte equa9ao:

    D = Vs/Vn l/P Ad BOnde Vs e 0 sinal eletronico; Vn e 0 sinal derui do; Ad e a area do detetor em cm2; B e 0 i nt er va lo d e

    freqliencia em Hz e Pea potencia da radia9ao incidente.Estes dois parametros, NEP e D, pod em ser re-l ac io na do s p or :

    NE P = (A d B) 1 /2 / DOs detetores termicos e quanticos possuem de-tetividade normalizada da ordem de 108 em Hz1/2/watt e10 1/2 .10 em Hz /watt, r-espect ivament.e.

    50

    2.3.3 - CC D (Ch arge Cou pled D evi ce)o CC D e urn conjunto de varios detetores, que

    utt Lrzam+se do. microeletronica e do silicio como mate-r iais basico s , acoplados em urn circui to integrado. Aresposta espectral situa-se entre 0,4 e 1,1 ~m.A grande precisao geometrica, conseqliencia danao-utiliza9ao da parte mecanica, e uma de suas grandesvantagens. Apresenta alta sensibilidade, porem exige ca-L ib ra 9a o d e m ui to s d et et or es .o investimento maci90 por parte das industriase governos na pesquisa e ap Li cacao do CCD, aliado aogrande desenvolvimento da tecnologia do silicio, tern le-va do a u rn d ese nvo lvim ent o ext rema men te r api do. 0CCD po-de ser utilizado num arranjo do tipo "push-broom" como eo caso do sate Li.te frances SPOT, Lanoado em 1986. Estearr anj o f aci l it a 0 processamento do sinal, reduzindotambem a sua ampLiacao . Sao de pr o du ca o r el at iv am en tefaciL.

    2.3.4 - RadiometrosI Os radiometros, por defini9ao, sao sistemaspassi vos que medem a intensidade de energia radiante,proveniente de todos os pont o s de uma superficie, d~ntrodo campo de visada do sistema (FOV) e de urn d etermlnadocomprimento de onda, geralmente selecionado atraves defiltros que bloqueiam as comprimentos de ondaindesejaveis.A maior precisao e sensibilidade dos radiome-tros em re Lacao aos imageadores favorece a suaut Lll za ca o , p ri nc ip al me nt e na s ana I ls e s q ua nt i t at iv asda s pr opr ieda des d os mate ria is natu rai s.Os radiometros mais comuns sao os que operamna faixa do infravermelho termal (8,0 14,0 ~m) e micro-ondas (0,3 a 30 cm). Os radiometros que operam no infra-vermelho termal apresentam os resul t ados na forma detemperatura de brilho e apresentam precisao variavel en-tr e 0,1 e 0,5 K.Quanto aos radiometros de microondas, medclJIdr-adiacao na faixa de comprimento de onda entre 0,] ,. II)

    "'I,

    IiI ',I

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    ,I I

    cm, emitida pelos alvos. Sao constituidos por uma antenacolocada no foco de um espelho parab61ico, ligada a umreceptor, que por sua vez esta ligado a um sistema deregistro. A antena e 0 espelho fazem 0 papel de coletornos radIometr-os de microonda, enquanto que 0 receptorfaz 0papel de detetor. A influencia do espalhamento eabsor9ao pelos componentes atmosfericos e insignifican-te, permi tindo a oper acao destes sistemas atraves dasnuvens, porem a sua resolu9ao radiometrica e muito gros-seira. A sua sensibilidade e prejudicada pelos ruidosintroduzidos na antena enos circuitos eletronicos, alemde haver a possibilidade de ocorrer uma atenua9ao do si-nal recebido durante a transmissao para 0 receptor.A determina9ao da umidade de solos, medida deacumula9ao de neve e gelo, determina9ao do estado super-ficial do mar e mapeamento de corpos d'agua sao exemplosde algumas das aplica90es da radiometria de microondas.Os radiometros podem ser classificados em tipoAC ou DC. Os do primeiro tipo operam em corrente alter-nada, com a utiliza9ao de um chopper. Qualquer radia9aoque chega no sistema e que nao seja sincrona com 0chop-per e desprezada. Exemplo deste tipo e 0radi6metro queutiliza 0 detetor pir-oeLetrico . Os rad lometroa do tipoDC operam em corrente alternada e sem chopper.

