Sensoriamento Remoto (SR) Orbital: sistemas sensores e satélites de observação terrestre

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1 Sensoriamento Remoto (SR) Orbital: sistemas sensores e satélites de observação terrestre

2 Agenda: Sensoriamento Remoto Conceituação Orbital A energia eletromagnética Sistemas Sensores Sistemas Orbitais Assinatura espectral

3 SR Conceitos (1) Utilização de sensores para: a aquisição de informações sobre objetos ou fenômenos sobre a superfície da Terra, através da coleta da energia radiante proveniente desse objeto, a conversão desta energia em sinal elétrico (digital) e a correspondente apresentação dessa informação (adaptado de Novo, E.M.L., 1989)

4 SR Conceitos (2) Utilização conjunta de sensores, equipamentos para processamento de dados, equipamentos de transmissão de dados Colocados a bordo de areonaves (ou outras plataformas) Com o objetivo de estudar eventos, fenômenos e processos que ocorrem na superfície do Planeta Terra A partir do registro e da análise das interações entre a REM (Radiação EletroMagnética) e as substâncias que os compõem (eventos, fenômenos e processos) em suas mais diversas manifestações (adaptado de Novo, E.M.L., 2008)

5 Sensoriamento remoto x uso do solo x transportes Sensoriamento Remoto: conceitos básicos Aquisição de dados: componentes básicos. Fonte de radiação eletromagnética Atmosfera Sensor / plataforma Alvo / superfície terrestre

6 Sensoriamento remoto x uso do solo x transportes Sensoriamento Remoto: conceitos básicos Aquisição de dados: componentes básicos. Sensor/plataforma Sistemas de aquisição de dados em SR incluem 2 partes: a plataforma e o sensor. A plataforma pode ser desde um tripé convencional até satélites e ônibus espaciais Trataremos apenas dos satélites orbitais. Os sensores podem ser desde câmeras convencionais ou radiômetros até escâneres multiespectrais, espectrômetros imageadores ou radares.

7 Sensoriamento remoto x uso do solo x transportes Sensoriamento Remoto: conceitos básicos Aquisição de dados: componentes básicos. Alvo/superfície terrestre Assinatura Espectral: intensidade relativa com que cada corpo reflete ou emite a REM (radiação eletromagnética) nos diversos comprimentos de onda (curvas de reflectância x comprimento de onda)

8 SR como Sistema de Aquisição de Informações Dois gandes subsistemas: Aquisição de Dados (detecção e registro) Análise ou Produção de Informações (tratamento e interpretação dos dados obtidos) Detecção aquisição energia radiante fonte alvo sistema sensor trajetória Registro (requisitos de resolução) espacial espectral radiométrica temporal

9 Agenda: Sensoriamento Remoto Conceituação Orbital A energia eletromagnética Sistemas Sensores Sistemas Orbitais Assinatura espectral

10 Espectro Eletromagnético Audio Frequencies Short-Wave Radio AM Broadcast FM Broadcast Television PCS Telecommunications Extremely Low Very Lo ow Low Medium High Very Hi igh Ultra High Microwave Infrared Visible Light Ultra Vio olet X-rays Gamma a Rays Cosmic Rays Cellular Telephone, SMR, Packet Radio 1 KHz 1 MHz 1 GHz 1 THz 2.4 GHz ISM (Industrial Scientific, Medical) Band

11 Bandas de RF (operação liberada) 5.1GHz 902MHz 2.4GHz North & South America Americas, most of Europe Spain Japan France MHz 26MHz BW Crowded Worldwide limited 2.4GHz 83.5MHz BW Available worldwide IEEE WLANs 5.1GHz 300MHz BW discontinuous Developing Source: Harris Semiconductor U-NII Japan* Europe HiperLAN U-NII: Unlicensed National Information Infrastructure *Frequency Allocations are pending U-NII Europe HiperLAN2*

12 Canais de Freqüência - Regiões Canal Freq (GHz) US/Can Europa Espanha França Japão X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Faixa de freqüências para aplicações industriais, médicas e de pesquisa (ISM)

13 A Energia Eletromagnética (1) Adaptado de W. J. Kaufmann, Universe O espectro eletromagnético

14 A Energia Eletromagnética (2) Infravermelho Ultravioleta Comprimento de Onda (nm) Adaptado de CHP 1995 Janela principal: O espectro visível

