sensoriamento remoto
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Sensoriamento Remoto
Letícia Guerra Dias
Lucas Rafael Almeida Costa
Luísa Monteiro Teixeira
Pedro Henrique Camargos Pinheiro
Tiago Levi da Silva Pinheiro Cardoso
Sensoriamento Remoto
Pedro Henrique Camargos Pinheiro
Tiago Levi da Silva Pinheiro Cardoso
O Sensoriamento Remoto é uma forma de mapeamento dos objetos e fatos
geográficos sem o contato direto com eles, e corresponde a um dos principais recursos
tecnológicos utilizados pela cartografia moderna em termos de mapeamento.
A Origem e Evolução do Sensoriamento Remoto
O sensoriamento remoto teve início com a invenção da câmera fotográfica, que
foi o primeiro instrumento utilizado e que são ainda utilizadas para obtenção de
fotografias aéreas.
Uma das primeiras aplicações do Sensoriamento Remoto foi
para uso militar. Para isto, foi desenvolvida, no século passado, uma
câmera fotográfica leve com disparador automático e
ajustável. Essas câmaras eram fixadas ao peito de pombos-
correio, que eram levados para locais estrategicamente
escolhidos para que, sobrevoasse posições inimigas. Durante
o percurso, as câmeras, tiravam fotos da área inimiga. Vários
pombos eram mortos a tiros pelo inimigo, mas boa parte
deles conseguia chegar ao destino. As fotos obtidas serviam de material informativo,
para o reconhecimento da posição e infra-estrutura de forças militares inimigas.
Com o tempo, os pombos foram substituídos por balões não tripulados que,
presos por cabos, eram suspenso até a uma altura suficiente para tomadas de fotos
das posições inimigas por meio de várias câmaras fixadas ao balão. Após a tomada das
fotos o balão era puxado de volta e as fotos reveladas eram utilizadas nas tarefas de
reconhecimento.
Posteriormente, aviões foram utilizados como veículos para o transporte das
câmeras. Na década de 60 surgiram os aviões norte-americanos de espionagem.
A grande revolução do Sensoriamento Remoto aconteceu no início da década
de 70, com o lançamento dos satélites de recursos naturais terrestres. Os satélites,
embora exijam grandes investimentos e muita energia nos seus lançamentos, orbitam
em torno da Terra por vários anos. Durante sua operação em órbita, o consumo de
energia é mínimo, pois são mantidos a grandes altitudes onde não há resistência do ar
e a pequena força gravitacional é equilibrada pela força do movimento de órbita do
satélite. Estes aparelhos espaciais executam um processo contínuo de captura de
imagens da superfície terrestre, coletadas 24 horas por dia, durante toda a vida útil dos
satélites.
Etapas
Com o desenvolvimento da tecnologia das câmaras digitais, o processo
fotográfico vem sofrendo transformações muito importantes que aumentam sua
flexibilidade e aplicações. Na câmera digital, sucessora da câmera analógica, por
exemplo, as partes ópticas são iguais, no entanto, no lugar do filme, é utilizado um chip
CCD (Charge-Coupled Device, Dispositivo de Carga Acoplada).
Um chip CCD é um dispositivo eletrônico, com
tamanho de cerca de 5,50mm de diagonal, composto de
milhares de pequenas células sensíveis à luz, também
chamadas de detectores, dispostas em linhas e colunas.
Também é possível utilizar um chip CMOS
(Complementary Metal Oxide Semiconductor,
Semicondutor de Metal-Óxido Complementar), o qual é
uma tecnologia mais nova e ainda mais avançada, mas não será discutida, pois requer
conhecimentos avançados de física e tecnologia de microchips.
Quando uma imagem é projetada sobre o chip, cada detector é ativado, e gera
uma carga elétrica proporcional ao brilho da parte da imagem projetada sobre ele. Um
componente eletrônico da câmera lê rapidamente o valor dessa carga e registra num
dispositivo de memória física (cartão de memória, disquete, fita magnética, disco
óptico) na forma de um arquivo de computador. Esses arquivos podem então ser lidos
por um programa do computador que torna as imagens visíveis para serem analisadas,
modificadas e impressas.
Quando um computador lê o arquivo da imagem digital, esta é exibida no
monitor como um conjunto de células organizadas entre linhas e colunas, equivalente
às do chip CCD ou CMOS. Cada célula é denominada PIXEL (acrônimo de Picture Cell,
Célula de Imagem) e o seu brilho ou tonalidade é proporcional ao valor ou nível digital
registrado na célula correspondente do chip.
A luz proveniente de cada cena é separada
por um dispositivo óptico em três componentes.
Escolhendo filtros adequados para as cores azul,
verde e vermelho, uma imagem da cena, em cada
uma dessas três cores, é projetada sobre o chip CCD correspondente. A leitura dos chips
pelo sistema eletrônico gera três imagens relativas a uma cor da cena que são
gravadas em um arquivo de computador.
As imagens são compostas, para sintetizar uma única imagem colorida no
computador. A tela do monitor é composta de milhares de pequenas células coloridas.
