SR e suas aplicações em Recursos Naturais

Os dados de sensoriamento remoto tem-se mostrado extremamente úteis para estudos e levantamentos de recursos naturais, principalmente por:

• sua visão sinótica, que permite ver grandes extensões de área em uma mesma imagem;

• sua resolução temporal que permite a coleta de informações em diferentes épocas do ano e em anos distintos, o que facilita os estudos dinâmicos de uma região;

• sua resolução espectral que permite a obtenção de informações sobre um alvo na natureza em distintas regiões do espectro, acrescentando assim uma infinidade de informações sobre o estado dele;

• sua resolução espacial, que possibilita a obtenção de informações em diferentes escalas, desde as regionais até locais, sendo este um grande recurso para estudos abrangendo desde escalas continentais, regiões até um quarteirão.

• Após o advento destes satélites os estudos ambientais deram um salto enorme em termos de qualidade, agilidade e número de informações. Principalmente os países em desenvolvimento foram os grandes beneficiados desta tecnologia, pois através de seu uso é possível:

• atualizar a cartografia existente;

• desenvolver mapas e obter informações sobre áreas minerais, bacias de drenagem, agricultura, florestas;

• melhorar e fazer previsões com relação ao planejamento urbano e regional;

• monitorar desastres ambientais tais como enchentes, poluição de rios e reservatórios, erosão, deslizamentos de terras, secas;

• monitorar desmatamentos;

• estudos sobre correntes oceânicas e movimentação de cardumes, aumentando assim a produtividade na pesca;

• estimativa da taxa de desflorestamento da Amazônia Legal;

• suporte de planos diretores municipais;

• estudos de Impactos Ambientais (EIA) e Relatórios de Impacto sobre Meio Ambiente (RIMA);

• levantamento de áreas favoráveis para exploração de mananciais hídricos subterrâneos;

• monitoramento de mananciais e corpos hídricos superficiais;

• levantamento Integrado de diretriz para rodovias e linhas de fibra ótica;

• monitoramento de lançamento e de dispersão de efluentes em domínios costeiros ou em barragens;

• estimativa de área plantada em propriedades rurais para fins de fiscalização do crédito agrícola;

• identificação de áreas de preservação permanente e avaliação do uso do solo;

• implantação de pólos turísticos ou industriais;

• avaliação do impacto de instalação de rodovias, ferrovias ou de reservatórios;

NÍVEIS DE COLETA DE DADOS

Os dados de sensoriamento remoto podem ser coletados em diferentes níveis:

• terrestre;

• aéreo;

• orbital.

• estudos continentais, tais como mapeamento e monitoramento de massas d’água oceânicas ou de toda a extensão territorial do país, utilizando-se os dados do satélite NOAA-AVHRR (National Oceanic Atmospheric Administration)

• estudos regionais, tais como mapeamento de uma região inteira ou da área de um estado, utilizando imagens do sensor do sensor WFI do satélite CBERS;

• estudos regionais/locais, utilizando-se por exemplo dados do sensor TM pancromática do satélite LANDSAT 7, imagens do satélite SPOT ou do sensor CCD do CBERS para planejamento urbano-regional, estudos de áreas agrícolas em média escala ou em escala mais local;

• estudos em detalhe, de áreas urbanas em escala local, que permite distinguir um quarteirão, utilizando-se imagens do satélite IKONOS.

Imagens de Foz do Iguaçu – sensor WFI do satélite CBERS (escala regional), sensor TM do satélite LANDSAT (escala regional/local) e imagem do satélite IKONOS escala de detalhe), respectivamente

Estações de rastreio

• Existem estações de rastreio de satélites de recursos terrestres em todos os continentes, formando uma rede de estações que permite que sejam coletadas informações sobre a superfície terrestre em todas as latitudes e longitudes.

• Cada sensor a bordo dos satélites apresenta distintas bandas que operam em diferentes faixas do espectro eletromagnético, conhecendo o comportamento espectral dos alvos na superfície terrestre é possível escolher as bandas mais adequadas para estudar os recursos naturais

Banda 1 0,45-0,52 m m

(azul)

Banda 2 0,52-0,59 m m

(verde)

Mapeamento de águas costeiras; Diferenciação entre solo e vegetação; Diferenciação entre vegetação

conífera e decídua;

Mapeamento de vegetação; Qualidade d'água;

Banda 3 0,63-0,69 m m

(vermelho)

Banda 4 0,77-0,89 m m

(infravermelho próximo)

Absorção de clorofila; Diferenciação de espécies vetais; Áreas urbanas, uso do solo; Agricultura; Qualidade d'água;

Delineamento de corpos d'água; Mapeamento geomorfológico; Mapeamento geológico; Áreas de queimadas; Áreas úmidas; Agricultura; Vegetação;

Análise visual de dados de sensoriamento remoto

A análise visual de dados de sensoriamento remoto (fotografias aéreas e imagens de satélite) pode 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

Padrão - Este conceito indica que um alvo no dado de sensoriamento remoto apresenta uma organização peculiar que o distingue de todos os outros.Este elemento é bastante utilizado em fotografias aéreas e em imagens de alta resolução.

Em estudos de bacias de drenagem o padrão de drenagem é um elemento importante, pois ele está associado ao tipo de solo, rocha e estrutura geológica na área que está sendo estudada

• Tonalidade e cor – a tonalidade refere-se a intensidade de energia eletromagnética refletida por um tipo de alvo na superfície terrestre, em uma determinada banda do espectro eletromagnético, em outras palavras, a tonalidade está estreitamente relacionada com o comportamento espectral das diferentes coberturas da superfície terrestre.

