Sensoriamento remoto 1. Prof. Dr. Jorge Antonio Silva Centeno Universidade Federal do Paraná 2016
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- Benedicta Godoi Alcaide
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1 Sensoriamento remoto 1 Prof. Dr. Jorge Antonio Silva Centeno Universidade Federal do Paraná 2016
2 Sensoriamento Remoto Resposta espectral de alvos
3 VEGETAÇÃO Qual a cor da vegetação? Como é a resposta espectral da vegetação no infravermelho?
4 Qual a cor da folha?
5 Características espectrais da vegetação FOLHA. - No visível (0,3 a 0,7 ). A reflectância é baixa ; A absorção é alta A resposta espectral é influenciada pela presença de pigmentos.
6 Absorção de radiação eletromagnética de pigmentos na folha. Blackburn G A J. Exp. Bot. 2006;58: The Author [2006]. Published by Oxford University Press [on behalf of the Society for Experimental Biology]. All rights reserved. For Permissions, please journals.permissions@oxfordjournals.org
7 A que se deve a diferença de cor?
8 Visível / Absorção Outros Clorofila 0,04 Conifer-Meadow-Mix 0,035 0,03 Reflectância 0,025 0,02 0,015 0,01 0, ,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7 compr. de onda (10-6m) Absorção da Clorofila: em torno de 0,45 e 0,65μm Absorção outros Pigmentos caroteno e xantofilas (amarelos): 0,45 μm. Máximo de reflectância em 0,54 μm
9 Vegetação com diferentes pigmentos Vegetação com diferentes pigmentos (Swain & Davis)
10 A falta de pigmentos altera a resposta espectral da vegetação. Vegetação sadia Vegetação sem clorofila, mas com outros pigmentos Vegetação sem clorofila e sem outros pigmentos
11 No infravermelho próximo: A estrutura interna da folha controla a reflectância. Absorção muito pequena. Reflectância é alta ( 45 a 50 % da energia incidente) Transição em 0,7 Diferentemente do que ocorre no visível, a reflectância no infravermelho próximo(ivp) depende do tecido interno esponjoso da planta (mesofilo).
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13 Infravermelho próximo IVP Existem diferenças estruturais significativas no mesofilo das plantas, fazendo com que diferentes espécies reflitam de forma diferenciada no infra-vermelho próximo. Assim, torna-se mais fácil discriminar espécies na região do infravermelho próximo.
14 0,8 Spruce/abeto 0,8 Lawn Grass / Pasto 0,7 0,7 0,6 0,6 Reflectância 0,5 0,4 0,3 Reflectância 0,5 0,4 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0 0,4 0,6 0,8 1 1,2 0 0,4 0,6 0,8 1 1,2 Compr. de onda 10-6m Compr. de onda 10-6m Spruce Lawn grass
15 No infravermelho médio: A reflectância é dominada pela umidade. Três picos grandes de absorção em torno de 1,4, 1,9, e 2,7 m. 1,4 1,9 2,7
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17 Varaicao do teor de umidade Fonte: Swain and Davies (1978)
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19 exercícios Por favor, feche seu caderno e use a cabeça
20 Imagens obtidas no Visível, IVP e IVM. Quais áreas são vegetação?
21 Exemplo: Monitoramento da alteração da cobertura do solo. A figura mostra uma imagem infra- vermelha da Amazónia A vegetação aparece vermelha e as áreas cortadas aparecem azuis. Pergunta: qual banda está associada à cor vermelho da imagem?
22 água
23 Características espectrais da água De que cor é a água? Como é a resposta espectral da água no infravermelho?
24 Características espectrais No visível Baixa reflectância entre 0,38 e 0,7μm. Alta transmitância Pico de transmitância ocorre em 0,48 μm. Que cor predomina em profundidades em torno de 1m? utorial/optical.htm
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26 Características espectrais No infravermelho próximo Acima de 0,7 μm a água absorve toda a energia solar incidente, Alta absorção Comportamento espectral da água comparada com a vegetação Fonte: (Bowker et al. [1985]).
27 Penetração da energia eletromagnética em corpos de água depende da: Turbidez, materiais em suspensão, materiais dissolvidos
28 Fatores que alteram a resposta espectral da água Sedimentos em suspensão e matéria dissolvida podem dar cor a um corpo de água, dependendo muito da natureza do solo ou matéria envolvida. A turbidez aumenta a reflectância de corpos de água. Acima de 0.9 a água, mesmo turva, absorve toda a energia incidente. Clorofila: reduz a reflectância na faixa do azul e aumenta a reflectância principalmente na região correspondente à cor verde e até no vermelho.
29 Água no visível, efeito da turbidez A turbidez aumenta a reflectância de corpos de água. Fonte: Swain Comparação e Davies da reflectância (1978) da água pura e água turva (99mg/L de sólidos suspensos), segundo Bowker et al. [1985].
30 Sólidos suspensos na água
31 Fatores que alteram a resposta espectral de corpos de água Outros fatores que podem mascarar a resposta espectral de corpos de água são a presença de macrófitas na superfície do corpo de água. O comportamento espectral da água sob forma de neve ou vapor é diferente do explicado acima.
32 Clorofila Faixas de absorcao de clorofila (Swain e Davies, 1978)
33 Água com e sem clorofila (Swain e Davies, 1978)
34 SOLOS
35 Características espectrais dos solos solos: complexa mistura de diferentes elementos. Nas regiões do visível e do infravermelho refletivo: refletância cresce com o comprimento de onda.
36 Absorcao da água 36 soil
37 fatores que podem alterar a cor do solo Umidade: picos de absorção em torno de 1,4, 1,9, e 2,7µm.
38 alterações da cor do solo Óxido de Ferro: A presença de óxido de ferro da ao solo uma coloração amarelada. Diminui a reflectância em torno de 0,5 e 0,64. Acima de 1,1 a presença de ferro não causa grandes mudanças. Óxido de ferro férrico: absorve energia entre 0,7 e 0,9. Propriedades físicas dos solos: granulometria (proporção de areias, argilas e silte.
39 fatores que podem alterar a cor do solo Matéria orgânica: diminui a reflectância, escurecendo a mistura (aparência marrom ou preta), dependendo das condições ambientais e climáticas. Em termos de comprimento de onda, o efeito da presença de matéria orgânica é sentido principalmente entre 0,48 a 0,53μm, na região do visível.
40 No infravermelho distante a umidade é o fator mais preponderante na resposta espectral dos solos. A presença de água reduz a temperatura do solo, e com isto as características da radiação por eles emitida. Com a umidade, a curva de emitância diminui e o pico máximo desloca-se para valores de comprimento de onda maiores. Por outro lado, a umidade aumenta a inércia térmica dos solos, aumentando seu calor específico e a condutividade. Com isto, os solos úmidos tendem a esfriar ou aquecer mais lentamente. Então, solos úmidos podem aparecer mais frios durante o dia, enquanto à noite permanecem por mais tempo aquecidos, quando comparados com solos secos.
41 diferentes granulometrias
42 solos com diferente textura
43 Neve e nuvens
44 Asfalto (ASTER spectral library)
45 cerámica
46 Tinta metálica
47 Outros fatores que alteram a resposta espectral Os objetos na superfície da Terra não possuem aparência homogênea. A geometria da observação. O ângulo de elevação solar. Outros fatores são: A variação do relevo local, o espalhamento atmosférico e variações ambientais da cobertura.
48 A geometria da observação O ângulo de elevação solar, ângulo de visada.
49 Relevo
50 De que cor é a vegetação? Relevo
51 Variações da cobertura Conte as árvores
52 RESUMO
Sensoriamento Remoto: características espectrais de alvos. Patricia M. P. Trindade; Douglas S. Facco; Waterloo Pereira Filho.
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