AQUISIÇÃO DOS DADOS Componentes do Sistema de SR

AQUISIÇÃO DOS DADOS Componentes do Sistema de SR SUB-SISTEMA ESPACIAL - PLATAFORMA - SENSOR (Carga útil Payload ) SUB-SISTEMA TERRESTRE - ESTAÇÃO DE RECEPÇÃO - CENTRO DE PROCESAMENTO E DISTRIBUIÇÃO SUB-SISTEMA USUÁRIO - TRATAMENTO VISUAL - TRATAMENTO DIGITAL (Chuvieco, 1993)

AQUISIÇÃO DOS DADOS Subsistema Terrestre Estações de Controle, Seguimento, Recepção, Processamento e Distribuição ib i SPOT:

AQUISIÇÃO DOS DADOS Subsistema Terrestre Estações de Controle, Seguimento, Recepção, Processamento e Distribuição ib i ERS

AQUISIÇÃO DOS DADOS Subsistema Terrestre Estações de Controle, Seguimento, Recepção, Processamento e Distribuição ib i CBERS

AQUISIÇÃO DOS DADOS Subsistema Terrestre Estações de Controle, Seguimento, Recepção, Processamento e Distribuição ib i CBERS

AQUISIÇÃO DOS DADOS Subsistema Terrestre Estações de Controle, Seguimento, Recepção, Processamento e Distribuição ib i CBERS Centro de Controle de Satélites de Xian Centro de Controle de Satélites do INPE, em SJCampos,SP

AQUISIÇÃO DOS DADOS Subsistema Espacial Foguetes Espaciais ARIANE-4 TITAN

AQUISIÇÃO DOS DADOS Subsistema Espacial Foguetes Espaciais Longa Marcha 4B Exemplo de Lançamento: O satélite CBERS-1 foi lançado com sucesso na madrugada do dia 14.10.99, às 1h15 (horário de Brasília) pelo foguete Longa Marcha 4B, a partir do Centro de Lançamento de Taiyuan, na República Popular da China. A queima dos três estágios do foguete chinês ocorreu dentro do previsto. A liberação do CBERS-1 ocorreu 13 minutos após o lançamento do Longa Marcha 4B. O satélite foi colocado a uma órbita de 98º de inclinação em relação à linha do Equador, à 1hora 28 minutos, e a uma altitude de 763 quilômetros. Logo após a separação do CBERS-1 do último estágio do foguete, a estação de recepção de Nanning já estava recebendo os sinais do satélite, certificando-se do sucesso da operação de abertura do painel solar. A passagem sobre o Brasil aconteceu na sétima órbita, por volta das 11 horas e 30 minutos do dia 14/10/99, 10 horas após o lançamento.

AQUISIÇÃO DOS DADOS Subsistema Espacial Foguetes Espaciais Longa Marcha 4B Sequência dos eventos, em segundos, durante olançamento:

AQUISIÇÃO DOS DADOS Subsistema Espacial Plataformas e Sensores LANDSAT-7 / ETM+

AQUISIÇÃO DOS DADOS Subsistema Espacial Plataformas e Sensores ERS 1-2 / SAR

AQUISIÇÃO DOS DADOS Subsistema Espacial Plataformas e Sensores CBERS 1 - Service Module 2 - Sun Sensor 3-20N Thruster Assembly 4-1N Thruster Assembly 5 - Middle Wall 6 - UHF Receiver Antenna 7 - Infrared Scanner (IRMSS) 8 - IR Transmit Antenna 9 - VHF Transmit Antenna 10 - UHF Tx/Rx Antenna 11 - S-Band Antenna (DCS) 12 - CCD Transmit Antenna 13 - UHF Transmit Antenna 14 - CCD Camera 15 - S-Band Antenna (TT&C) 16 - Payload Module 17 - Solar Array 18 - S-Band Antenna (TT&C) 19 - UHF Receiver Antenna 20 WFI

AQUISIÇÃO DOS DADOS Subsistema Espacial Plataformas e Sensores - Classificação Quanto a Órbita (Plataformas): - GEOESTACIONARIOS (Meteorológicos, METEOSAT, GOES,...) Alta resolução temporal - HELIOSÍNCRONOS (Recursos naturais, LANDSAT, SPOT, ) Alta resolução espacial Quanto a Fonte de Energia (Sensores): - PASSIVOS (Externa -sol-, fase oculta) ÓTICOS (LANDSAT-TM, SPOT-HRV, ). Bandas largas. - ATIVOS (Interna, todo-tempo ) RADAR (ENVISAT, RADARSAT, ). Bandas estreitas.

