Ikonos QuickBird ASTER SRTM. Instituto de Geociências - UNICAMP

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1 Ikonos QuickBird ASTER SRTM Instituto de Geociências - UNICAMP

2 Avanços Tecnológicos em Cartografia 1-Aumento da Resolução Espacial do S.R. Orbital 1972: LANDSAT MSS- 80 m 1983: LANDSAT TM - 30 m (atualmente 15 e 30 m) 1986: SPOT HRV - 10 (P) e 20 (XS) m (atualmente 5 e 10 m) 1999: IKONOS - 1 (P) e 4 (XS) m 2001: QuickBird - 0,65 (P) e 2,44 (X) m 30 anos Resolução espacial aumentou em 123 X!

3 Landsat-TM 30 metros 1984 SPOT-Pan 10 metros 1986 Ikonos-Pan 1 metro 2000 Resolução espacial no S.R. orbital: 20 anos de evolução tecnológica QuickBird-Pan+MS 65 cm Jun/2002 Campus da UNICAMP visto por diferentes sensores remotes orbitais

4 IKONOS-1 O primeiro satélite a fornecer imagens de alta resolução espacial: 1 metro de no modo pancromático e 4 metros no modo multiespectral. Bandas Disponíveis Pan: MS-B1: MS-B2: MS-B3: MS-B4 : 0,45-0,90 µm -vis-iv 0,45-0,52 µm -azul 0,52-0,60 µm -verde 0,63-0,69 µm -vermelho 0,76-0,90 µm -infraverm. Data do lançamento: 24/09/1999

5 Imagem de alta resolução (1 metro) do satélite Ikonos da parte central do campus da Unicamp Data: Agosto/2000

6 IG Imagem de alta resolução (1 metro) do satélite Ikonos de parte do campus da Unicamp (IG, Administração, Hospital) Data: Agosto de 2000

7 Campos do Jordão, SP 09/04/2000 Fusão entre as bandas 1, 2 e 3 (cor real) com 4 metros de resolução espacial, e a banda pancromática, com 1 metro de resolução.

8 Brasília, DF 29/04/2000 Eixo Monumental Torre Fusão entre as bandas 1, 2 e 3 (cor real) com 4 metros de resolução espacial, e a banda pancromática, com 1 metro de resolução. Norte do Lago Paranoá

9 QuickBird Sistema de alta resolução espacial Características: sensor pancromático: 65 cm. RE- 0.4 a 0.9 µm sensor MS: 2.44 cm RE 4 bandas (B,G,R,IR) órbita: 450 km alt., período 93.4 minutos período de revisita: 1 a 3,5 dias (+/- 30º off nadir) largura da faixa imageada: 16.5 km lançado em 18/10/2001. (ex-earthwatch)

10 Imagem pancromática: 0,65 m QuickBird Imagem multiespectral: 2,44 m

11 Sensoriamento Por Satélite de Alta Resolução Espacial Imagem do satélite QuickBird sobre a região do Parque do Ibirapuera, São Paulo Resolução espacial: 65 cm. Imagens cedidas pela Intersat Imagens de Satélite S.A. e DigitalGlobe

12 Resolução espacial: Foto Aérea x QuickBird QuickBird - 65 cm Jun/2002 Foto Aérea 1: (~10 cm) Abr/2002

13 Avanços Tecnológicos em Cartografia 2-Estereoscopia Orbital Geração de MDEs para todo o planeta, em escalas compatíveis com até 1: a partir dos seguintes sensores orbitais: ASTER (estereoscopia óptica convencional) SRTM (estereoscopia por radar interferométrico)

14 Investimento: Japão/Estados Unidos Cobertura Global Duração planejada da missão: 5 anos Resolução espacial: 15m faixa do VNIR 30m faixa do SWIR 90m faixa do TIR (imagens diurnas e noturnas) Visada NADIR (~) e OFF-NADIR retardada no NIR possibilidade de estereoscopia Espelho móvel para imageamento de até +/- 24 graus do NADIR Resolução temporal (ciclo de repetição de coleta de dados) : < 16 dias 60 km de cobertura por cena Lançado em Dez/1999 a bordo da plataforma Terra (EOS-AM1)

15 ASTER NADIR VNIR NASA Sistema ótico com 4000 charge coupled detectors (CCD's). Calibração on-board com lampas de halogênio OFF- NADIR Utiliza 2 telescópios independentes para visadas NADIR e OFF-NADIR retardada (< 1minuto após a visada NADIR) estereoscopia. Os telescópios podem ser rotacionados para imageamento a +/- 24 graus do NADIR.

16 Modelos Digitais de Elevação - MDEs do ASTER Resolução horizontal = 15m Acurácia absoluta (vertical e horizontal) com GCPs = 7m Acurácia relativa (vertical e horizontal) sem GCPs = 10m Atende aos padrões cartográficos para trabalhos em escalas 1: :

17 Modelos Digitais de Elevação do ASTER Sul do Peru

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19 Carajás (PA) AST321 AsterDTM

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21 Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) Lançamento da Endeavour: 11 de Fevereiro de 2000 Período da missão: de Fevereiro de Objetivo da missão: coleta de dados 3-D de cerca de 80% da superfície terrestre (entre paralelos 60 N e 56 S). Amostragem Horizontal (EUA): 1" x 1" lat/long (30 x 30 m) Amostragem Horizontal (Mundo): 3" x 3" lat/long (90 x 90 m) Acurácia Horizontal: 20m (EUA) e 50m (Mundo) Acurácia Vertical: 4m (EUA) e 12m (Mundo) Projeção: coordenadas geográficas (lat/long) Esferóide: WGS84 (12,3 Terabytes de dados brutos foram coletados na missão: ~ CDs-ROM)

22 A missão SRT objetivou o mapeamento da superfície da Terra. Utilizando interferometria com uma única passagem sobre uma determinada porção da superfície terrestre, duas imagens de radar foram adquiridas ao mesmo tempo: uma pela antena instalada no compartimento de carga da Endeavour e outra pela antena suspensa, por meio de um mastro, à uma distância de 60 metros da espaçonave.

23 Mapeamento 3-D por INTERFEROMETRIA Hologramas Imagem de Radar Imagem de Radar +Fase +Fase INTERFEROGRAMA Modelo Digital de Elevação Mapeamento/ Visualização Animação

24 Baia de Paranaguá - Paraná - Brasil Imagem X-SAR coletada pela Endeavour em 15 Fev., 2000 Pico do Paraná (1922 m): pico mais alto da Serra do Mar

25 Baia de Paranaguá - Paraná - Brasil Foto (Pico do Paraná) Vista em perspectiva gerada a partir de MDE X-SAR

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27 Avanços Tecnológicos em Sensoriamento Remoto Espectral Aumento da Resolução Espectral dos sensores orbitais 1972: LANDSAT MSS - 4 bandas (VNIR e SWIR) 1983: LANDSAT TM - 7 bandas (VNIR, SWIR e TIR) 1999: ASTER - 14 bandas (VNIR, SWIR, TIR) 2000: HYPERION bandas (VNIR e SWIR) Multiespectral X Hiperespectral

28 PANCROMÁTICA MULTIESPECTRAL HIPERESPECTRAL ULTRAESPECTRAL UMA BANDAS DEZENAS CENTENAS 0.4µm MILHARES µm PANCROMÁTICA MULTIESPECTRAL 0.4µm µm HIPERESPECTRAL 400nm nm ULTRAESPECTRAL 400nm nm Comparação de Tecnologias Espectrais

29 Comportamento Espectral de Minerais Reflectância (%) Montmorilonita Muscovita Kaolinita Micas e Minerais de Argila Comprimento de Onda (µm) Silicatos contêm ions do tipo hidroxila (OH - ) que, quando combinados com alguns metais (Mg-OH e Al- OH, por ex.) causam transições vibracionais que deformam as ligações (bond-bending transitions), produzindo feições de absorção em torno de 2.2 a 2.3 µm. Essas feições são importantes para identificação de minerais formados por alteração hidrotermal (depósitos minerais metálicos Au, Cu, Ni, etc.).

30 Reflectância (%) Caolinita LANDSAT/TM JERS-1/OPS ASTER Comprimento de onda (microns) AVIRIS Curva de Reflectância Espectral da Caolinita re-amostrada para as resoluções espectrais do ETM+, JERS-1, ASTER e AVIRIS

31 ASTER na DETECÇÃO DE ZONAS DE ALTERAÇÃO NASA Endmembers (FieldSpec FR) Depósito de Cu-Pórfiro QUELLAVECO - Peru Imagem ASTER RGB 321

32 ASTER na DETECÇÃO DE ZONAS DE ALTERAÇÃO NASA Endmembers convertidos para a resolução espectral do ASTER

33 ASTER na DETECÇÃO DE ZONAS DE ALTERAÇÃO NASA Imagem de abundância dos minerais c/ Al-OH qtz+esmectita±illita, exibidos sobre a banda 2 em preto-ebranco Imagem de abundância dos minerais c/ Al-OH minerals qtz+ illite-2m, exibidos sobre a banda 2 em preto-ebranco

34 ASTER na DETECÇÃO DE ZONAS DE ALTERAÇÃO Alunita Dickita Depósito Epitermal de Au Los Menucos Patagônia, Argentina Ilita Kaolinita Imagens de abundância mineral dos principais minerais de alteração hidrotermal do Trend de Los Menucos.

35 A Mapa de alteração hidrotermal do Trend de Los Menucos a partir de imagem ASTER (amostras A, B e C) C B

36 ASTER na DETECÇÃO DE ZONAS DE ALTERAÇÃO Los Menucos Patagonia Argentina Kaol-Illi-Alun AsterDTM

37 DISTRITO MINEIRO DE CUPRITE - EUA Caolinita Alunite Calcita Alunita+caolinita Montmorilonita; Silica ou dickita Rochas encaixantes Cortesia: Mike Abrams

38 SENSORIAMENTO REMOTO HIPERESPECTRAL ou ESPECTROMETRIA DE IMAGEAMENTO Goiás Dados AVIRIS Alto Paraíso GO Data: 16 Agosto Linhas x 614 Pixels (10.5 x 19.4 km) 224 Bandas Espectrais

39 MAPEAMENTO GEOLÓGICO POR S.R. HIPERESPECTRAL LEGENDA MAPA GEOLÓGICO (Cinturão Móvel de Kimberley, Austrália) COMPOSIÇÃO RGB DOS END-MEMBERS MINERAIS R = PHENGITA G = KAOLINITA B = CLORITA

40 MAPEAMENTO DE MINERAIS DE ALTERAÇÃO HIDROTERMAL POR S.R. HIPERESPECTRAL Dados AVIRIS de Cuprite, EUA Composição colorida Visível (3 bandas) Classif. espectral minerais de Fe 2+ e Fe 3+ (VNIR) Classif. espectral filossilic., carbonatos, sulfatos, etc. (SWIR)

41 Estudo dos Materiais Superficiais em Manhattan Usando Sensoriamento Remoto Hiperespectral Após o Ataque ao World Trade Center Asbestos (serpentina, crisotila) Focos de calor

42 Estudo dos Materiais Superficiais em Manhattan Usando Sensoriamento Remoto Hiperespectral Após o Ataque ao World Trade Center Concreto, gêsso e poeira Argilas e carbonatos

43 Estudo dos Materiais Superficiais em Manhattan Usando Sensoriamento Remoto Hiperespectral Após o Ataque ao World Trade Center Minerais férricos e ferrosos Materiais orgânicos (plásticos, tinta)