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SENSORIAMENTO REMOTO E GEOPROCESSAMENTO
Aula de Revisão av2: Aulas 6 a 10
REVISÃO DAS AULAS 6 A 10
SENSORIAMENTO REMOTO E GEOPROCESSAMENTO
Conteúdo Programático desta aula
Introdução ao Sensoriamento
Remoto: Física
Satélites E Imageadores
Produtos Do Sensoriamento
Remoto
Análise visual de dados de
sensoriamento remoto
Coleta De Imagens De Satélite E
Interpretação
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SENSORIAMENTO REMOTO E GEOPROCESSAMENTO
Radiação Solar
O Sol é a principal fonte de energia para todo o sistema solar e,
devido à sua elevada temperatura, gera uma grande quantidade
de energia que é irradiada para todo o espaço.
Energia Solar = Energia Radiante
Isaac Newton provou que a radiação
solar poderia ser separada (dispersa)
em um espectro colorido, como
acontece num arco-íris.
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Transmissão de Energia
Mas, essa energia radiante pode ser transmitida, tal como ocorre
com uma corda, quando a sacudimos. Você acaba transferindo a
energia, ao longo das ondas da corda, não é mesmo?
Fre
qu
ên
cia
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MicroondasInfra-
vermelhoRádio Visível Raio-X
Ultra-violeta
Raios Gama
Comprimento de onda (m)Frequência (Hz)
Temperatura
Espectro Eletromagnético
Quanto menor o cumprimento de onda, mais queima
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RádioRaios GamaVisível
Espectro Eletromagnético
Infra-vermelho Ultravioleta
400nm700nm
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Luz, Cor e Assinaturas Espectrais
Cada objeto tem uma Assinatura Espectral
Quando a radiação interage com um objeto, pode ser refletida,
absorvida ou mesmo transmitida (no caso de objetos
transparentes).
Em geral a parte absorvida é transformada em calor ou em
algum outro tipo de energia e a parte refletida se espalha pelo
espaço
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PelículaLente
Diafragma LenteO que a Câmera vê?
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Quando uma imagem é projetada
sobre o chip, cada detetor é ativado
gerando uma pequena carga elétrica
proporcional ao brilho da parte da
imagem projetada sobre ele.
Um componente eletrônico da câmara, lê rapidamente o valor da carga de cada detetor e a registra num dispositivo de memória física (cartão de memória, disquete, fita magnética, disco óptico) na forma de um arquivo de computador
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Os Satélites você já sabe que os
satélites fazem parte
do nosso dia-a-dia
Existem satélites
naturais e artificiais
Qual a diferença entre eles?
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Usos dos Satélites Artificiais
Meteorológico
Comunicação
Militar
Navegação,
Sensoriamento remoto
Radar
Etc...
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E como o satélite orbita pela Terra?
o plano da órbita pode ser polar, equatorial ou estar em qualquer
outro plano adequado para o tipo de aplicação do satélite.
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Imageador Orbital
Energia solar
sistema sensor capaz de produzir imagens
O imageador orbital funciona basicamente como a câmara digital
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Os satélites podem variar de acordo com:Quais bandas utilizar?Os satélites variam na oferta de características espectrais
Qual resolução utilizar?Os satélites variam no nível de detalhe
Qual a frequência de imageamento da TerraOs satélites variam de acordo com a órbita
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Produtos do Sensoriamento Remoto
Resolução Espacial
Resolução Temporal
Resolução Espectral
Resolução Radiométrica
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Resolução Espacial
O nível de detalhe com que podemos observar os objetos da
superfície terrestre é outra característica importante das
imagens de sensoriamento remoto à qual damos o nome de
resolução espacial, ou seja, a capacidade que o sensor possui
para discriminar objetos em função do seu tamanho.
A capacidade que o sensor possui para discriminar objetos em função do seu tamanho
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Imagem do WFI, a bordo do satélite CBERS-1, com resolução espacial de
260x260m
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IKONOS-II - Resolução Espacial de 1 x 1 metro
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Cada passagem do satélite é chamada de órbita
Resolução Temporal
É o intervalo de tempo que define a órbita do sensor (exemplo:
16 dias, 2 dias, etc.)
