Satélites e Sensores. Profa. Ligia Flávia Antunes Batista

Satélites e Sensores Profa. Ligia Flávia Antunes Batista

Referências Slides baseados em: Geomática Aplicada à Gestão de Recursos Hídricos. PROF. ALEXANDRE ROSA DOS SANTOS. UNIVERSIDADE FEDERAL DOS ESPÍRITO SANTO UFES. (Adpatado das Notas de Aula, Disciplina Aerofoto e Fotointerpretação, Turma Geografia 1998 UNIFAP (2000) (JOHANSSON, 2000)) Slides de Cláudia Almeida, sobre Planejamento Urbano. Curso Sensoriamento: Aprendizagem Continuada. INPE. http://wiki.obt.inpe.br/lib/exe/fetch.php?media=sr-ii:planejamento_urbano_claudia_almeida.pdf Landsat 8. GEO 410. Remote Sensing. USGS.

Landsat 1,2 3 Largura de imagens de 185 km. Resolução temporal de 18 dias. Características espectrais do sensor MSS Banda Faixa espectral Região do espectro Resolução espacial (m x m) nm mm 4 500 600 0,5 0,6 Verde 80 5 600 700 0,6 0,7 Vermelho 80 6 700 800 0,7 0,8 IV próximo 80 7 800 1.100 0,8 1,1 IV próximo 80

Landsat TM (Thematic Mapper) A partir de 1984 Sensor a bordo satélites Landasat-4, 5, 6 e 7, não tendo sido operado o Landsat-6, em virtude da destruição do satélite durante o lançamento.

CARACTERÍSTICALS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO SENSOR TM Banda Faixa espectral nm mm Região do espectro Resolução espacial (m x m) 1 450 520 0,45 0,52 Azul 30 2 520 600 0,52 0,60 Verde 30 3 630 690 0,63 0,69 Vermelho 30 4 760 900 0,76 0,90 IV próximo 30 5 1.550 1750 1,55 1,75 IV médio 30 6 10.400 12.500 10,4 12,5 IV termal 120 7 2.080 2.350 2,08 2,35 IV médio 30

CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO SENSOR ETM+ DO LANSAT-7 Banda Faixa espectral nm mm Região do espectro Resolução espacial (m x m) 1 450 520 0,45 0,52 Azul 30 2 530 610 0,53 0,61 Verde 30 3 630 690 0,63 0,69 Vermelho 30 4 780 900 0,78 0,90 IV próximo 30 5 1.550 1750 1,55 1,75 IV médio 30 6 10.400 12.500 10,4 12,5 IV termal 120 7 2.090 2.350 2,08 2,35 IV médio 30 8 520-900 0,52 0,90 VIS IV próximo 15 PAN

Mudanças de resolução No TM e no ETM+ a radiância que chega aos detectores é quantizada em 256 números digitais ou níveis de cinza, contra 64 níveis no MSS. A resolução temporal também foi melhorada em relação ao sensor MSS, passando de 18 (sensor MSS) para 16 dias.

Landsat 1: MSS 1972 1978 Landsat 2: MSS 1975 1982 Landsat 3: MSS 1978 1983 added thermal band but it failed Landsat 4: TM (7 bands) 1982 2001* data downlink failed in 1993 Landsat 5: TM 1984 2012 (28 years, 10 months) Landsat 6: ETM failed launch, 1993 Landsat 7: ETM+ 1999 still operational Landsat 8: OLI, TIRS Launch Feb. 11 2013

Landsat Data Continuity Mission 2013 landsat.usgs.gov/l8_band_combos.php compare Landsat 7 to Landsat 8

Accessing Landsat Data EarthExplorer: http://earthexplorer.usgs.gov Global Visualization Viewer (GloVis): http://glovis.usgs.gov LandsatLook Viewer: http://landsatlook.usgs.gov

SPOT (França)

Colocado em órbita em fevereiro de 1986, a bordo do satélite francês SPOT, o HRV tem um resolução temporal de 26 dias. CARACTERÍSTICAS DO HRV Off-nadir, ou seja, apontamento do coletor fora da posição perpendicular à linha de deslocamento do satélite (varia de +-0,6º até +- 27º em relação ao eixo vertical). Possibilidade de obter imagens com 60% ou mais de recobrimento lateral, possibilitando a estereoscopia dos dados imageados. Altitude de 832 km da Terra. Óbita polar, síncrona com o Sol mantendo inclinação de 98º7 em relação ao plano equatorial. A largura da faixa imageada no terreno é de 60 km. HRV SPOT

IMAGEADOR HRV DO SPOT Características espectrais e espaciais do sensor HRV Banda Faixa espectral Região do espectro Resolução espacial (m) nm mm XS1 500 590 0,50 0,59 Verde 20 XS2 610 680 0,61 0,68 Vermelho 20 XS3 790 890 0,79 0,89 IV próximo 20 PAN 510 730 0,51 0,73 Visível e IV próximo 10

Ikonos

SENSOR DO SATÉLITE IKONOS IKONOS I, por problemas técnicos, não chegou a ser colocado em órbita. O IKONOS II lançado 1999 e operacional a partir de 2000. Esse satélite é operado pela Space Imaging Ele gera imagens com até 1 m de resolução espacial O que era usado como sendo imagens de alta resolução para fins militares está agora comercialmente disponível para qualquer área da América Latina. Esta tecnologia para aplicações civis é conseqüência direta da liberação tecnológica iniciada em 1994 pelo Governo Americano.

Características espectrais e espaciais do sensor IKONOS II Banda Faixa espectral nm mm MS1 450 520 0,45 0,52 MS2 520 600 0,52 0,60 MS3 630 690 MS4 PAN Região do espectro Resolução espacial (m) e largura da faixa (km) 4 11 Verde 4 11 0,63 0,69 Vermelho 4 11 760 900 0,76 0,90 IV próximo 4 11 450 900 0,45 0,90 Visível e IV próximo 1 11 resolução radiométrica de 11 bits (2048 níveis de cinza)

Campos do Jordão imageada pelos sensores TM/Lansat e IKONOS

http://wiki.obt.inpe.br/lib/exe/fetch.php?media=sr-ii:planejamento_urbano_claudia_almeida.pdf

QUICKBIRD

SENSORES DO SATÉLITE QUICKBIRD Lançado em outubro de 2001, a 450 km de altitude Satélite QuickBird

O QuickBird foi programado para uma frequência de revisita que varia de um a três dias. Dependendo da latitude, a resolução espacial pode chegar a 70 cm. Gasta 93,4 minutos para dar uma volta em torno da Terra e possui uma largura de varredura (faixa imageada) de 16,5 km. CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO SENSOR QUICKBIRD Banda Faixa espectral Região do espectro Resolução espacial (m x m) nm mm GSD1 450 520 0,45 0,52 Azul 2,44 GSD2 520 600 0,52 0,60 Verde 2,44 GSD3 630 690 0,63 0,69 Vermelho 2,44 GSD4 760 900 0,76 0,90 IV próximo 2,44 PAN 450 900 0,45 0,90 Visível e IV próximo 0,61

Foto da cidade de São Paulo obtida pelo sistema sensor do QuickBird

Imagem QUICKBIRD - Parque do Ibirapuera, Município de São Paulo

Imagem QUICKBIRD - Ruínas Incas/Peru

Imagem QUICKBIRD - Fernando de Noronha

SENSORES ORBITAIS DO PROGRAMA ESPACIAL BRASILEIRO Em parceria com a China, criou em julho de 1988 o Programa denominado CBERS (Chine-Brazil Earth Resources Satellite).

SENSORES UTILIZADOS NO PROGRAMA CBERS Os satélites CBERS1 e CBERS-2 foram lançados por foguetes chineses Esse satélite possui três tipos de sistemas sensores de coleta de dados de SR para recursos naturais: o CCD, o IR-MSS e o WFI.

CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO SENSOR CCD DO SATÉLITE CBERS Banda Faixa espectral Região do espectro Resolução espacial (m x m) nm mm B1 450 520 0,45 0,52 Azul 19,5 B2 520 590 0,52 0,59 Verde 19,5 B3 630 690 0,63 0,69 Vermelho 19,5 B4 770 890 0,77 0,89 IV próximo 19,5 B5 (PAN) 510 730 0,51 0,73 Visível e IV próximo 19,5

CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO SENSOR IR-MSS DO SATÉLITE CBERS Banda Faixa espectral (nm) Região do espectro Resolução espacial (m x m) B6 500 1.100 VIS-IV próximo 77,8 B7 1.550 1.750 IV Médio 77,8 B8 2.080 2.350 IV Médio 77,8 B9 10.040 12.050 IV termal 77,8

SISTEMA IR-WFI O WFI tem uma visada de 900 km no solo, que dá uma resolução espacial de 260 m e cobre o planeta em menos de 5 dias. CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO SENSOR WFI DO SATÉLITE CBERS Banda Faixa espectral (nm) Região do espectro Resolução espacial (m x m) B10 630 690 Vermelho 256 B11 770 890 IV próximo 256

Esquema do satélite CBERS para mostrar a largura das faixas de varredura dos três sistemas sensores

SISTEMAS SENSORES ATIVOS O RADAR é um sistema sensor ativo que opera na faixa espectral de radio ou de microondas. Seu princípio de funcionamento consiste na emissão de pulso de microondas e registro do sinal de retorno. O registro da energia refletida, após a interação do sinal com os alvos da superfície terrestre, contém duas grandezas distintas: o tempo de retorno e a intensidade do sinal.

Designações das bandas de RADAR Banda Comprimento de onda (cm) Frequência (MHz) Utilização mais comum X 2,40 3,75 12.500 8.000 RADARES de espaço aéreo e Sensoriamento remoto C 3,75 7,50 8.000 4.000 Sensoriamento remoto L 15-30 2.000 1.000 Sensoriamento remoto; GPS P 30-100 1.000-300 Sensoriamento remoto * Very Large Baseline Interferometry. ** Global Position System

Como representantes dos sistemas de sensores ativos orbitais (sistemas RADAR), têm-se: RADARSAT: satélite canadense. JERS-1: satélite japonês. ERS-1: agência espacial européia. SISTEMA SENSOR RADARSAT Explorado pela Agência Espacial Canadense, o Radarsat é um satélite de Observação da Terra munido de um sensor RADAR com Antena de Abertura Sintética (Synthetic Aperture Radar - SAR).

Imagem da região da Serra dos Carajás (PA) obtida pelo RADARSAT-1

https://earth.esa.int/web/guest/missions

Novos satélites CBERS4 (Inpe-China) http://www.cbers.inpe.br/sobre_sate lite/cameras_imageadoras_cbers3e4.p hp Sentinel-2 (ESA) http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2011. 11.026

Sentinel-2 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0034425712000636

http://www.sat.cnpm.embrapa.br