    Uma outra classifica9ao dos radiometros equanta ao seu produto final, se esta na forma de imagensou nao. Os radi6metros podem ser construidos de forma afornecer imagens de uma cena ou simplesmente medir a ra-diancia de um alvo, apresentando 0resultado, por exem-plo, na forma de um grafico. Estes dois tipos sao chama-dos, respectivamente, de radi6metros imageadores e naoimageadores.

    o desempenho e as caracteristicas de umradi6metro, de uma maneira analoga aos estudos realiza-dos com os detetores, pod em ser analisados atraves dosseus parametros fundamentais.A distancia focal (f) do coletoI', mais a areautil do detetor (0) caracterizam a resolu9ao angular doradi6metro (a) conforme pode ser observado na figura 7.Estes tr-es par ame tros podem ser relacionados pela se-guinte equa9ao: tan a/2 = a/2 f52

    Como corresponde a um valor bastante pequeno,i)ode-se supor que 0 valor da sua tangente (TAN) e apro-Kimadamente igual ao seu pr6prio valor ou seja:

    tan a 12 = a/2 assim, a/2 = 0/2 f

    onde tem-se que: a = o/f

    A proje9ao do detetor pelo sistema 6tico sobreo alvo determina 0 elemento de resolu9ao no terreno, umafun9ao da resolu9ao angular e da distancia do radi6metroao alvo.

    ARA UTIL DO DETTOR (&1i~I rdisfQncia focal (f) \ I / COLTOR1 ~'I \ --\ ----- FILTROI I \ \

    I . . \/~~I I \ RSOLU9AO, \ ANGULARf I \ \, \

    f I \I \/ I \I \/ \

    t'

    alfura{H)

    -~~~7-~~_LMNTO O RSOLU(:AO DO TRRNO

    Fig. 7 - Esquema de um Radi6metro

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    ,d

    A radia~ao incidente sobre 0detetor pode serlimitada a alguns comprimentos de onda de interesse,atraves da utiliza~ao de filtros espectrais, determinan- Ldo a resolu~ao espectral do radiametro. Se 0radiametroutiliza urn filtro var iave l, deixando passar, a cada vez, ...radia~ao de comprimento de onda diferentes, ele poderaser utilizado para levantar a curva espectral de energiarefletida ou emitida pelo alvo, ent.ao , este r-adicme trorecebe a denomina~ao de espectrorradiametro.

    A resolu~ao radiometrica de urnradiametro cor-responde a menor var Iacao de temperatura (NET) ou re-flectancia (NEp) que faz com que 0 sistema tenha urnsinal equivalente ao de urn ruido.Os sistemas sensores imageadores, ou seja,osque formam como produto final imagens de urn alvo, pos-suem espelhos rotatorios que captam a energia refletidae/ou emitida pelos alvos. Estes espelhos se movimentamem linhas perpendiculares it trajetoria do sistema sensore a sua velocidade de r otacao ou osclLacao deve estarcoerente com a velocidade do sistema e tambem com a al-tura de vao, que controla 0diametro do campo instanta-neo de visada. Quanto maior a velocidade do sistema emenor a altura de voo , maior deve ser a velocidade demovimenta~ao do espelho.A maioria dos sistemas possuem estes doisparametros (velocidade e altura de vao), controlados si-multaneamente pela rela~ao V/ H (velocidade/altura), quepor sua vez controla a freqliencia de movimento do espe-lho.

    V/ H = a fOnde V e a velocidade de vao; H e a altura devao; a e 0 angulo de visada do sistema e f e a

    freqliencia de rota~ao do espelho.Nos casos onde se utilizam av ioes para fins

    militares, a rela~ao V/ H deve ser alta, ou seja, 0 aviaodeve voar numa menor altura e numa velocidade mais altapossivel. Isto e mais facilmente obtido quando se utili-zam dos seguintes recursos: aumento no numero de deteto-

    54

    !I\;;

    I I' 1 colocados longitudinalmente it dire~ao devarias faces (N2)'acrescidos osvao (N1) eAssim, naseguintes"II I izacao de espelhos com"111;u;ao anterior ficam

    1,.,1ime tros:V/ H a f N N1 2

    2.4 - RADARo radar pode ser urn sensor. at ivo ou pass ivona faixa de radio ou microondas. 0termo RADARRadio Detection and Ranging, que poderia sercomo dete~ao e localiza~ao por ondas de radio.o pr incipio ba sico de oper acao de urn radar