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Dependendo do sensor, a órbita de imageamento pode ser mais
larga ou mais estreita.
Satélite NOAA-AVHRR: Recobrimento de 2.700 km por cada vez
Órbita larga e recobrem a superfície terrestre diariamente
Satélite IKONOS-II: Recobrimento de 11 km por cada vez
Órbita estreita recobrem a superfície terrestre anualmente
Se uma órbita de imageamento de 185 km e recobrem todo o planeta a cada 16 dias
Resolução temporal dele? 16 dias
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Resolução Espectral
É uma medida da largura das faixas espectrais do sistema
sensor.
Por exemplo, um sensor que opera na faixa de 400 a 450µm
tem uma resolução espectral menor do que o sensor que opera
na faixa de 400 a 600 (nanômetro).
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Imagem de Ubatuba obtida na faixa do infra-vermelho, no
canal 4 do sensor ETM (Landsat-7, em
agosto/1999
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Resolução Espectral
Uma imagem de sensoriamento remoto colorida é resultante da
combinação das três cores básicas (azul, verde e vermelho),
associadas através de filtros às imagens individuais obtidas em
diferentes comprimentos de onda ou faixas espectrais
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Falsa cor - LANDSAT
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Cor verdadeira - LANDSAT
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Resolução Radiométrica
Capacidade de um sensor discriminar a intensidade de energia
refletida
Determina o intervalo de valores associados aos níveis de
cinza. Pode ser de 4 a 256 valores diferentes.
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Análise visual de dados de sensoriamento
remoto
Pode-se utilizar alguns elementos que facilitam a
caracterização dos alvos existentes na superfície terrestre.
Estes elementos são: Padrão
Tonalidade e cor
Forma e tamanho
Textura
Sombra
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Padrão
Este elemento é caracterizado pelo arranjo espacial entre os
objetos representados em uma imagem
Como é o padrão urbano? Com ruas e edificações
E o padrão de agricultura? Com parcelamento do solo
E o um aeroporto? Com uma pista no meio...
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SENSORIAMENTO REMOTO E GEOPROCESSAMENTORio de Janeiro
Fácil utilização em bacias hidrográficas Padrão de drenagem Estrutura geológica Afloramentos rochosos
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SENSORIAMENTO REMOTO E GEOPROCESSAMENTORio de Janeiro - RJ
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SENSORIAMENTO REMOTO E GEOPROCESSAMENTORio Verde - GO
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Tamanho
O tamanho de um objeto ou de uma feição deve ser
considerado em função da escala e da resolução da imagem.
Assim, um objeto, ou uma feição, pode ser distinguido pelo
seu tamanho em relação aos outros objetos vizinhos.
Forma
Este elemento refere-se às características morfológicas do
objeto, ou seja, sua configuração e suas características
geométricas.
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Forma e Tamanho
Estradas e linhas férreas: formato longitudinal
Cultivos: formas regulares e bem definidas pois as culturas são
plantadas em linha ou em curva de nível
Reflorestamentos: formas regulares
Áreas irrigadas por pivô central: formas arredondadas
E mais: reservatórios, complexos industriais, aeroportos,
estruturas geológicas e geomorfológicas, rios (que apresentam
forma sinuosa)
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Onde estão?Linha férrea? Estradas? Piscina?Viadutos? Campo de futebol?
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Parcelamento acompanhando as curvas de nível
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Tonalidade e cor
Tonalidade: Refere-se a intensidade de energia eletromagnética
refletida por um tipo de alvo na superfície terrestre
- As diferenças são associadas a tons de cinza
- Quanto mais reflexão, mais energia é captada pelo sensor
Cor: É resultante reflexão seletiva dos alvos existentes na
superfície terrestre, nas distintas bandas do espectro
eletromagnético
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Textura
Este elemento pode ser definido como a frequência da variação de
tons em uma imagem, o que depende, principalmente, da escala e
da resolução do produto.
A textura é a impressão visual da rugosidade ou da suavidade em
certas áreas de uma imagem, causada pela variabilidade ou pela
uniformidade tonal dessas porções da imagem.