Resolução: a capacidade para discriminar informação em detalhe de um objeto detectado. O conceito de resolução aplicado aos instrumentos óticos tradicionais se refere fundamentalmente ao poder de separação espacial do sistema de lentes. Para os sensores remotos a bordo de satélitesoestudodousodosolointroduz novas dimensões além das planimétricas. São elas: Resolução Espacial: Tamanho do píxel no terreno; Resolução Radiométrica: Número de níveis digitais; Resolução Espectral: Número e amplitude das bandas espectrais; Resolução Temporal: Frequência de obtenção de uma imagem do mesmo local.

Resolução Espacial: é capacidade do sistema para distinguir o objeto mais pequeno possível em uma imagem. Os Sistemas óticos-eletrônicos armazenam a informação em forma de matriz bidimensional de elementos contínuos denominados píxeis. SENSO OR Detector Sistema Ótico A imagem completa se gera mediante a varredura da superfície terrestre pelo sensor, correspondendo cada píxel ao Campo de Visão Instantâneo (IFOV). IFOV (Instantaneous Field Of View): Menor superfície do terreno coberta pelo detector a uma determinada altitude e em um determinado instante. α O ângulo de abertura em radianos é na realidade a medida da resolução espacial, no entanto, a expressão mais difundida do valor da resolução espacial é o tamanho da superfície observada que se armazena como um só píxel. Campo de Visão (FOV): é o ângulo de abertura correspondente a uma linha completa de varredura do sensor ou swath. X IFOV Y

Resolução Espacial: RGB 241 Resolução Espacial de 2,40m 0,60m

Resolução Espacial: LANDSAT-MSS (80m x 80m) NOAA-AVHRR (1,1km 1km x 1,1km) 1km) METEOSAT (5km x 5km)

QuickBird (P) 0,64m Resolução Espacial: IKONOS (P) 1m IKONOS (ME) 4m IRS 5m SPOT (P) 10m ERS 12,5m LANDSAT-ETM (P) 15m SPOT(XS) e CBERS(CCD) 20m LANDSAT-TM (1-5 y 7) 30m LANDSAT-MSS (1-5 y 7) 80m

Resolução Espectral: Capacidade do sensor para discriminar a reflectância / radiância detectada em diferentes comprimentos de onda do espectro electromagnético. Banda: intervalo de comprimentos de onda explorados pelo sensor. A resolução espectral é determinada por: - Número de bandas; - Amplitude ou intervalo de λ em que capta a radiação eletromagnética.

Colégio Politécnico da UFSM DPADP0017 : Sensoriamento Remoto (Prof. Dr. Elódio Sebem) Resolução Espectral: Azul Verde Vermelho IR Próximo RGB 241

Resolução Espectral: Em termos gerais o sensor terá maior utilidade quanto maior seja o número de bandas que proporcione, já que as características de determinados alvos requerem estudos multiespectrais. Por outro lado, é interessante que a amplitude de cada banda seja o mais reduzida possível com o objetivo de não se obter valores médios de regiões espectrais com diferentes significados ifi físicos.

Resolução Espectral: Classificação quanto ao número de bandas: - Monobanda / Monocanal (Pancromáticos) - Multiespectrais t i - Superespectrais - Hiperespectrais Satélite Sensor Bandas λ (μm) METEOSAT VISIBLE (VIS) 0,45-1,0 Vapor de Agua (WV) 5,7-7,1 Infrarrojo (IR) 10,5-12,5 1.- VISIBLE 06 0,6 2.- IR Próximo 0,8 NOAA 14 AVHRR 3.- IR Medio 3,7 4.- IR Térmico 10,8 5.- IR Térmico 12 1.- Azul (B) 0,45-0,52 2.- Verde (G) 0,52-0,60 3.- Rojo (R) 0,63-0,69 LANDSAT 4,5 TM 4.- IR 0,76-0,90 5. - IR 155-1,55 175 1,75 6.- IR Térmico 10,40-12,50 7.- IR 2,08-2,35 LANDSAT 7 ETM+ LANDSAT 4,5 TM P 0,522-0,90 P 0,51-0,73 SPOT 1,2,3 HRV XS1 (Verde) 0,50-0,59 XS2 (Rojo) 0,61-0,68 XS3 (IR) 0,79-0,89 SPOT 1,2,3 SPOT 4 HRV SWIR/MIR 1,58-1,75 B0 (Azul) 0,43-0,47 P 0,45-0,90 =TM1 0,45-0,53 IKONOS =TM2 052 0,52-061 0,61 =TM3 0,64-0,72 =TM4 0,77-0,88 ERS 1,2 SAR C 5,3(cm)