15 A Energia Eletromagnética (3) Air Force Cambridge Research Lab. Janelas atmosféricas

16 Janelas Atmosféricas Bandas de Absorção da atmosfera Regiões do ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO (E.E.) para os quais a atmosfera é opaca, não permitindo a passagem da RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA (REM) Janelas atmosféricas Regiões do E.E. onde a atmosfera é transparente à radiação proveniente do Sol

17 Fluxo Radiante / Irradiância O fluxo radiante é definido como a taxa de transferência de energia radiante por unidade de tempo A irradiância é entendida A irradiância é entendida como o fluxo radiante incidente por unidade de área, numa dada direção, com relação à normal

18 Intensidade Radiante O fluxo irradiado de uma fonte pontual, por unidade de ângulo sólido, numa dada direção, define a intensidade radiante, cuja unidade é Watt/sterradiano

19 Radiância (1) Nas superfícies polidas, os efeitos de reflexão e transmissão de radiação processam-se segundo ângulos bem definidos. Entretanto, para as superfícies porosas estes efeitos ocorrem com diferentes intensidades, direções e pontos da superfície Na determinação das propriedades radiométricas da superfície, é necessário utilizar uma grandeza que defina a intensidade radiante em cada ponto. Desta necessidade surge o conceito de radiância, ou seja, é a intensidade radiante proveniente de uma fonte extensa, em uma dada direção por unidade de área perpendicular a esta direção

20 Radiância (2)

21 Reflectância Uma importante grandeza que está relacionada com a assinatura espectral dos alvos é a reflectância, definida como a razão entre o fluxo incidente e o refletido por uma superfície As fontes de radiação eletromagnética irradiam com diferentes intensidades dentro do espectro. Assim, as grandezas definidas anteriormente podem ser consideradas em pequenos intervalos de comprimento de onda, constituindo-se as chamadas grandezas radiométricas espectrais

22 Agenda 1: Sensoriamento Remoto Conceituação Histórico Orbital A energia eletromagnética Sistemas Sensores Sistemas Orbitais Assinatura espectral

23 Sistemas Sensores (1) Dispositivos capazes de detectar a REM em determinada faixa do EE Gerar informações passíveis de interpretação Permitem associar a distribuição da radiância ou emitância com as propriedades: físicas, químicas, biológicas ou geométricas dos objetos Formato dos produtos Imagens Gráfica (tabela)

24 Sistemas Sensores (2) No processo de conversão e registro dessa energia, ocorre um conjunto de transformações (características intrínsecas): Radiométricas Indicam a capacidade do sensor de discriminar objetos na cena, em função das diferenças de energia que refletem ou emitem Geométricas Vão definir a qualidade geométrica da imagem adquirida, em termos de posição e forma do terreno Espectrais Indicam a região do E.E. em que o sensor opera e com que rigor e detalhe ele recupera as propriedades espectrais dos objetos detectados

25 Agenda 2: Sistemas Sensores Podem ser classificados quanto a: Fonte de radiação (energia) Princípio de funcionamento Tipo de produto

26 Sistemas Sensores Com relação à fonte de energia eletromagnética, os sistemas sensores podem ser: passivos: radiação solar ativos: radar, laser Escolha depende de: interesse da pesquisa precisão requerida custos envolvidos

27 Sistemas Sensores Classificação quanto a fonte de radiação (energia) Sensores Passivos Detectam a radiação solar refletida ou a emitida pelos objetos da superfície Sensores óticos: possuem espelhos, prismas e lentes em sua configuração Ex. Fotografia, LANDSAT, SPOT

28 Sistemas Sensores e Regiões do E.E. (1) Região de ENERGIA REFLETIDA Entre 0,38 µm e 3,00 µm Porque a energia que os sensores detectam nessa região é basicamente originada da reflexão da energia solar Região VISÍVEL O máximo de energia disponível encontra-se na faixa de 0,38 µm a 0,72 µm O sol emite cerca de 44% de sua radiação nesta janela

29 Sistemas Sensores e Regiões do E.E. (2) Região de INFRAVERMELHO (IR) Próximo Entre 0,72 µm e 1,3 µm Região IR Médio e Distante Ondas Curtas: entre 1,3 µm e 3,0 µm Distante: sensores termais operam entre 7 µm e 15 µm