Refere-se a determinadas porções de uma imagem e não aos objetos individuais.
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Sombra
As sombras são fenômenos comuns em imagens, resultam da
ausência de energia refletida ou emitida pelos objetos e feições da
superfície.
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Série Landsat
A história iniciou-se com o lançamento do satélite ERTS-1 (ou
Landsat -1)
Os mesmos instrumentos estiveram a bordo do Landsat 2
(lançado em 1975) e do Landsat 3 (lançado em 1978),
considerados satélites experimentais. Satélite L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7
Lançamento 1972 1975 1978 1982 1984 1993 1999
Altitude (km) 917 917 917 705 705 705 705
Período de Revisita (dias)
18 18 18 16 16 16 16
Instrumentos Sensores
RBV eMSS
RBV e MSS
RBV e MSS
MSS e TM
MSS e TM
ETM ETM+
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Landsat 8
•Sensor infravermelho termal, chamado TIRS (Thermal InfraRed
Sensor). Ele gerará dados em duas bandas termais, em
comparação com uma única banda termal em satélites Landsat
anteriores, e será muito utilizado para monitorar o consumo de
água, especialmente em regiões áridas dos Estados Unidos.
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Série CBERS
O programa CBERS (China-Brazil
Earth Resources Satellite ou
Satélite Sino-Brasileiro de
Recursos Terrestres) foi
implantado em 1988
Após parceria assinada entre o Instituto Nacional de Pesquisas
Espaciais (INPE) e a Academia Chinesa de Tecnologia Espacial
(CAST), num convênio técnico-científico binacional envolvendo
Brasil e China.
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País/Região Brasil e China
Satélite CBERS-1 CBERS-2 CBERS-2B
Lançamento 14/10/1999 21/10/2003 19/09/2007
Situação Atual
inativo
(agosto/2003
)
Inativo
(janeiro/2009
)
Inativo
(início de
2010)
Instrumentos
Sensores
CCD, IRMSS e
WFI
CCD, IRMSS
e WFI
CCD, HRC e
WFI
Missão China-Brazil Earth Resources Satellite ou Satélite
Sino-Brasileiro de Recursos Terrestres
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O ano de 2000 pode entrar para a história como
marco inicial de grandes transformações no
mercado de imageamento e sensoriamento remoto
ao redor do mundo.
O responsável por isso seria o satélite IKONOS 2
lançado em 24 de setembro de 1999 pela norte-
americana Space Imaging com imagens obtidas por
suas câmeras Kodak/Lockheed Martin.
Série IKONOS
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As imagens IKONOS de alta resolução (até 1 m colorido) são as
preferidas do mercado: permitem trabalho até a escala 1:2.500,
em área urbana e rural com precisão e qualidade com
possibilidades de 3D!
Série IKONOS
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Bandas espectrais
PAN (0.45 - 0.90 µm)
Azul (0.45 - 0.52 µm)
Verde (0.52 - 0.60 µm)
Vermelho (0.63 - 0.69 µm)
IVP (0.76 - 0.90 µm)
Resolução espacial1m – pancromática
4 m - multiespectral
Largura da faixa
imageada11 x 11 km
Resolução temporal2.9 dias no modo Pancromático
1.5 dia no modo Multiespectral
SISTEMA IKONOS - SENSORES
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O satélite, lançado em outubro de 2001 está em operação e
oferece imagens comerciais de alta resolução espacial.
Série QUICKBIRD
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o QuickBird apresenta um vasto acervo de imagens com 60 cm de
resolução espacial e 04 bandas multiespectrais disponível para
todo o globo.
SensorBandas
EspectraisResolução Espectral
Resolução Espacial
PANCROMÁTICO PANCROMÁTICA 445 - 900 nm 61 a 72 cm
MULTIESPECTRAL
AZUL 450 - 520 nm
2,4 a 2,8 mVERDE 520 - 600 nm
VERMELHO 630 - 690 nm
INFRAVERMELHO
760 - 900 nm
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Resumindo
Introdução ao Sensoriamento Remoto: Física
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Produtos Do Sensoriamento Remoto
Análise visual de dados de sensoriamento remoto
Coleta De Imagens De Satélite E Interpretação