Quando o computador sobrepõe imagens das três
componentes no monitor, as células de cada cor brilham
com intensidades proporcionais aos níveis digitais de cada
pixel da imagem monocromática correspondente, e o
resultado percebido é uma imagem colorida.
A câmera digital citada anteriormente só pode ser
considerada como um sensor remoto quando instalada em uma
aeronave para fotografar a superfície da Terra. No entanto, esse sensor simples e gera
imagens coloridas apenas na parte visível do espectro eletromagnético (a luz visível).
Para aperfeiçoar este sensor e obter
imagens que incluem a parte infravermelha,
é necessário trocar o filtro e chip CCD da
parte azul da câmera por filtro
sensíveis a tal campo da imagem, o
infravermelho. Neste caso, há
separação inicial das cores em verde,
vermelha e infravermelha, e filtros secundários separam mais precisamente os campos
representar a parte vermelha e a cor vermelha para representar a
As imagens produzidas desta forma têm as formas e texturas esperadas, mas as cores
não correspondem ao que realmente é visto
denominada falsa-cor.
Da mesma forma que
infravermelha, outras
Nos sensores orbitais, os
cor, e seguem os mesmos princípios
Tipos de Sensores
Os sensores podem s
Sensores Ativos
Os Sensores Ativos são os equipamentos portadores de
sua própria fonte de energia (radiação eletromagnética), que
quando incide sobre o objeto, o sensor capta seu reflexo e, em
seguida, essa energia se converte em imagem, para que seja
confeccionado um mapa.
são que, com seu uso, é possível obter medidas a qualquer
hora, independentemente da hora do dia ou da estação do
ano.
Radares – São sistemas que permitem a
um objeto por meio da medição do intervalo de tempo transcorrido entre a emissão de
uma onda de rádio até o seu retorno, após ser refletida pelo objeto em questão. São
utilizados no tráfego aéreo, marítimo e rodoviário
Sonares – São equipamentos que funcionam na base de emissão de ondas de
ultra-som que, ao encontrarem um obstáculo qualquer, retornam ao seu ponto de
Para aperfeiçoar este sensor e obter
imagens que incluem a parte infravermelha,
é necessário trocar o filtro e chip CCD da
era por filtros e chips CCD
campo da imagem, o
infravermelho. Neste caso, há uma
separação inicial das cores em verde,
vermelha e infravermelha, e filtros secundários separam mais precisamente os campos
desejados. As imagens geradas nos trê
são armazenadas em um arquivo de computador, tal
como as imagens comuns registradas por câmeras
convencionais.
Já que não há uma cor correspondente ao
infravermelho, certo procedimento é utilizado na hora de
observar a imagem obtida no computador.
azul para representar a parte verde, a cor verde para
vermelha e a cor vermelha para representar a parte
As imagens produzidas desta forma têm as formas e texturas esperadas, mas as cores
espondem ao que realmente é visto e, por isso, esse tipo de imagem é
cor.
Da mesma forma que a câmera pode ser modificada para
infravermelha, outras partes podem ser incluídas utilizando chips e filtros adequados.
Nos sensores orbitais, os fotosensores são bem mais modernos e têm muitas bandas
seguem os mesmos princípios apresentados para a câmera digital.
Os sensores podem ser divididos em 2 grupos: Ativos e Passivos
Sensores Ativos
Os Sensores Ativos são os equipamentos portadores de
sua própria fonte de energia (radiação eletromagnética), que
quando incide sobre o objeto, o sensor capta seu reflexo e, em
rgia se converte em imagem, para que seja
confeccionado um mapa. As vantagens desse tipo de sensor
são que, com seu uso, é possível obter medidas a qualquer
hora, independentemente da hora do dia ou da estação do
São sistemas que permitem a detecção da posição e da distância de
um objeto por meio da medição do intervalo de tempo transcorrido entre a emissão de
uma onda de rádio até o seu retorno, após ser refletida pelo objeto em questão. São
utilizados no tráfego aéreo, marítimo e rodoviário.
São equipamentos que funcionam na base de emissão de ondas de
som que, ao encontrarem um obstáculo qualquer, retornam ao seu ponto de
vermelha e infravermelha, e filtros secundários separam mais precisamente os campos
desejados. As imagens geradas nos três chips CCD
são armazenadas em um arquivo de computador, tal
como as imagens comuns registradas por câmeras
uma cor correspondente ao
é utilizado na hora de se
tador. É utilizada a cor
verde, a cor verde para
parte infravermelha.
As imagens produzidas desta forma têm as formas e texturas esperadas, mas as cores
esse tipo de imagem é
modificada para detectar a parte
podem ser incluídas utilizando chips e filtros adequados.
m muitas bandas de
ra digital.
er divididos em 2 grupos: Ativos e Passivos
detecção da posição e da distância de
um objeto por meio da medição do intervalo de tempo transcorrido entre a emissão de
uma onda de rádio até o seu retorno, após ser refletida pelo objeto em questão. São
São equipamentos que funcionam na base de emissão de ondas de
som que, ao encontrarem um obstáculo qualquer, retornam ao seu ponto de
emissão e são detectadas. É muito utilizado nas pesquisas hidrográficas, identificação
de objetos submersos e medições de profundidades de oceanos, rios e lagos.