• Em uma imagem de satélite, estas diferentes quantidades de energia refletida pelos alvos são associadas a tons de cinza, isto é, quanto mais energia um alvo reflete mais energia chega ao sensor a bordo do satélite. Assim este alvo será associado a um tom de cinza claro. Se ao contrário, o alvo na superfície da terra reflete pouca energia, menos energia chegará ao sensor. Assim este alvo será associado a tons de cinza mais escuro

O olho humano é mais sensível a cores que à tons de cinza. As cores que podemos ver é fruto da reflexão seletiva dos alvos existentes na superfície terrestre, nas distintas bandas do espectro eletromagnético. Assim, para facilitar a interpretação visual dos dados de sensoriamento, são associadas cores aos tons de cinza

Forma e tamanho- A forma é um elemento importante para auxiliar na interpretação visual de dados de sensoriamento remoto, ela facilita o reconhecimento de alguns alvos na superfície terrestre, tais como:

• Estradas e linhas férreas (que apresentam formato longitudinal), • cultivos (que tem formas regulares e bem definidas pois as culturas

são plantadas em linha ou em curva de nível), • reflorestamentos (que tem formas regulares), • áreas irrigadas por pivô central (que apresentam formas

arredondadas) • reservatórios, complexos industriais, aeroportos, estruturas

geológicas e geomorfológias, • cidades (que apresentam formas reticulares devido aos

cruzamentos de suas avenidas e ruas), • rios ( que apresentam forma sinuosa)

Satélite Ikonos

• O IKONOS é um satélite de alta resolução espacial operado pela Empresa GeoEye. O primeiro satélite da série (IKONOS-I) não obteve sucesso no lançamento em abril de 1999 e com isso, o projeto do IKONOS-II foi adiantado para entrar em órbita em setembro de 1999.

• Em janeiro de 2000 o IKONOS tornou-se o primeiro Satélite de Observação da Terra a oferecer imagens de alta resolução para uso comercial e além das aplicações comerciais, possui uma ampla aplicabilidade em trabalhos científicos que necessitam de dados e informações detalhadas da superfície terrestre.

• O IKONOS possui sensores que operam no visível e infravermelho próximo e obtém imagens pancromáticas e multiespectrais com resolução espacial de 1 metro e 4 metros respectivamente. Podem ser programados para adquirir imagens stereo visando a elaboração de Modelos de Elevação Digital (DEM) ou Modelos Digitais de Superfície (MDS).

Imagem do Porto do Rio de Janeiro obtida em abril de 2002 pelo satélite IKONOS.

Imagem do município de Holambra/SP, obtida pelo Satélite IKONOS em dezembro/2000.

Satélite QuickBird

• O QuickBird foi o primeiro de uma série de satélites desenvolvidos pela DigitalGlobe que possuem alta resolução espacial e grande precisão. Ele possui sensores multiespectrais e pancromáticos capazes de adquirir imagens com acurácia espacial de 23m horizontal (CE90%) e 60 cm de resolução espacial em cores naturais e falsas cores. Possui grande capacidade de armazenamento de dados e revisita (resolução temporal).

Detecção e monitoramento de queimadas

Estima-se que no Brasil ocorrem mais de 300.000 queimadas anualmente. Essas queimadas vêm sendo detectadas em imagens de satélite, por pesquisadores do INPE, desde a década de 1980. A partir de 1998, esse tipo de trabalho está sendo realizado em conjunto com o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA), por meio do Programa de Monitoramento de Queimadas e Prevenção e Controle de Incêndios Florestais no Arco do Desflorestamento na Amazônia (PROARCO). Esse programa abrange, além do Brasil, os seguintes países sul-americanos: Bolívia, Paraguai e Peru.

Para atender aos objetivos desse programa, as informações sobre queimadas são geradas da análise das imagens termais dos satélites meteorológicos NOAA, GOES, Terra e Aqua. Essas informações são disponibilizadas aos usuários cerca de 20 minutos após as passagens dos satélites. Outras informações, derivadas a partir dessas imagens como, por exemplo, distribuição mensal de queimadas e ocorrência de queimadas por estados, também estão disponíveis na página www.cptec.inpe.br/queimadas/apresentacao.htm, da internet.

Imagem de uma região do estado do Mato Grosso obtida em 11 de julho de 2003 pelo sensor MODIS do satélite Terra. Podemos identifi caros focos de incêndio (destacados em vermelho) e a fumaça (em cinzaazulado). (Nasa)

Radarsat• O RADARSAT, lançado em 1995, é um dos mais sofisticados e completos

sistemas de observação radar do planeta. Foi desenvolvido pelo Canadá para monitorar mudanças ambientais e características dos recursos naturais, sendo capaz de cobrir toda a superfície terrestre com flexibilidade para atender requisições específicas, dependendo do seu modo de operação.

• Este satélite é equipado com um instrumento de microondas, o Radar de Abertura Sintética (Synthetic Aperture Radar - SAR), que permite transmitir e receber sinais para obter imagens de alta qualidade, independente das condições atmosféricas ou horário de aquisição. Utilizando a Banda-C, os usuários podem selecionar imagens de 45 a 500 Km de largura com resolução espacial entre 10 e 100 m, respectivamente. Os ângulos de incidência variam aproximadamente de 20o a 50o .

Nevado del Huila National Park, Páez (Belalcázar), Cauca, Colombia