    .it.i vo e a emissao de urn sinal de radio. Este sinal e re-Iletido por urn objeto distante, retornando ao sensoronde e processado para a ex tracac do tempo decorr ido en-t.re a emissao e a r ecepcao . Sabendo-se que 0 sinal sepropaga it velocidade da luz (c), a distanc ia (?) a urnubjeto pode ser calculada por d = c t/2, onde teo tem-po decorrido entre a emissao e a recepc;:ao.Uma das vantagens do radar e que, sendo urnsensor ativo, pode operar it noite. Porem a vantagem maisimportante e a de poder ser operado praticamente sobqualquer condi~ao atmosferica.Urntipo de radar ativo freqUentemente usado emsensoriamento remoto e 0 radar de visada lateral (SLAR).E urn sistema imageador ativo, ou seja, e le possui suapropria fonte de radiac;:aoeletromagnetica, e registr~ ~scaracteristicas de difusao de microondas pelos materIalsda superficie terrestre, sob a forma de imagem.Na regiao de microondas, tres bandas ou inter-valos espectrais sao utilizados pelo sistema SLAR. Essasbandas sao denominadas L, X eKe correspondem a'compri-mentos de onda, respectivamente, de 15 - 30 cm; 2,4 -3,8 e 0,8 - 1,1 cm.A principal justificativa para 0 desenvolvi-mento de urn imageador ativo de microondas foi a

    '11lCopera"ignificaIraduzido

    / //.0

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    freqUente cobertura de nuvens que consti tuem urn?bstaculo para os levantamentos com fotografias aereas eImag~n~ de sate lites (sensores pass ivos ). Todo 0territorio brasileiro foi levantado, atraves do ProjetoRADANBRASIL, .com 0sistema GEMS da Goodyear, operando nabanda X : ~ flm de se conseguir uma maior compreensao decomo felC;oes da superficie da Terra aparecem em uma ima-gem d:. SLAR, e como melhor ut iLi.za+La , torna-senecessario conhecer algumas de suas caracteristicas.. _ 0sistema de radar baseia-se no fato de que aradIaC;ao el;tromagnetica na regiao de microondas propa-ga-se atraves de urn meio ate atingir a Terra. Quando is-so ocorre, parte desta radiacao pode ser refletida de

    volta para ? ~istema e registrada. A radiaC;ao refletidap~l~ superficle depende basicamente da rugosidade super-fl~lal do terreno (microrrelevo ou textura) e da geome-trIa da superficie do terreno em relaC;ao ~ irradiancia(macrorrelevo ou topografia).

    A rugosidade superficial e medida em r eLacaoa~ comprim~n:o de onda utilizado e, portanto, depende doslst~ma utilizado. A rugosidade de uma superficie e de-terminada pelas suas feic;oes texturais. Ela e diferentedo relevo topografico formado por grandes feic;oes, taiscomo vales, montanhas, etc ... ., Quando a superficie elisa, ela reflete toda aLrradianc ia incidente com angu lo de r efLexao i u Iopos:o ao angulo de incidenGia, ou seja, nada ret;r:a a~ao SIstema e, P?r.tanto, apar-ecer a na imagem tom escuro.Quan~o a superficle deixa de ser lisa, ela refletira umaporC;ao da radiaC;ao incidente e espalhara difusamente aoutra parte, que retorna ao sistema.A antena do sistema GEMS da Goodyear opera em~m do~ I_ados do av iao , para manter a mesma dir-ecao delrradlaC;ao. A largura da faixa imageada no terreno e emtorno de 37 km e a r- e solucao espacial, longi t.ud i.nal etransversal, especificada pelo fornecedor ,;J do 15 -to' ' ,- '0 meros. . SIstema de antena transmi te e rccebe r-adLacaopolarizada horizontalmente. Os angulos de d> - -d 1 - cpressao saolie 5 e ,;0 respectivamente para as porcoes distaisefor :-ange e.proximais "near range" da faixa imageada,.a rmagem fina l e produzida na escala 1:400.000 Afaixas "strips" d' f . sImagens oram montadas para compor

    , , , , , ~ I I I I I I "

    56

    III,,:;aicosas escalas 1:250.000, no formato padr ao de 1"130'. Para algumas faixas 0 recobrimento foi rei to