Resolução Espectral Hiperespectrais (exemplos): PLATAFORMAS AÉREAS Nome Fabricante / ULR Nº Bandas Faixa Espectral AVIRIS (Airbone Visible Infrared Imaging Spectrometer) NASA Jet Propulsion Lab www.vs.afrl.af.mil/techprogs/ mightysatii 224 0,4 2,5μm HYDICE (Hyperspectral Digital Imagery) CASI (Compact Airbone Spectrographic Imager) PROBE-1 HyMap Naval Research Lab http://www.nrl.navy.mil/ ITRES Research Limited it www.itres.com Earth Search Science Inc. www.earthsearch.com com Integrated Spectronics www.intspec.com 210 0,4 2,5μm 228 0,4 1,0μm 128 0,4 2,5μm 100-200 0,4 2,5μm Fonte: Conferencia ESRI 10/2003

Resolução Espectral Hiper e Superespectrais: PLATAFORMAS ESPACIAIS Nome Fabricante / ULR Nº Bandas Faixa Espectral Hyperion (EO 1) NASA Goddard Space Flight Center http://eol.gsfc.nasa.gov/ 220 0,4 2,5μm ASTER (TERRA) MODIS (TERRA) Orbview4/Warfighter FTHSI (MightySatII) COIS (NEMO) NASA (EOS) Jet Propulsion Lab y Japex Geoscience Institute Tokio http://asterweb.jpl.nasa.gov 14 VNIR 4 SWIR 6 TIR - 5 NASA (EOS) Jet Propulsion Lab Faixas variáveis desde 36 http://modis.gsfc.nasa.gov 0,405 14,385μm Orbital Sciences Corporation http://www.orbital.com/ Air Force Research Lab www.vs.afrl.af.mil/techprogs/mightysatii Space Technology Development Corporation Naval Research Lab http://www.nrl.navy.mil/ 200 0,45 2,0μm 256 0,35 1,05μm 210 0,4 2,5μm Fonte: Conferencia ESRI 10/2003

Resolução Radiométrica: Capacidade do sensor para discriminar níveis de intensidade de reflectância / radiância espectral. Nos sistemas analógicos (fotografia) a resolução radiométrica é determinada pelo número de níveis de cinza. Nos sistemas it ótico-eletrônicos t i cada píxel terá um valor ou nível digital it (ND) proporcional a quantidade de energia recebida. Se refere a menor diferença de reflectância que pode detectar um sensor.

Resolução Radiométrica: 8 bit = 2 8 = 256 N.D. 10 bit = 2 10 = 1024 N.D. 16 bit = 2 16 = 65.536 N.D. 255 1.023 65.535 0 0 0 Óticos: LANDSAT - TM, NOAA - AVHRR ERS - SAR SPOT - HRV

Resolução Temporal: Capacidade do sensor para diferenciar mudanças temporais sofridas pela superfície terrestre em estudo. Período de tempo que o sensor necessita para adquirir uma nova imagem do mesmo ponto da superfície terrestre (revisita). O período de tempo necessário para passar pela vertical do local de uma determinada latitude, somente depende de dois fatores: - da altura da óbit órbita; - campo de visão do instrumento. Fundamento Físico: As leis de Kepler As minuciosas observações realizadas por Tycho-Brahe sobre a órbita de Marte permitiram que Kepler anunciasse suas três conhecidas leis que regem o sistema solar e a partir das quais Newton desenvolveu a lei de gravitação universal: 1) Lei das órbitas elípticas: "O planeta em órbita em torno do Sol descreve uma elipse em que o Sol ocupa um dos focos". 2) Lei das áreas: "A linha que liga o planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais". 3) Lei dos tempos: "Os quadrados dos períodos de revolução dos planetas são 3) Lei dos tempos: "Os quadrados dos períodos de revolução dos planetas são proporcionais aos cubos dos eixos maiores de suas órbitas".

Resolução Temporal Movimento Orbital: A estabilidade de uma órbita do satélite requer que a soma dos dois vetores força atuantes sobre o mesmo seja nula: - força gravitacional exercida pela terra. - força centrífuga tíf originada i pelo movimento circular Para saber mais: http://pt.wikipedia.org/wiki/leis_de_kepler

Resolução Temporal Tipos de órbita: Geoestacionária: - Máxima resolução temporal - Também chamados satélites fíxos - Utilizada paraestudos multi-temporais t i e fenômenos dinâmicos i - Satélites Meteorológicos e de Comunicação.

