SISTEMA DE COLETA. Fonte de. Trajetória. ria PRODUTOS INTERAÇÃO SISTEMA TRATAMENTO. Produto final AÇÕES

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2 Fonte de radiação SISTEMA DE COLETA Trajetória ria PRODUTOS INTERAÇÃO SISTEMA TRATAMENTO AÇÕES Produto final

3 OS EQUIPAMENTOS UTILIZADOS PARA MEDIR a REM SÃO GENERICAMENTE DENOMINADOS RADIÔMETROS Radio = radiação Metro = medida Grandezas Radiométricas para tratar a energia Energia radiante Fluxo radiante Intensidade radiante Radiância Irradiância Energia incidente Energia refletida Exitância

4 De acordo com o objetivo os radiômetros recebem diferentes denominações * Radiômetros * Espectrorradiômetros * Fotômetros * Espectrofotômetros * Sensores mais usados para os radiômetros * RADARES Orbitais e suborbitais

5 CLASSIFICAÇÃO Quanto a fonte de Radiação Passivos Grande maioria Ativos Sistemas radares Quanto ao sistema operacional Não-imageadores Imageadores

6 CLASSIFICAÇÃO DOS SENSORES NÃO-IMAGEADORES Os dados coletados são expressos em valores numéricos que podem ser expressos em gráficos ou tabelas Forma gráfica Dados tabulados (simulados) Vegetação Parc. TM1 Reflectância da vegetação TM2 TM3 TM4 MSS1 MSS2 água

7 Imageadores CLASSIFICAÇÃO Os dados radiométricos coletados são expressos em forma de imagens Sistema Fotográfico Não-fotográficos Imagem Foto aérea

8 Níveis de Coleta de dados radiométricos Orbital Campo Aeronave

9 NÍVEL DE CAMPO A maioria são equipamentos são não-imageadores e são utilizados na pesquisa básica. Vantagens: Pequena distancia alvo-radiômetros. As medidas são controladas É possível estabelecer restrições no alvo para estudar as relações biofísicas e espectrais. Desvantagem: São equipamentos para pequenas áreas

10 * Não-imageadores Não forma imagem. Muito empregados em Sen. Remoto no solo. LAI IAF Spectron SE LAI APAR

11 downlink downlink uplink SIMA SCD/CBERS/NOAA ARGOS downlink Internet Internet Usuários INPE uplink uplink

12 SIMA instalado na Baía Guanabara

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14 NÍVEL SUBORBITAL SISTEMAS FOTOGRÁFICOS * O sistema sensor mais antigo que existe COM EXCEÇÃO DO SISTEMA VISUAL * A imagem é formada por um fluxo contínuo da radiação refletida pelo objeto (analógico) * A energia reage com haletos de prata, o filme OUTROS VIDEOGRAFIAS SENSORES Não-fotográficos

15 FOTOGRAFICOS Câmera Métrica â

16 * COMO É FORMADA A FOTOGRAFIA? Filme Sistema negativo Fotográficos Revelação Elemento de resolução (haletos) Foto da paisagem Paisagem SISTEMA FOTOGRÁFICO Área vista pelo sistema fotográfico A imagem é formada por quadro Sistema de quadro

17 IMAGEADORES * TIPO DE FILMES Pancromáticos (350 a 900 nm) Sensível ao azul Preto & Branco Ortocromáticos (400 a 600 nm) Infravermelho Raio X aplicação medicina e pesquisa Normal Coloridos Falsa cor até 900 nm

18 Colorido Normal Falsa Cor

19 IMAGEADORES Área da Foto aérea L L = 23 cm = 0,23 m = 0,23 x 10-3 km L Para uma escala de 1: / Faixa no solo = esc. x L 30% = 20 x ,23 x 10-3 = 4,6 km Área = 4,6 km x 4,6 km = km 2 Área útil = 21,16 x 0,4 = 8,5 km 2 Imagem Landsat = 185 x 185 km A = km 2 8,5 km km 2 = fotos

20 Mosaico Problemas: Escala diferente (restituição) IMAGEADORES Número excessivo de fotos (vários fotointérpretes)

21 NÍVEL ORBITAL Sensores Satélites Imagens

22 Satélites

23 Órbita O caminho percorrido pelo satélite em torno da Terra

24 * Órbita Caminho percorrido pelo satélite em torno da Terra ou de outro astro celeste. Órb. baixa Polar Equatorial -ascendente - descendente Geoestacionária Cinturão de clarke Arthus C. Clarke

25 Orbital SENSORES Sensores são dispositivos capazes de detectar e registrar a radiação eletromagnética, em determinada faixas do espectro eletromagnético e gerar informações que possam ser transformada num produto passível de interpretação.

26 Importância Visão sinóptica Largura da faixa imageada Sensores faixa ampla AVHRR, WFI, MODIS Sensores faixa média 60 a 180 km TM, CCD,HRV, etc Sensores de faixa estreita Ikonos 11 km QuickBird 16,5 km

27 Tipo de varredura Transversal Frontal Transversal Eletro-óptico-mecânico M = motor D1 D2 E1 = espelhos E2 = espelho côncavo E3 = espelho filtro Ondas curtas Ondas longas D1 e D2 = detetores CN1 e CN2 = corpos negros Ex. ETM+ TM MSS, AVHRR / NOAA

28 Imageadores FRONTAL - VARREDURA AO LONGO DA LINHA detetores silício Push-broom 6000 detetores cada unidade IFOV 1 Largura da faixa IFOV n EX.: HRV DO SPOT CCD DO CBERS WFI do CBERS São sensores que operam na faixa espectral de 400 a 1100 nm

29 * Os quatro domínios de resolução - Resolução espectral - Resolução espacial ou geométrica - Resolução Radiométrica - Resolução Temporal RAZÕES DE ENTENDER ISSO

30 * Resolução Espectral SENSORES Imageadores Refere-se a largura de faixa que opera o sensor ou um detetor de um sistema sensor. Quanto mais estreita for a banda espectral maior será a resolução espectral do sensor Faixa espectral intervalo TM TM TM TM B A TM TM TM

31 Multiespectral Imageadores Permite obter dados dos alvos em diferentes regiões do Espectro eletromagnético REFLECTÂNCIA (%) Vegetação Solo 20 Água

32 Carater multiespectral TM LANDSAT-5

33 vegetação solo Vegetação vegetação TM4 TM5 TM3 água nm

34 Conceito de imagem Hiperespectral

35 RESOLUÇÃO GEOMÉTRICA OU ESPACIAL Refere-se a menor área imageada por um dado sensor. No sensor: refere-se ao IFOV (campo de visada instantâneo) Na imagem: refere-se ao PIXEL Por quê? É muito importante no momento de indicar o tipo de Imagem e de qual sensor, em função dos talhões de cultivo.

36 Resolução Espacial Resolução Espacial ou geométrica Refere-se a área mínima no terreno vista pelo sistema sensor dentro do campo de visada instantânea (IFOV) Reflectância média dentro do IFOV Energia refletida IFOV 30 m diâmetro 30 m PIXEL 30 m

37 * RESOLUÇÃO ESPACIAL Imageadores - Exemplo hipotético 30 m 30 m IFOV Valores da radiância Pixel na imagem Radiância média

38 Zoom mostrando o pixel Imagem colorida reflorestamento Áreas agrícolas

39 ampliação Imagem banda ETM + 3

40 Visualização real Imageadores

41 FOTO AÉREA 10 x 10 metros 30 x 30 metros

42 Landsat 30 m Campos do Jordão IKONOS 4m

43 Imagem IKONOS Área rural próximo a Campina, SP

44 Área rural próximo a Campina, SP

45 Sensores passivos Baixa resolução Espacial Média resolução Espacial Alta resolução Espacial AVHRR - NOAA MODIS - Terra e Água WFI - CBERS VEGETATION SPOT TM LANDSAT IKONOS CCD CBERS QuickBird HRV - SPOT 250 m a 1000 m 80 m a 2,5 m 4m a 76 cm

46 * Resolução Radiométrica Imageadores Refere-se a capacidade que um dado sensor tem para discriminar, numa área imageada, alvos que apresentam pequenas diferenças na Intensidade de radiação refletida e/ou emitida, para certas regiões do espectro eletromagnético. Sensores orbitais Sensibilidade radiométrica Discretização dos dados Como vai escrever essa informação

47 * Exemplos: Imageadores Radiação refletida Taxa de amostragem 9,598 µs Gravado bits ex. MSS 6 bits Nível de Cinza 2 n = 2 6 = 64 NC Sinal elétrico Sensor TM 8 bits 256 NC AVHRR (NOAA) 10 bits NC Ikonos 11 bits 2040 NC

48 4 bits (16 NC) 8 bits (256 NC) Imageadores

49 Imageadores 1 bit 2 bits 4bits 8 bits

50 * RESOLUÇÃO TEMPORAL Imageadores Está relacionado com o tempo gasto para o sensor voltar a imagear uma determinada área. - É função de características orbitais, da plataforma e do IFOV. Ex: SPOT 26 dias LNDSAT dias NOAA 9 dias Goes 30 min.