30

31 Curva de emissão de energia solar: Sensoriamento remoto x uso do solo x transportes Sensoriamento Remoto: conceitos básicos Atmosfera

32 Agenda 2: Sistemas Sensores Podem ser classificados quanto a: Fonte de radiação (energia) Sensores Ativos Princípio de funcionamento Tipo de produto

33 Sistemas Sensores Classificação quanto a fonte de radiação (energia) Sensores Ativos Produzem a sua própria radiação Ex. LADAR (Laser Detection and Ranging), LASER (Light Amplification by Stimulated Emission od Radiation)

34 Fontes Artificiais de REM (1) São representadas pelos sensores ativos (imageadores ou não-imageadores) Os sensores de microondas emitem pulsos de radiação polarizada Razões para utilização da faixa de microondas em SR: Possibilidade de entrar nas nuvens Independência da radiação solar como fonte de iluminação Permite imageamento noturno Maior penetração na vegetação

35 Fontes Artificiais de REM (2) O avanço da tecnologia vem permitindo o desenvolvimento de ferramentas para mapeamento direto da superfície do terreno, bem como das elevações (árvores, edificações,...) Para representar o terreno (superfície física) em forma digital é gerado o MDT (Modelo Digital do Terreno) Para representar as elevações contidas na superfície em forma digital é gerado o MNE (Modelo Numérico de Elevações)

36 Fontes Artificiais de REM (3) Atualmente existem vários algoritmos eficientes e robustos para a geração automática da MDT Porém, a geração automática de MNE ainda é o grande problema na obtenção de produtos confiáveis quando se trata de estudos para áreas urbanizadas

37 Fontes Artificiais de REM (4) Os efeitos de perspectiva causados pela geometria das fotografias, problema das sombras e das alturas das edificações entre outros, não permitem a modelagem correta da projeção na imagem dos objetos existentes sobre a superfície do terreno através de algoritmos de correção automática O sistema Laserscanner é uma tecnologia emergente, que vem sendo gradativamente incorporada ao processo de mapeamento para suprir essas necessidades

38 Fontes Artificiais de REM (5) Aplicações do Laserscanner Mapeamento (tridimensional) com propósitos Topográficos A A capacidade de penetrar na vegetação possibilita a determinação acurada da elevação do terreno, reduzindo custos e esforços operacionais na produção de mapas topográficos Classificação do uso da terra, utilizando informação de altura, densidade e sombras como critério de reflectância

39 Fontes Artificiais de REM (6) Aplicações do Laserscanner Planejamento e Desenvolvimento Urbano Atualização de áreas urbanas para base de dados de SIG Mapeamento de áreas com alta concentração de gases poluentes Mapeamento de áreas com concentração de águas estagnadas por enxurradas Identificação de locais para instalação de antenas para propagação de ondas (telecomunicações)

40 Agenda 2: Sistemas Sensores Podem ser classificados quanto a: Fonte de radiação (energia) Princípio de funcionamento Tipo de produto

41 Sistemas Sensores Classificação quanto ao princípio de funcionamento Sistemas de Varredura (scanning systems) Sistemas de Não-varredura ou sistema fotográfico (non scanning) / (framing systems)

42 Sistemas Sensores Classificação quanto ao princípio de funcionamento Sistemas de Varredura (scanning systems) A imagem da cena é formada pela aquisição seqüencial de imagens elementares do terreno ou elementos de resolução (pixels) Ex: LANDSAT (TM MSS), SPOT (HRV)

43 Sistemas Sensores Sistemas de Varredura Exemplo do sensor MSS (Sistema de Varredura Multiespectral) da plataforma LANDSAT (Satélite de Superfície Terrestre)

44 Sistemas Sensores Sistemas de Varredura Exemplo do SPOT (Sistema Experimental de Observação da Terra) 2 sensores HRV 1 (Sensor de Alta Resolução no Visível) e HRV 2 independentes Faixa de varredura: 60 km X 2 = 120 km

45 Sistemas Sensores Classificação quanto ao princípio de funcionamento Sistemas de Não-varredura (non scanning) ou Sistema fotográfico (framing systems) Registram a REM refletida de uma área em sua totalidade e num mesmo instante

46 Agenda 2: Sistemas Sensores Podem ser classificados quanto a: Fonte de radiação (energia) Princípio de funcionamento Tipo de produto