    ,(1m a superposiC;ao a fim de se obter estereoscopia.o pulso de radar propaga-se segundo uma frente(.:;ferica,0 que faz com que 0 cume de uma montanha pro-.Iirz a urnsinal de retorno avancado em r-eLacao a sua base,I(~sultando em urndeslocamento de seu pico em direC;ao ar igem do pulso (por cao proximal). Este deslocamento e,hamado "layover", e pode determinar uma reduC;ao nas di-lIIensoesreais da montanha, ou uma aparencia inclinadapara a direc;:ao da porc;ao proximal. Este tipo dedistorc;oes de imagens sempre existe em regioes montanho-.ia.s , senne cessar Lo mui to cuidado quando da analiseI~eomorfologica.Uma irregularidade muito comum ~ porC;ao proxi-mal da imagem e urn padrao de faixas claras, paralelas ~uireC;ao de vao, que sao chamadas de "side-lobe banding".As faixas mais pronunciadas sao facilmente examinadas,mas as faixas mais sutis podem confundir-se com as ver-dadeiras caracteristicas do terreno, levando a necessi-dade de ter mui to cuidado quando da interpretac;ao dosdados. Os sistemas de radar ativo possuem sua propriafonte de irradiancia, e a sombra e produzida sempre nolado oposto da feic;:aodo terreno em relac;:aoao sistemade imageamento. A radiac;:aonao passa atraves do relevo,e as areas sombreadas sao produzidas nas vertentes forado alcance da radiac;:ao.Em i~agens de radar ativo, ter-renos imageados com angulos de incidencia comparativa-mente baixos (angulo de depressao proximal de 50 e dedepressao distal de 15 - RADAMBRASIL) produzem sombrasana Iogas as formadas em imagens MSS e TM do sistemaLandsat, imageadas com baixos angulos de elevac;:aosolar.

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    CAP1TlJI.OJ

    COMPORTAMENTO ESPECTRAL DE ALVOS

    o comportamento espectral de um alvo pode serdefinido como sendo a medida da reflectancia deste alvoao longo do espectro eletromagnetico. Por exemp lo , afigura 8 mostra tres alvos, agua, solo e vegetaGao, queem uma faixa do espectro eletromagnetico compreendidaentre 0,4 a 2,6 ~m, apresentam diferentes formas e in-tensidade de reflectancia. GraGas a isso, podemos dis-criminar e identificar os diferentes alvos existentes nanatureza. Nesta mesma figura pode-se observar a locali-zacao das bandas espectrais dos sensores MSS e TM doLandsat 5, e do modo pancr oma tico e multiespectral doSPOT.

    3. 1 - PROCESSOS RESPONSA VE IS PELAS BANDAS DEABSORC;:AO

    Os eletrons de um material podem ser caracte-rizados pela sua menor energia possivel (estado funda-mental), ou por uma serie de niveis de energia mais ele-vados (estado excitado), que sao alcanGados, por exem-plo, quando da Lnc Lderic ia da radiaGao eletromagnetica.Esta passagem do estado fundamental para 0 estado exci-tado so e possivel porque ocorre uma absor cao peloseletrons da energia incidente.No espectro eletromagnetico, esta absorGao deenergia e caracterizada por uma diminuiGao relativa naporcentagem de reflectancia em certas faixas de compri-mentos de onda, denominadas bandas de absorGao.A intensidade, forma e localizaGao destas ban-das de absorGao dependem de cada material e sao resulta-dos de tres processos diferentes: rotacional, vibracio-nal e eletr6nico.

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    As rochas ac idas (>66% de silica) apresentamelevada porcentagem de minerais felsicos (quartzo efeldspato), 0 que provocam uma elevada ref Iect anc I a eu ma baix a abs or< ;ao da e ner gia in cid ent e (pe que na pe rce n-tag em de min era is opa cos ).As rochas intermediarias (66-52% de silica)apresentam reflectancia um pouco inferior as rochasacidas, 0 que e explicado pela maior porcentagem de ~i-nerais maficos (piroxenios, anfib61io, olivina e bioti-tal, principalmente a magnetita. Tambem a porcentagem demagnetita explica a menor reflectancia das rochasbasicas (52-45% de silica) e ultrabasicas 45% desilica) em rela

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    II:, ilili

    y .6FOLHA

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    C ON TE UD O D E A GU A N A FOLHASTRUTURACELULAR

    ~~~IIIIII1l i1~~IIII~0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 '

    o ~--~--L_----~-----L __-L ~L_ __J.3.5 1.0 1.5 2.0 A U B I2.5Fig. 10 Comportamento Espectral da Vegeta9ao

    FONTE: Bowker et al (1985)

    1, , , 1

    Na regiao do visivel, a reflectancia e relati-vamente baixa, decorrente da forte absor9ao da radia9aopelos pigmentos do grupo da clorofila. Existem duas ban-das de absor9ao preeminentes, centradas aproximadamenteem 0,48 Mm, devido a presen9a de carotenos, e 0,68 Mm,relacionada ao processo de fotossintese. Destaca-se ain-da um pico de reflectancia em torno de 0,5 Mm, corres-pondente a regiao verde do espectro visivel, 0 que ex-plica a colora9ao verde das plantas.