51 COMPARAÇÃO ENTRE DATAS 16/08/2001_ /04/2002_ 453

52 COMPARAÇÃO ENTRE DATAS 16/08/2001_ /04/2002_ 453

53 Período odo-1 Ibaté Ribeirão Bonito São Carlos Brotas Landsat7 ETM /08/2002

54 Período odo-2 Ibaté Ribeirão Bonito São Carlos Brotas Landsat7 ETM /02/2003

55 Período odo-3 Ibaté Ribeirão Bonito São Carlos Brotas Landsat7 ETM /04/2003

56 Período-4 Ibaté São Carlos Ribeirão Bonito Brotas Landsat7 TM /10/2003

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58 * Sensores ATIVOS Imageadores Radar (RAdio Detection And Ranging) Operam nas faixas espectrais de rádio e microondas Posição 1 Posição 2 Sinal enviado (fluxo de energia) Sinal recebido Tempo de retorno Intensidade do sinal superfície

59 BANDA Comprimento de onda (cm) Frequência MHZ Utilização mais comum Ka 0,75 1, Comunicações K 1,10 1, Comunicações Ku 1,67 2, Comunicações e RADARES de espaço aéreo X 2,40 3, RADARES de espaço aéreo e Sensoriamento remoto C 3,75 7, Sensoriamento remoto S 7, Transponder de satélites de comunicações L Sensoriamento remoto; VLBI*; GPS** P Sensoriamento remoto

60 * RADARSAT SENSORES ATIVOS (PROGRAMA CANADENCE) * PROGRAMA ERS (PROGRAMA DA COMUNIDADE EUROPÉIA)

61 * RADARSAT Desenvolvido: Canadian Space Agency Opera na banda C em 5,3 GHz Resolução espacial : de 9 a 100 m Faixa imageada: de 50 a 500 km Principais aplicações: Impacto das atividades humanas sobre o meio ambiente Monitoramento de fenômenos naturais Jazida de ferro Serra dos Carajás

62 PROGRAMA ERS

63 PROGRAMA ERS * Desenvolvimento: ESA ( Agência Espacial Européia) - Número de satélites: dois ERS-1 e 2 Data de lançamento: Objetivos: ERS-1 : 17 de julho de 1991 ERS-2: ano de Aumentar os conhecimentos das zonas costeiras e dos processos globais dos oceanos. - Estabelecer, desenvolver e explorar as aplicações de S.R. nas áreas costeiras, oceanos e gelo.

64 *Sensores a bordo - Sensores de microondas (banda C 5,3 GHz) - Um altimetro Radar ( banda Ku 13,7 GHz) Medir altura das ondas Velocidade dos ventos na superfície oceânica Parâmetros relativos ao gelo - Radiômetro do tipo ATSR Temperatura de superfície do mar Temperatura do topo das nuvens Cobertura de nuvem. - Sensor de microondas para aplicações em geodésia Topografia do solo

65 Altimetria da Terra Topografia dos oceanos + 85 m a 105 m

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67 colunas 1. Conceito de imagem Y n pixel Colunas Matriz Linhas m X linhas *linhas: largura de faixa Z Intensidade de cinza * Coluna : direção do vôo Z Pixel coluna linha identificação (X, Y e Z) exemplo Variação na intensidade da energia refletida

68 Formação da imagem Faixa 2 Faixa 1 Faixa 1 Faixa 2 Largura de faixa

69 185 km Área: km 2 Possuem uma ampla área imageada Imagem do TM do Landsat km

70 Y X Z (intensidade de reflectância) 30m pixel 30 m

71 30 m Z Pixel 30 m

72 APRESENTAÇÃO IMAGEM EM PAPEL DIGITAL Imagem em papel Vantagens: - Não necessita de aplicativos - Pode ser usada por pessoas sem conhecimento de geoprocessamento - Pode ser manuseada em qualquer local Desvantagens: - Escala fixa - É formada por três bandas somente - Necessita espaço físico grande para armazenamento - Sofre deformações de manuseio

73 Imagem digital Vantagens: - Fácil armazenamento - Permite trabalhar em diferentes escalas - São fornecidas as imagens de todas as bandas Desvantagens: - Exige investimento em equipamentos computacionais - Exige conhecimento de geoprocessamento - Permite gerar imagem de diferentes combinações de bandas