47 Sistemas Sensores Classificação quanto ao tipo de produto Imageadores Produto = imagem bidimensional da radiância ou emitância do terreno Apto a produzir informações espaciais Não-imageadores Produto = dados ou gráficos Permitem medir a intensidade da energia proveniente de um objeto de estudo, sem produzir uma imagem do terreno Ex. Sondas Atmosféricas (perfis verticais de sua composição)

48 Sensoriamento remoto x uso do solo x transportes Sensoriamento Remoto: conceitos básicos Aquisição de dados: componentes básicos. Sensor/plataforma Sistemas de aquisição de dados em SR incluem 2 partes: a plataforma e o sensor. A plataforma pode ser desde um tripé convencional até satélites e ônibus espaciais Trataremos apenas dos satélites orbitais. Os sensores podem ser desde câmeras convencionais ou radiômetros até escâneres multiespectrais, espectrômetros imageadores ou radares.

49 Sistemas Sensores Classificação de sistemas sensores (exemplos) Fonte de Radiação Princípio de Funcionamento Tipo de Produto PASSIVOS Varredura Forma imagem Câmera de TV Scanner Sólido (CCD) Elétro-óptico-mecânico *(LANDSAT) Radiômetros de Microondas Não-Varredura- Não forma imagem Radiômetro de Microondas Sensor Magnético Espectrorradiômetros Thermopoint Sensor quântico

50 Sistemas Sensores Classificação de sistemas sensores (exemplos) Fonte de Radiação Princípio de Funcionamento Tipo de Produto PASSIVOS (cont.) Não-Varredura - Forma imagem Câmeras Fotográficas Monocromáticas Colorida Normal Infravermelha Infravermelha colorida

51 Classificação de sistemas sensores (exemplos) Fonte de Radiação Princípio de funcionamento Tipo de Produto ATIVOS Varredura Sistemas Sensores Radar de Abertura Real (RAR) Radar de Abertura Sintética (SAR) Não-Varredura Altímetro de Microondas Laser Medidor de Distância Radiômetro de Microonda

52 Agenda 1 : Sensoriamento Remoto Conceituação Histórico Orbital A energia eletromagnética Sistemas Sensores Sensores Multiespectrais Sistemas Orbitais Assinatura espectral

53 Sensores Multiespectrais (1) Os primeiros sensores fotográficos eram pancromáticos Toda a energia proveniente do alvo era integrada em todos os comprimentos de onda de sensibilidade do filme Eram perdidas informações específicas sobre as interações de um objeto com um determinado comprimento de onda

54 Sensores Multiespectrais (2) Os primeiros avanços na concepção dos sensores foi permitir que eles pudessem registrar o sinal proveniente de regiões distintas do E.E. simultaneamente Obter imagens simultâneas de uma mesma cena Em várias regiões do E.E. Origem dos Sensores Multiespectrais

55 Sensores Multiespectrais (3)

56 Sensores Multiespectrais (4)

57 Sensores Multiespectrais (5) Os Sensores Multiespectrais hoje disponíveis representam avanços em relação ao primeiro sensor MSS (Sistema de Varredura Multiespectral) desenvolvido e testado pela Hugues Santa Barbara Research Center em 1970 A maior parte dos programas espaciais em operação e planejados tem como sensor básico os sistemas de imageamento multiespectral, com bandas: Visível VIS IR Próximo NIR IR de Ondas Curtas MWIR IR Termal - TIR

58 Agenda: Sensoriamento Remoto Conceituação Histórico Orbital A energia eletromagnética Sistemas Sensores Sistemas Orbitais Satélites de observação terrestre Assinatura espectral

59 Sensoriamento remoto x uso do solo x transportes Sensoriamento Remoto: conceitos básicos Aquisição de dados: componentes básicos. Sensor/plataforma Sistemas de aquisição de dados em SR incluem 2 partes: a plataforma e o sensor. A plataforma pode ser desde um tripé convencional até satélites e ônibus espaciais Trataremos apenas dos satélites orbitais. Os sensores podem ser desde câmeras convencionais ou radiômetros até escâneres multiespectrais, espectrômetros imageadores ou radares.