    Na faixa compreendida entre 0,7 aI, 3' ui, areflectancia passa para valores pr6ximos a 40%. Este au-mento da ref Lectanc ia esta relacionado a estrutura in-terna celular da folha. Esta alta reflectancia e impor-tante para que a folha mantenha 0 equilibrio no balan90de energia e nao se superaque9a, evitando assim a des-trui9ao da clorofila.64

    o decrescimo gradual dos valores delcflectancia para comprimentos de onda superiores a 1,3Jim e devido a pr esenca da agua , com pico de absor cao..rox lmo a 1,4 e 1,9 Mm. Todas estas considerac;:oes refe-lem-se a uma unica folha verde isolda e sadia.Embora estes dados de uma un ica folha sejamlundamentais, 0 seu comportamento espectral nao pode ser.iplicado diretamente para uma planta inteira ou para umacobertura vegetal. Percentualmente, a r-eflectanc la deuma cobertura vegetal e consideravelmente menor do que ade uma folha verde isolada, devido a diversos fatorescomo a Lnf Lueric la de superficies desfolhadas, mudanca sno angulo de ilumina9ao e orienta9ao das folhas.Basicamente, a medida da r-eflect.ancla espec-tral da vegeta9ao depende de uma serie de fatores comoas condi90es atmosfericas, especie, solo Cgranulometria,agua , nutrient.es), indice de area foliar Ccobertura davegeta9ao por unidade de area), estado feno16gico (va-riacao aazona L}, biomassa (densidade total devegeta9ao), folha (forma, posi9ao, agua, pigmenta9ao,estrutura interna, et.c.}. geometria de medida, tipo desistema sensor e cobertura da copa.

    3.5 - COMPORTAMENTO ESPECTRAL DA AGUADe um modo geral, a reflectancia da agua limpadiminui com 0 aumento dos comprimentos de onda, ou seja,na faixa mais utilizada em sensoriamento remoto, verifi-cam-se as maiores r-efLec tanc ias na r-cgiao do visivel,

    mais especificamente nos comprimentos de onda do azul everde, decrescendo gradualmente na direc;:aodo infraver-melho.A medida que acrescentamos sedimentos na agua,o pico de reflectancia se desloca na dire9ao dos maiorescomprimentos de onda , alem do mais, a ref'Lect.anc ia e

    maior do que a da agua limpa.3.6 - INERCIA TERMALA inercia termal (I) e definida como a capaci-dade que um material possui em resistir a mudanca s de

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    t ~mp :ra tur a. E u rn p ara met ro qu e d epe nde da c ond uti vid ad eter'mica (kI, densidade (d) e do calor especifico (c)podendo ser definida pela seguinte equa

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    4.2 - lMAGEAMENTO POR SATELITE

    V el oc id ad e d o S at el it e

    A velocidade orbital (Vs) de urn satelite ter-restre a uma altura (h) da superficie e dada por:Vs = v GM (2/r - l/a)

    Arco Equatorial entre dua s 6rbitas

    E a d is ta nc ia (D) em qui1 6metros na sup e~f~cieda Terra entre duas passagens sucessi vas do sate 1 1te.Pode ser calculada por:

    D = Vt Tsv t = w t R

    , , , 1 1 1 1 " Onde , Vt e a velocidade tangencial dos pontosequatoriais, devido a rota~ao da Terra.

    r = a = R + h

    Vs = v GM/rOnde,GM e a constanteeixo maior da 6rbita; r e igualexcentricidade da 6 rbita; Reoe a altura do satelite.

    planetaria; a e 0 semi-a "a", devido a pequenaraio medio da Terra e h

    P er io do d o S at el it e

    Periodo de urn satelite (Ts) e 0tempo em que 0mesmo demora para dar uma vol ta completa em torno daTerra, e pode ser calculado por:

    Ts = 2rr/ v GM a3/2

    68

    Largura d a Faixa I mageada

    terrestred e v is ad aA largura da faixa imageada (L) na superficiee fun~ao da altura (h) do satelite e do campo(a) do sistema sensor (FOV), au seja:

    L = 2 h ta n a

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    CA PiT ULO 5

    S AT EL IT ES P AR A E ST UD OS A MB IE NT AI S

    Os sa t.eLit.es para est.udos ambient.ais fazempart.e do grupo de sateLites de sensoriament.o rernoto e, monit.orament.o do meio ambient.e, dos quais os mais ut.ili-zados no Brasil sao: 0 LANDSAT, 0 SPOT, TIROS - N (NOAA)e 0SMS/GOES. Os sat.elit.esda serie LANDSAT e SPOT saodest.inados ao monitoramento e levantamento dos recursosnat.urais do solo e subsolo, enquanto que os sa t.eLitesTIROS N e SMS/GOES fazem parte dos satelitesmeteoro16gicos, destinados aos estudos climato16gicos eatmosfericos.