Produtos e Aplicações do Sensoriamento Remoto
Agricultura –
satélite é o melhor caminho par
diagnosticar o comportamento ou o potencial
agrícola de uma região, uma vez que as
informações derivadas de imagens
orbitais provêem respostas rápidas e seguras,
diretamente vinculadas
monitoramento e mapeamento eficientes dessas
Indústria Florestal e Agricultura de
Precisão – O uso de imagens de satélite é o
melhor e mais barato caminho para
e diagnosticar o potencial agrícola dessas
regiões, pois as informações obtidas por
satélites orbitais são de
eficiência na avaliação, monitoramento e
mapeamento de áreas cultiváveis.
Meio Ambient
emissão e são detectadas. É muito utilizado nas pesquisas hidrográficas, identificação
submersos e medições de profundidades de oceanos, rios e lagos.
Sensores Passivos
Os Sensores Passivos são os equipamentos que não
possuem fonte própria de radiação e registram as radiações
solares refletidas ou emitidas pelos objetos.
sensores passivos as câmeras fotográficas, sejam analógicas
ou digitais. No entanto, por se detectarem apenas a parte
visível do espectro eletromagnético, não são mais
considerados como sensoriamento remoto.
Produtos e Aplicações do Sensoriamento Remoto
– O uso de imagens de
satélite é o melhor caminho para gerenciar e
diagnosticar o comportamento ou o potencial
de uma região, uma vez que as
informações derivadas de imagens de sensores
orbitais provêem respostas rápidas e seguras,
diretamente vinculadas à avaliação,
monitoramento e mapeamento eficientes dessas áreas.
Geociências – As imagens de satélite
geram produtos interpretativos com
detalhamento da superfície terrestre.
tendência atual da pesquisa geo
apóia em imagens de satélite visa
em processos e detalhamento
relevo.
Indústria Florestal e Agricultura de
O uso de imagens de satélite é o
melhor e mais barato caminho para gerenciar
e diagnosticar o potencial agrícola dessas
regiões, pois as informações obtidas por
rbitais são de grande valia e
eficiência na avaliação, monitoramento e
mapeamento de áreas cultiváveis.
Meio Ambiente e Recursos Naturais – São imprescindívei
satélite para o monitoramento e caracterização dos
fenômenos e fatores ambientais que se desenvolvem
sobre a superfície do planeta
comprometimento de fornecer informações rápidas,
de baixo custo, confiáveis e de grande utilidade para
o monitoramento e planejamento do
emissão e são detectadas. É muito utilizado nas pesquisas hidrográficas, identificação
submersos e medições de profundidades de oceanos, rios e lagos.
Os Sensores Passivos são os equipamentos que não
possuem fonte própria de radiação e registram as radiações
São exemplos de
ensores passivos as câmeras fotográficas, sejam analógicas
ou digitais. No entanto, por se detectarem apenas a parte
visível do espectro eletromagnético, não são mais
imagens de satélite
geram produtos interpretativos com maior
detalhamento da superfície terrestre. A
tendência atual da pesquisa geocientífica que se
visa maior ênfase
detalhamento das formas de
is as imagens de
caracterização dos
fenômenos e fatores ambientais que se desenvolvem
sobre a superfície do planeta, com o
comprometimento de fornecer informações rápidas,
de baixo custo, confiáveis e de grande utilidade para
monitoramento e planejamento dos recursos
naturais. Entre as principais aplicações inclui-se o mapeamento de áreas críticas,
avaliação de impactos ambientais, tendência de evolução e crescimento,
monitoramento e transformações ambientais, identificação de fontes de poluição,
entre outros.
Cartografia Digital – As bases
cartográficas oficiais brasileiras foram
executadas desconsiderando um programa
de atualização cartográfica, portanto estão
defasadas planimetricamente em pelo
menos 20 anos e os casos de atualização
são muito raros. A expansão ocupacional
que se desenvolveu rapidamente e as transformações espaciais que ocorreram em
nosso espaço geográfico não estão representadas em nossos principais mapas.
Planejamento Territorial e Urbano –
Informações consistentes e adquiridas de
maneira rápida e confiável sobre o uso do solo
metropolitano são de grande importância para
acompanhar e gerir as constantes mudanças
desse espaço.
Bibliografia
- http://www.herbario.com.br, seção sobre Fotomicrografia
- http://www.cctvconsult.com, seção sobre Chip CCD e CMOS
- http://pt.wikipedia.org, sobre Sensoriamento Remoto e CCD
- http://agro.unitau.br, sobre Sensores Ativos e Passivos
- Geografia Geral e do Brasil, de João Carlos Moreira e Eustáquio de Sene
- Apostila de Geografia da Rede Pitágoras
- Conceitos Básicos de Sensoriamento Remoto, de Divino Figueiredo