60 Sistemas Orbitais Satélites de imageamento Construídos com determinada finalidade Classificados como: Satélites de observação da superfície terrestre Recursos Naturais Satélites Ambientais Meteorológicos Oceanográficos

61 Três partes básicas: Sistemas Orbitais subsistema óptico detector subsistema eletrônico Sensores: imageadores (fotográficos e não fotográficos) não imageadores Subsistema óptico: determina a resolução espacial e área coletora da radiação Subsistema eletrônico: amplia o sinal da fonte

62 Sistemas Orbitais Componentes do sistema (1) Coletor: recebe a energia p/ uma lente, espelho, antena etc

63 Sistemas Orbitais Componentes do sistema (2) Detector: capta a energia coletada de uma determinada faixa do espectro.

64 Sistemas Orbitais Componentes do sistema (3) Processador: o sinal registrado é submetido a um processamento para obtenção do produto

65 Satélites de S.R. até 2005

66 Sistemas Orbitais Sistemas orbitais - espectro visível e infravermelho sistema LANDSAT sistema SPOT sistema CBERS sistema IKONOS Sistemas orbitais - espectro microondas (exemplos) sistema RADARSAT sistema ERS

67 Em Operação (alta resolucão) SATÉLITES

68 Satélites de observação da LANDSAT superfície terrestre Desenvolvido pela NASA National Aeronautics and Space Adminstration Inicialmente chamado ERTS-1 Janeiro de 1975 Lançou 7 satélites e perdeu o no. 6 e o 7

69 SATÉLITES Evolução da série de satélites Landsat ao Longo do Tempo

70 Sistemas Orbitais Landsat 7 Resolução: 15m Escala (cm/m): 1:25000 (1=250) Tamanho da cena (km): 185 x 185

71 Sistemas Orbitais Landsat 5 Resolução: 30m Escala (cm/m): 1:35000 (1=350) Tamanho da cena (km): 185 x 185

72 Sistemas Orbitais Sistemas orbitais - espectro visível e infravermelho Sistema LANDSAT (Satélite de Superfície Terrestre) características da órbita Landsat 1, 2 e 3: órbita circular, quase polar, síncrona com o Sol, altitude aproximada de 920 Km principais subsistemas de imageamento subsistema MSS (Sistema de Varredura Multiespectral) subsistema RBV (Sistema de Câmera de Vídeo com Deflexão de Feixe)

73 LANDSAT - Sensor MSS

74 Sistemas Orbitais Sistemas orbitais - espectro visível e infravermelho Sistema LANDSAT (Satélite de Superfície Terrestre) principais subsistemas de imageamento subsistema TM (Mapeador Temático) Conjunto de subsistemas configurados para permitir o imageamento do terreno com fidelidade geométrica subsistema ETM (Mapeador Temático Avançado) Distinção do TM foi a inclusão de uma banda pancromática e o aumento de ganho na banda termal, que permitiu a melhoria de resolução espacial

75 Bandas espectrais do Landsat TM LANDSAT TM

76 LANDSAT - Sensor TM e ETM+ Banda Faixa espectral (µm) Resolução espacial (m) LANDSAT 5 LANDSAT 7 LANDSAT 5 LANDSAT 7 1 (azul) 0,45-0,515 0,45-0, (verde) 0,525-0,605 0,525 -o 0, (vermelho) 0,63-0,690 0,63-0, (IV próximo) 0,75-0,90 0,75-0, (IV médio) 1,55-1,75 1,55-1, (IV termal) 10,40-12,5 10,40-12, (IV médio) 2,09-2,35 2,09-2, Pan -- 0,52 to 0,

77 IMAGEM

78 LANDSAT Características do Landsat 7 ETM => Resolução Espectral

79 Resolução Espacial SATÉLITES

80 Resolução Espacial

81 SPOT Generalidades Início: 1978 (França, Suécia e Bégica) Sistema comercial CNES: Centro Nacional de Estudos Espaciais técnica SPOT IMAGE comercial

82 SPOT Satélite Lançamento Sensores Altitude Órbita Ciclo Inclinação (Desativação) (km) (dias) SPOT 1 22/fevereiro /1986 (31/dezembro/1990) SPOT 2 22/janeiro/1990 HRV PAN HRV 832 Circular Heliosíncrona Quase-Polar 832 Circular em operação PAN Heliosíncrona Quase-Polar 26 Nadir 26 Nadir 98,7 98,7 SPOT 3 26/março /1993 (14/novembro/1997) problema HRV PAN 832 Circular Heliosíncrona Quase-Polar 26 Nadir 98,7 SPOT 4 24/março/1998 HRVIV PAN 832 Circular Heliosíncrona 26 Nadir 98,7 Vegetation Quase-Polar

83 Sistemas Orbitais Spot 1,3 e 4 Resolução: 10m Escala (cm/m): 1:25000 (1=250) Tamanho da cena (km): 60 x 60

84 Sistemas Orbitais Spot 2 e 5 Resolução: 2,5m Escala (cm/m): 1:10000 (1=100) Tamanho da cena (km): 60 x 60

85 Sistemas Orbitais Sistemas orbitais - espectro visível e infravermelho Sistema SPOT (Sistema Experimental de Observação da Terra) características da órbita Altitude da órbita é de 822 Km É uma órbita polar, síncrona com o Sol A velocidade orbital é sincronizada com o movimento de rotação da Terra, de forma que a mesma área possa ser imageada a intervalos de 26 dias

86 SPOT Características Altitude de vôo: 822 km Equador 10:40 h (Norte Sul) Revisita: 26 dias 4 dias visada lateral

87 Sistemas Orbitais Sistemas orbitais - espectro visível e infravermelho Sistema SPOT (Sistema Experimental de Observação da Terra) subsistema HRV (Sensor de Alta Resolução no Visível). Foram planejados para operar em dois modos: O modo pancromático (preto e branco) que corresponde a observação da cena numa ampla faixa do espectro eletromagnético, permite uma resolução espacial de 10 x 10 metros (pixel) O modo multiespectral (colorido), corresponde a observação da cena em 3 faixas estritas do espectro, com resolução espacial de 20 x 20 metros (pixel)

88 SPOT Características Faixa de varredura: 60 km X 2 = sensores HRV 1 e HRV 2 independentes

89 Sistemas Orbitais Bandas Sistema MSS LANDSAT 1, 2 e 3 LANDSAT 4 e 5 Resposta Resolução Bandas Resposta Espectral Espacial Sistema Espectral (µm) (m) TM (µm) Resolução Espacial (m) 4 0,5-0, ,45-0, ,6-0, ,52-0, ,7-0, ,63-0, ,8-1, ,76-0, ,4-12, ,55-1, ,4-12, ,08-2,35 30 Características dos Sensores MSS e TM - LANDSAT

90 Sistemas Orbitais LANDSAT 7 Bandas Sistema ETM Resposta Espectral (µm) Resolução Espacial (m) 1 0,450-0, ,525-0, ,630-0, ,750-0, ,550-1, ,40-12, ,090-2, PAN 0,520-0, Características do Sensor ETM - LANDSAT SPOT 1, 2 e 3 Bandas Sistema HRV Resposta Espectral (µm) Resolução Espacial (m) 1 0,50-0, ,61-0, ,79-0,89 20 PAN 0,51-0,73 10 Características do Sensor HRV - SPOT

91 CBERS - Chinese-Brazilian Earth Resources Satellite Satélite planejado para cobertura global e tem por objetivo adquirir dados ambientais, para monitorar e preservar ecossistemas Vida útil prevista de 2 anos, altitude média de 778 km, horário solar no modo descendente (passagem pelo Equador) as 10:30h a.m. e ciclo de 26 dias Lançado dia 14 de outubro de Cobertura Global Frequente - Classificação Multiespectral

92 CBERS - Chinese-Brazilian Earth Resources Satellite WFI - Wide Field Imager 890km de faixa imageada, resolução de 260m em duas bandas espectrais, revisita a cada 5 dias Câmera CCD de alta resolução - 113km de terreno, resolução espacial de 20m, em 5 bandas espectrais, revisita a cada 26 dias IR-MSS (Infrared Multispectral Scanner) - 4 bandas espectrais, recobrimento de 120km e resolução de 80m (160m no canal termal), 26 dias de ciclo. Cobertura Global Frequente - Classificação Multiespectral

93 CBERS Câmera CCD IR-MSS WFI Bandas espectrais 0,51-0,73 (pan) 0,50-1,10 (pan) 0,63-0,69 (µm) 0,45-0,52 1,55-1,75 0,76-0,90 0,52-0,59 2,08-2,35 0,63-0,69 10,40-12,50 0,77-0,89 Resolução Espacial 20 m 80 m (pan e IV) 260 m 160 m (termal) Resolução Temporal 26 dias (nadir) 26 dias 3-5 dias 3 dias (±32º) Faixa Imageada 113 km 120 km 890 km Cobertura Global Frequente - Classificação Multiespectral

94 CBERS Características espectrais Sensor Banda Faixa espectral Resolução Largura da Faixa Revisita (dias) (µm) espacial (m) de cobertura (km) CCD Azul ,5 113 a a 26 Verde ,5 113 a a 26 Vermelho ,5 113 a a 26 IV Próximo ,5 113 a a 26 PAN ,5 113 a a 26 IR-MSS IV Médio ,8 119,5 26 IV Médio ,8 119,5 26 IV Termal ,5 26 PAN ,8 119,5 26 WFI Vermelho IV Próximo

95 IKONOS SATÉLITES

96 SISTEMAS SENSORES IKONOS II - informações gerais Lançado em 24 de setembro de 1999, é um dos satélites de Sensoriamento Remoto, para uso civil, de mais alta resolução espacial As imagens coletadas: 1 m de resolução espacial P&B, pancromático 4 m de resolução espacial coloridas, multiespectral

97 IKONOS Características espectrais Sensor Banda Faixa espectral Resolução Largura da Faixa de Revisita (µm) espacial (m) cobertura (km) (dias) Multiespectral Azul 0,45-0, ,5 Verde 0,52-0, ,5 Vermelho 0,63-0, ,5 Infravermelho 0,76-0, ,5 PAN Pancromática 0,45-0, ,9

98 IKONOS II - informações gerais Largura da faixa imageada: 11 km Cobertura global: 14 dias Resolução radiométrica: 11 bits (2048 níveis) órbita sol síncrona altitude 681 km horário de cruzamento do Equador: entre 10 e 11 am (nó descendente

99 Cobertura Global Frequente Classificação Multiespectral País Dono Programa Sensores Lançamento Tipo de sensor U.S. Gov-1 Landsat 5 TM '85 M INDIA Gov-2 IRS-1B LISS-2, (LISS-1) '91 M FRANCE Gov-6 Spot 3 HRV '93 M&P INDIA Gov-2 P2 LISS-2 '94 M INDIA Gov-2 IRS-1 C LISS-3, PAN, (WIFS) '95 M&P GERMANY Gov-9 PRIRODA MOMS-02 '96 M&P JAPAN Gov-7 ADEOS AVNIR '96 M&P INDIA Gov-2 IRS-1 D LISS-3, PAN, (WIFS) '97 M&P CHINA-BRAZIL Gov-8 CBERS CCD, IRMSS '97 M&P FRANCE Gov-6 Spot 4 HRVIR, (VEGETATION) '97 M&P INDIA Gov-2 IRS-P5 LISS 4, LISS-3' '98 M U.S. Gov-1 Landsat 7 ETM+ '98 M&P U.S. Com-1 Resource 21 XXX '99 M INDIA Gov-2 IRS-2A LISS 4', LISS-3', (WIFS) '00 M FRANCE Gov-6 Spot 5A HRG, (VEGETATION) '02 M&P INDIA Gov-2 IRS-2B LISS 4, LISS-3', (WIFS) '04 M FRANCE Gov-6 Spot 5B HRG, (VEGETATION) '04 M&P U.S. Gov-1 EOS AM-2 LATI (MODIS) '04 M&P

100 Resumo

101 Imagem TM LANDSAT

102 Imagem SPOT Pancromática

103 CBERS WFI, Itaipu

104 IKONOS

105 IKONOS II - Rio de Janeiro Imagem pancromática

106 IKONOSII- Washington ampliação

107 Agenda: Sensoriamento Remoto Conceituação Histórico Orbital A energia eletromagnética Sistemas Sensores Sistemas Orbitais Assinatura espectral

108 Sensoriamento remoto x uso do solo x transportes Sensoriamento Remoto: conceitos básicos Aquisição de dados: componentes básicos. Alvo/superfície terrestre Assinatura Espectral: intensidade relativa com que cada corpo reflete ou emite a REM (radiação eletromagnética) nos diversos comprimentos de onda (curvas de reflectância x comprimento de onda)

109 Comportamento Espectral de Alvos Por que um objeto é azul perante nossos olhos? É o comprimento de onda (λ) que ele reflete e que captamos Reflexão seletiva à REM do Sol

110 Comportamento Espectral de Alvos Energia refletida de um objeto azul

111 Assinatura Espectral Intensidade relativa com que cada corpo reflete ou emite a radiação eletromagnética nos diversos comprimentos de onda Curvas de reflectância x comprimento de onda

112 Assinatura Espectral

113 Comportamento Espectral de Alvos O que é? É o estudo da Reflectância espectral de alvos (objetos) como a vegetação, solos, minerais e rochas, água Ou seja: É o estudo da interação da REM com as substâncias da superfície terrestre

114 Comportamento Espectral de Alvos O conhecimento do comportamento espectral de alvos não é importante somente para a extração de informações de imagens obtidas do SR É importante também para a própria definição: De novos sensores Do tipo de pré-processamento a que devem ser submetidos os dados brutos Da forma de aquisição dos dados Geometria de coleta dos dados Freqüência Altura do imageamento Resolução limite

115 Comportamento Espectral de Alvos Quando é selecionado, por ex., a melhor combinação de canais e filtros para a composição colorida, temos de conhecer o comportamento espectral do alvo de nosso interesse Senão, corremos o risco de desprezar faixas espectrais de grande significância na sua discriminação

116 Comportamento Espectral de Alvos Assinaturas espectrais ou Curvas de reflectância Ilustram a forma típica dos alvos refletirem a REM incidente neles Mostra uma idéia da reflexão dos alvos Previsão de como um alvo vai aparecer (BRILHO) na imagem

117 Comportamento Espectral de Alvos Energia refletida por plantas verdes

118 Comportamento Espectral de Alvos `` Foto normal Foto Infravermelho

119 Bandas e assinatura espectral

120 LANDSAT Banda 1 (azul) Absorção pela clorofila e pigmentos fotossintéticos sensibilidade a plumas de fumaça por queimadas ou atividades industrias Grande penetração em corpos d água transparentes

121 LANDSAT Banda 1 (azul) mapeamento de águas costeiras diferenciação entre solo e vegetação Diferenciação entre vegetação conífera e decídua

122 LANDSAT Banda 2 (Verde) Grande sensibilidade à presença de sedimentos em suspensão Boa penetração em corpos d água qualidade d'água mapeamento de vegetação

123 LANDSAT Banda 3 (Vermelho) Vegetação verde densa uniforme apresenta absorção = fica escura Contraste vegetação x área urbana diferenciação dos tipos de cobertura vegetal uso do solo Mapeamento da rede de drenagem por mata / galeria

124 LANDSAT Banda 3 (Vermelho) Mapeamento da mancha urbana inclusive novos loteamentos Mapeamento de áreas agrícolas Qualidade da água

125 LANDSAT Banda 4 (Infravermelho próximo) Delineamento de corpos d'água que ficam escuros Mapeamento da rede de drenagem Vegetação verde e densa reflete muito nesta banda = clara Sensibilidade à rugosidade da copa das florestas Sensibilidade à morfologia do terreno

126 LANDSAT Banda 4 (Infravermelho próximo) Mapeamento geomorfológico e feições geológicas Separação de áreas com eucaliptos e pinus Mapear áreas ocupadas com vegetação queimada Áreas com aguapés Áreas com agricultura

127 LANDSAT Banda 5 (Infravermelho médio) Sensibilidade ao teor de umidade das plantas medidas de umidade da vegetação ou estresse hídrico Esta banda sofre perturbações se ocorrer chuva antes da obtenção da cena diferenciação entre nuvem e neve

128 LANDSAT Banda 7 (Infravermelho médio) Sensibilidade à morfologia do terreno Geomorfologia, solos e Geologia identificação de minerais mapeamento hidrotermal

129 LANDSAT Banda 6 (Infravermelho termal) Sensibilidade aos fenômenos termais e contrastes térmicos Mapeamento de estresse térmico em plantas Correntes marinhas Propriedades termal do solo Outros mapeamentos térmicos

130 Combinação de bandas - R(5)G(4)B(3)

131 Bibliografia NOVO, E.L.M. Sensoriamento Remoto: Princípios e Aplicações. São Paulo: Blucher, 2008 Fonte principal: Fontes secundárias: artografia/manual_nocoes/representacao.ht ml A9lites)

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