    5.1 - LANDSATso sistema Landsat foi desenvolvido pela NASAcom 0objetivo de permitir a aquisi~ao de dados espaci-ais, espectrais e temporais da superficie terrestre, de

    forma global, sin6pt.ica e repetitiva.Lanc ado s em 1972 (ERrS Landsa t 1), 1975(Landsat 2),1978 (Landsat 3),1982 (Landsat 4) e 1984(Landsat 5), utilizam como satelite uma plataforma dotipo NIMBUS, onde sao instalados os sensores e os demaissubsistemas destinados a gravac,:aoe transmi~ao de dados,medi~ao e cantrole de atitude e temperatura,r-etransm icao , etc. A potericia para 0 funcianamento dosistema e conseguida atraves de paineis solares que con-vertem a radia~ao solar em energia eletrica.

    Os sat.eIit.es da se rle Landsat deslocam-se donorte para 0suI em 6rbita geocentrica, circular, quasepolar e heliossincrona, isto e, 0 angulo Sol-Terra-sate-lite permanece constante, 0 que garante condi~5es seme-lhantes de ilumina~ao ao longo do ano, na area imageada.Os Landsats 1, 2 e 3 estavam equipados comdois sistemas sensores; urn sensor MSS (MultispectralScanner System) e urnsensor RBV (Return Beam Vidicon).

    71

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    o fluxo de dados provenientes do sistema MSS etransformado em uma imagem, pela justaposi9ao das linhasde varredura, no sentido de deslocamento da plataforma.Este sistema e composto de quatro bandas espectrais (ca-nais 4, 5, 6 e 7) para os Landsats 1 e 2, e de cincoba ndas esp ectra is para 0 Landsat 3 (canais 4, 5, 6, 7 e8). A banda ou canal 8 esta situada na regiao termal doespectro e Letr-omagnetlco , onde 0 sensor registra a r-a-d ia9ao e mitid a p elos a lv~s, 0que permite a aquisi9ao deimagens resul tantes das d Lf'er-enca s de temperatura dosalvos d a su perfi cie t erres tre.

    Na tabela 1 pod em ser verificadas a resolu9aoe spec tral ( Mm), r esolu 9ao es paci al (m) , res olu9a o radio -me t r lca (ND) das diferentes bandas do sensor MSS, bemcomo a area de varredura na supeficie (km).

    TABELA 1 - CARACTERlsTICAS DO SENSOR MSS

    Bandas Resolu9ao Resolu9aO Resolu9ao Va rredu ra n aEspectral Espacial Radiometrica Superficie4 0,5 - 0,6 79 x 79 0 - 635 0,6 - 0,7 79 x 79 0 - 636 0,7 - 0,8 79 x 79 0 - 63 18 57 0,8 - 1,1 79 x 79 0 - 638 10,2 -12,6 240 x 240 o - 31

    o sistema RBV era composto de um conjunto detres cameras, as quais permi tiam a observacao em tresbandas espectrais distintas (canais 1, 2 e 3), para osLandsats 1 e 2, e de um conjunto de duas cameras (Land-sat 3), que possibili tavam a obse rvacao em apenas umabanda espectral (canal 1). Assim, eram necessarias qua-72

    II0 imagens ou subcenas RBV (Landsat 3) para cob! j r ;J1lI(?smarea que uma cena RBV (Landsat 1 e 2) ou MSS.Em cada camara, um obturador permitia que du-I ante urn certo tempo uma imagem espectralmente filtradada cena fosse projetada sobre a superficie fotossensiveldo tubo RBV. Em seguida, a superficie do mesmo era ex-plorada por um feixe de eletrons, para a dete9ao das va-riacoe s de vol tagem ali induzidas, pelas var iacoe s debrilho da cena. Os sinais obtidos, uma vez amplificados,e ra m t ra ns mi ti do s a Terra, onde eram gravados e poste-riormente processados para a gera9ao da imagem.Na tabela 2, podem ser observadas a resolu9aoespectral (Mm), espacial (m) e a area imageada no ter-reno pelo sensor RBV.

    TABELA 2 - CARACTERlsTICAS DO SENSOR RBV

    Resolu9ao Resolu9ao AreaSateLit e Banda Espectral Espacial ImageadaLandsat 1 0,475 - 0 ,575 80 x 801 e 2 2 0,580 - 0,680 80 x 80 18 53 0,690 - 0,830 80 x 80Landsat 3 1 0,505 - 0,750 40 x 40 98

    Nos Landsats 4 e 5 0 sistema sensor RBV foisubstituido pelo sistema sensor TM (Thematic Ma~per),com sete bandas espectrais, porem, manteve-se 0SlstemaMSS com quatro bandas espectrais, semelhante aos Landsat1 e 2. 0 Landsat 4 teve proble)llascom 0senso r T M, 0qu eobrigou a NASA a fazer 0 lan 9ame nto ant ecipa do do Land -sat 5, 0qual encontra-se em opera 9ao atualmente.

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    5.1.1 - o Landsat 5

    Lan~ado ao espa~o em 1 de mar~o de 1984, estesat~lite apresenta 0 tradicional sensor MSS com quatrobandas espectrais, mais 0 sensor TM, com set~ bandas es-pectrais. As pesquisas para a ccns trucao deste sensorforam iniciadas no final da d~cada de 70 e os primeirostestes a nivel de sImulacao foram real izados em 1980,procurando definir a melhor combina~ao de numero de ban-das, resolu~ao espacial e espectral que satisfizesse osinteresses das diferentes areas de aplica~ao.

    o Landsat 5 significa 0maior avan~o no desen-volvimento de sistemas orbitais de coleta e processamen-to de dados altamente automatizados da superficie ter-restre. 0 sist~ma como um todo ~ consideravelmente maiscomplexo que os Landsats anteriores e isto inclui desdemudancas na conf igur acao externa do sateltt.e ate nasformas de retransmissao de dados, comunica~ao e controlede orhita.

    Os dados digitais TM e MSS sao transmitidos emtempo real via sa te lrte TDRS (Tracking and Data RelaySatellite), para esta~6es terrenas e entao retransmiti-dos por um sat~lite de comunica~ao dom~stica - DOMSAT -para estacfies de processamento, onde sao radiometrica-mente corrigidos e novamente retransmitidos via DOMSAT,para r EROS (Earth Resources Observation Systems) DataCenter lara reprodu9ao em formatos digitais em filmes, eposterior dLstr-LbuLcao aos usuar i.os. A t.r-ansmisao dedados TM e MSS do sa t.e lIte Landsat 5 pode tambem serfeita diretamente para os paises que possuem apropriadasesta~6es terrenas de receP9ao, como ~ 0 caso do Brasil.

    o sat~lite Landsat 5 opera a uma altitude no-minal de 705 km em uma orb Ita cir-cular quase P91ar, ima-geando a mesma area a cada 16 dias. '0 sat~iite cruza 0equador do norte para 0 suI a s 9:45 h ~ no paralelo 34graus no extremo suI do Brasil as 9:50 h. Cada 6rbit~gasta 98,9 minutos, sendo realizadas 14 6rbitas par dia:74

    5.1.2 - 0 Sensor Thematic Mapper

    o TM opera simultaneamente em ~ete bandas es-pectrais com um campo de visada instantaneo (IFOV) ouresolu9ao espacial equivalente a um q~a~rado no t~rren~de 30 x 30 metros nas seis bandas do VIslvel e do Infravermelho refletido e, de 120 x 120 metros na banda ter-mal. . to se baseia noo mecanismo de Image a men. ,. da t~cnica de imageamento de scanners multies-prlnclplo f' dospectrais lineares. A energia reflelida da ,super ICleobjetos/alvos (radiancia em mW/cm Sr.) e coleta~a porum espelho movel com face plana, m~nta~o com um ~ngulode 45 sobre um eixo mecanico que lmprlme um mO~I~entooscilatorio ao espelho, de tal forma que a s~pe~flc~e doterreno ~ varrida em linhas perpendiculares a dlre9ao dedeslocamento do sateLite , 0 que permite 0 imageamentoseqUencial de linhas da superficie do terreno.

    A radia~ao eletromagn~tica coletada por esteprocesso e dirigida para um espelho parabolico que a fo-caliza atrav~s de um telesc6pio sobre um conj~nto de de-tetores, orientados e dispostos em um ar-ran.jo, de talmaneira que possam ser imageadas no terren~ tantas li-nha s quanta for 0 numer o de detetores eXIstentes porbanda. Conforme figura 11.

    Para cad a uma das quatro primeiras band as (1,2 3 e 4) existem 16 detetores de silicio (Si) que operama' temperatura ambiente. Para as bandas 5 e 7 tem-se ~am~bem, individualmente, 16 detetores de antimo?eto de l~dlO(InSb) que sao resfriados a temperatura abalxo de 0 C,para se obter uma boa sensibilidade, enquanto que a ban-da 6 (termal) usa apenas 4 detetores de telureto de mer-curio-cadmio (HgCdTe). 0 arranjo completo dos detetoresdo TM ~ entao uma matriz de 100-detetores. Desta forma,no TM sao imageadas simultaneamente 16 linhas por bandano terreno, ou seja, um segmento de area com uma largurade imageamento de 480 m por 185 km de extensao.

    7~J

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    IIIII."

    :ara limitar e decompor a radia~ao total inci-dente e,m Intervalos espectrais correspondentes a cadab~nda, e colocado na frente dos detetores urnconjunto deflltros espectrais. As bandas espectrais do TM bl' - , em comosua ap lca~ao, podem ser verificadas na tabela 3.Ao incidir sobre os detetores a radia~ao ele-tromagnetica os sensibiliza fazendo co~ que seja produ-

    zido .um .sir:al eletrLco de intensidade proporcional aen~rgla Inc~d~nte, 0 qual e entao ampliado por urn cir-CUltO el~t:onlco, con;ertido de ana16gico para digital,e.tr~ns~ltldo aos satelites TDRS, para posterior trans-mlssao as esta~6es terrenas, ou ja transmitidos direta-mente a estas.

    lINIDADE ELETRONICA

    J II;o I lt

    'I'DETECTORES

    185/(m

    SENTIDO DE DESLOCAMENTO

    . . . . _ _ _OCZESSEIS LINHAS DEVARREOlJRA POR CANAL

    Fig. 11 - Forma de Imageamento do Sensor TM76 I

    I

    TABELA 3 - BANDAS ESPECTRAIS DO SENSOR TM

    u.mda Faixa Espectral (flm) Aplica~ao1 0,45 - 0,52 (B) Estudos de sedimentos na

    agua2 0,52 - 0,60 (G) Mapeamento da vegeta~ao3 0,63 - 0,69 (R) Diferencia~ao de especiesvegetais4 0,76 - 0,90 (IR) Delineamento de corpos deagua e geomorfologia5 1,55 - 1,75 (IR) Uso do solo6 10,40 -12,50 (IR) PrQpriedade termal do solo

    5.1.3 - 0 Sensor Multispectral Scanner Systemo subsistema MSS e urnimageador multiespectral

    que usa um espelho oscilante para varrer continuamente asuperficie da Terra numa dire~ao perpendicular a dire~aode deslocamento da plataforma. Seis linhas sao varridassimultaneamente em cada uma das quatro faixas espectrais(bandas 4, 5, 6 e 7) para cada volta (cicIo) do espelho.o movimento da espa~onave faz com que as linhas de var-redura avancem na dire~ao da trajet6ria. A radia~ao ele-tromagnetica e sentida, simultaneamente, por urnconjuntode seis detetores para cada uma das quatro bandas espec-trais. 0 processo de imageamento e semelhante ao do sub-sistema TM.o sUbsistema MSS do satelite Landsat detecta aradia9ao proveniente de uma area, na superficie terres-tre (IFOV), de 79 x 79 m, porem os dados sao formatadoscomo se as medidas fossem feitas de uma area de 56 m nadir-ecao da linha de varredura por 79 m na dLr ecao da6rbita.

    ((

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    As bandas espectrais deste sensor, bem comos ua s a pl ic a< ;: 6e s, po de m s er v is ua li za da s n a t ab el a 4.

    TABELA 4 - BANDAS ESPECTRAIS DO SENSOR MSS

    lBanda F ai xa E sp ec tr al Aplica

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    " ',. .

    Uma das caracteristicas d 'a possibilidade de imageamento 0 SPOT e.proporcionarmento pode ser deslocad fora do nad ir. 0 instru-oeste), de a 27 raus 0 par~ ~s dois lados (leste egens dentro de uma ~aixa' dPe~~~tlndo a obtenc;ao de ima-na 6rbita do sate lIt;e E te ,k.m de largura, centradac . . s a tecn ica .apacldade de revista' permlte uma rapidaem areas esp 'fno equador, a mesma area d eCI lcas. Por exemplocada 3,7 dias. po e ser observada em media ~

    Outra vant