Princípios de Sensoriamento Remoto. Disciplina: Sensoriamento Remoto Prof. MSc. Raoni W. D. Bosquilia

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1 Princípios de Sensoriamento Remoto Disciplina: Sensoriamento Remoto Prof. MSc. Raoni W. D. Bosquilia

2 Princípios de Sensoriamento Remoto Procedimentos destinados a obtenção de imagens mediante o registro das variações gravimétricas, ondas sísmicas, ondas acústicas e energia eletromagnética (Swain & Davis, 1978). Ciência de derivar informações a respeito de um objeto a partir de medidas feitas a distância, sem entrar em contato com o mesmo (Schowengerdt, 1983).

3 Princípio de Sensoriamento Remoto Na busca de uma definição seguintes elementos: adequada devem ser considerados os Aquisição, coleta ou registro de informações sem entrar em contato com o objeto; Utilização de regiões do espectro visível; Uso de instrumentos localizados em plataformas móveis; e Interpretação dos dados coletados.

4 Vantagens do SR Visão panorâmica de uma região; Cobertura global da Terra; Obtenção de uma extensa área com as mesmas condições de iluminação; É possível medir faixas espectrais as quais os olhos humanos são insensíveis; Processamento digital das imagens; Disponibilidade de um arquivo histórico de imagens.

5 Vantagens na Agronomia? Estimativa de área plantada; Produção agrícola; Vigor vegetativo das culturas, além de fornecer subsídios para o manejo agrícola em nível de país, estado, município ou ainda em nível de microbacia hidrográficaou fazenda. Com a repetitividade dos satélites, podemos obter dados de uma área agrícola várias vezes, durante seu ciclo de crescimento e desenvolvimento. Isso, permite criar um banco de dados com informações multitemporais.

6 O processo de aquisição de informações Como é representada a informação obtida no SR? Processo de aquisição de informações no SR

7 A energia Eletromagnética A energia eletromagnética pode ser : Fonte Sensor Sensor Sensor (1) (2) (3) O fluxo de energia emitida propaga-se pela atmosfera. A energia interage com matéria e pode ser refletida, absorvida ou transmitida pelo objeto.

8 A energia Eletromagnética A radiação eletromagnética é a transmissão de energia produzida pela aceleração de uma carga elétrica em um campo magnético. Por se propagar de forma ondulatória, também é chamada de onda eletromagnética. Segundo a teoria ondulatória a radiação eletromagnética consiste de dois campos. A

9 O Espectro Eletromagnético O que é?

10 O Espectro Eletromagnético Sensoriamento Remoto

11 Faixas de energia Sensoriamento Remoto

12 Faixas de energia Sensoriamento Remoto

13 Faixas de energias no utilizadas no SR Sensoriamento Remoto Infravermelho próximo, refletido ou fotográfico (0,7 a 1,3 µm): pode ser captada usando filmes fotográficos e aparelhos ópticos. Infravermelho médio (1,3 a 8 µm): a reflexão da luz do sol e a emissão de energia da Terra se confundem. Infravermelho distante (8 a 14 µm): a energia emitida pelos corpos na Terra é predominante

14 Faixas de energia utilizadas no SR Vermelho: 0,6 a 0,7 µm Verde: 0,5 a 0,6 µm Azul: 0,4 a 0,5 µm

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16 A variação da reflectância em determinados comprimentos de onda pode ser usado para discriminar objetos diferentes. Assim, a parcela da radiação incidente que é refletida pelo objeto varia segundo a natureza e estado da superfície.

17 Interação com a Atmosfera A energia eletromagnética proveniente do sol, deve atravessar a atmosfera antes de atingir os objetos na Terra. Exosfera 1000km Ionosfera 600km A atmosfera é composta por uma complexa mistura de gases e partículas: oxigênio (O2), ozônio (O3 ), vapor de água (H2O), dióxido de carbono (CO2), argônio, nitrogênio, aerossóis, pó... Mesosfera 80km Estratosfera 15km a 30km Troposfera 0km

18 Interação com a Atmosfera Ocorre perda da energia incidente Causado pela reflexão e refração. Apenas muda a trajetória do feixe. Não afetam de igual maneira todos os λ.

19 Janela Atmosférica A variação de transmitância em função do comprimento de onda ser visualizada no gráfico: pode Nota-se picos de transmitância bem como regiões onde ela é praticamente nula. JANELAS ATMOSFÉRICAS

20 As janelas atmosféricas podem ser verificadas entre as seguintes faixas: JANELA FAIXA REGIÃO 1 0,3 1,3 μm Visível e infravermelho próximo 2 1,5-1,8 μm Infravermelho Médio 3 2,0 2,4 μm Infravermelho Médio 4 3,0 3,6 μm Infravermelho Médio 5 4,2 5,0 μm Infravermelho Médio 6 8,0 14,0 μm Infravermelho distante 7 λ > 20mm Micro-ondas

21 Quando ocorre? Espalhamento Atmosférico É dividido em três categorias em função da relação entre o tamanho das partículas e do comprimento de onda: 1) Espalhamento Raleigh -Dominante na região da alta atmosfera. -Ocorre quando o diâmetro das partículas (ex.: pó, oxigênio ou nitrogênio) é menor do que o comprimento de onda. - O espalhamento Raleigh afeta com maior intensidade os λ menores.

22 Por que o céu é azul? e Por que o pôr do sol é avermelhado? Sensoriamento Remoto

23 Espalhamento Mie O tamanho das partículas é da mesma ordem de grandeza que o λ. Afeta: λ de onda maiores do que os afetados pelo Raleigh. Onde ocorre: principalmente na parte baixa da atmosfera. Névoa Incêndio

24 Espalhamento não seletivo Afeta: todos os λ de onda por igual. Ocorre: quando as partículas são muito maiores que o λ de onda da radiação. Pode ser causado pela presença de gotas de água ou partículas de pó na atmosfera.

25 Interação entre energia e matéria A variação da rugosidade da superfície influencia a capacidade de um objeto refletir energia. 1) Reflexão Especular: -Superfície lisa. - Reflete a energia incidente mesmo ângulo de incidência. com o - Pode ser observado em imagens de lagos e outros corpos da água.

26 Interação entre energia e matéria 2) Reflexão Difusa: -Superfície rugosa. - A energia incidente é espalhada em todas as direções por igual e em vários ângulos. -sup. difusa: pelo menos ¼ da radiação é refletida de maneira difusa.

27 Interação entre energia e matéria 3) O que realmente ocorre? R: Reflexão Especular e Difusa -As superfícies naturais raramente seguem unicamente um destes comportamentos.

28 Interação entre energia e matéria As proporções de energia refletida, absorvida ou transmitida dependem de vários fatores, entre os quais estão: As características próprias de cada superfície: a rugosidade e a estrutura molecular são os principais elementos que determinar a reflexão. Parcela de energia refletida: varia em função do λ. Obs.: uma superfície pode refletir mais energia espectro e quase nada em outras. em determinadas faixas do Geometria da aquisição da imagem: influencia a reflexão e a refração. Obs.: isto se refere principalmente ao ângulo de incidência da energia proveniente da fonte.

29 Referências Bibliográficas CENTENO, Jorge A. Silva; Sensoriamento Remoto e Processos de Imagens Digitais. Curitiba, MOREIRA, Maurício Alves; Fundamentos do Sensoriamento Remoto e Metodologias de Aplicação. Universidade Federal de Viçosa, BATISTA, G. Apostila introdutória de sensoriamento remoto e geoprocessamento. Universidade de Taubaté,2003.