Resolução Temporal Tipos de órbita: Héliosincrona Recorrente: Héliosincrona: - A posição do satélite com respeito ao sol é sempre a mesma. - O ângulo de incidência da luz solar com respeito a superfície da terra é sempre o mesmo. Recorrente: - Depois de um determinado número de dias o satélite repete a mesma órbita. - O satélite pode observar a mesma zona da terra com intervalos de tempo regulares (Frequência de Revisita). Órbitas polares Os satélites que giram ao redor da Terra em órbitas polares têm uma inclinação próxima a 90º respeito ao plano equatorial da Terra e passam sobre os pólos geográficos Norte e Sul uma vez por órbita. Como a Terra gira, o satélite pode reconhecer toda a superfície da Terra e, portanto, este tipo de órbita é a que se costuma empregar nos satélites de sensoriamento remoto para observação de recursos naturais.

Resolução Temporal Tipos de órbita: Héliosincrona Recorrente: Aquisição por Faixas...

Resolução Temporal Tipos de órbita: Héliosincrona Recorrente:... até completar toda a terra.

Resolução Temporal Tipos de órbita: Período de repetição: Período da órbita ou ciclo de repetição. Período de revisita: Frequência de revisita ou capacidade de revisita. Satélite METEOSAT NOAA LANDSAT SPOT IKONOS ERS R. Temporal (Nominal) 0,5h 24h 16d 26d 2,9d 35d MODIFICAÇÕES Nº. Satélites da constelação (Missões Tándem): ERS1 2 = +24 horas Landsat 5 7 = +8días Programação de trajetórias adjacentes (Sobreposição): Landsat: 7,6% (Equador) 54% (60º N-S) Combinação de satélites/passadas: Sensores iguais ou diferentes: Spot-Landsat-Ikonos Trajetórias diurnas/noturnas: ERS2 = 10días Visadas laterais: Possibilidade d de observar a mesma zona a intervalos menores que a resolução temporal, variando o ângulo de visada do sensor.

Algumas definições importantes: Pericentro: é oponto mais próximo do astro ao redor do qual osatélite orbita. Perigeo: é o ponto mais próximo da Terra, onde o satélite orbita mais rapidamente. e Apogeo: é o ponto mais afastado da Terra, onde o satélite move-se mais lentamente. Trajetória: é a projeção central da órbita do satélite sobre a superfície terrestre. - Se a óbitaé órbita Equatorial, a tajetóiacoincide trajetória com a Linha do Equador; -SeéPolar, não poderá coincidir com um meridiano devido a rotação da terra; - Trajetória Descendente quando a órbita do satélite ocorre do hemisfério Norte para o hemisfério Sul. - Trajetória Ascendente quando a órbita do satélite ocorre do hemisfério Sul para o hemisfério Norte.

Algumas definições importantes: Nós Ascendente e Descendente são as intersecções das óbit órbitas ascendentes e descendentes, respectivamente, com a Linha do Equador. Considerando do o caso mais asgeral de órbita ób aelíptica em que a Terra ocupa um dos focos da elipse, as seis constantes de integração de cada movimento Kepleriano definem univocamente a orientação do plano orbital, a forma e as dimensões da órbita e o instante de passagem do satélite pelo pericentro. Assim, teremos: - Ascensão reta do nó ascendente (Ω): ângulo medido no plano equatorial entreoequinóciodevernal(oudeprimavera)eopontoemqueosatélite cruza o plano do equador, de Sul a Norte. - Argumento do perigeo (ω): ângulo medido no plano orbital entre o nó ascendente e o perigeo da órbita, na direção do movimento.

Algumas definições importantes: - Inclinação da órbita (i): ângulo entre os planos orbital eequatorial. É o menor dos ângulos formados pelo eixo de rotação terrestre e o vetor momento ocinético co do satélite. As órbitas ób asclassificam-se ca se em: Equatorial Direta: i = 0 Direta: 0 <i<90 Polar: i = 90 Retrógrada: 90 <i<180 Equatorial Retrógrada: i = 180 - Excentricidade (e): define a forma da órbita, sendo: onde b é o semieixo menor da elipse e a o semieixo maior. - Semieixo maior (a): especifica o tamanho da órbita. - Instante de passagem pelo Perigeo (τ)

Algumas definições importantes:

Evolução da Resolução Espacial: