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GEOLOGIA E GEOFÍSICA APLICADA
GEO 309 | GEOPROCESSAMENTO E GEOESTATÍSTICA
ESTRUTURA DE DADOS
MATRICIAL

GEO 309 – GEOPROCESSAMENTO E GEOESTATÍSTICA
Conceito
REPRESENTAÇÃO DA INFORMAÇÃO GEOGRÁFICA

Conceito
DADO MATRICIAL
Matricial
MAPA ESCANERIZADO MAPA TEMÁTICO SENSORIAMENTO REMOTO

Conceito
O QUE É SENSORIAMENTO REMOTO?
A ciência e a arte de identificar, observar e/ou inferir medições sobre
um objeto a distância, sem estar em contato direto com o mesmo.
(Geógrafa Evelyn Pruitt, 1950)

Conceito
PERIGO DA FOTOGRAFIA?

Conceito
AQUISIÇÃO DE INFORMAÇÃO DE MODO REMOTO
Levantamento Geofísico
Vibrações Mecânicas
Sonora
Água
Sólido
(Ondas elásticas)

Conceito
A descrição que melhor se ajusta ao propósito deste trabalho foi
engendrada por NOVO (2010), que define sensoriamento remoto
como:
“...utilização conjunta de sensores, equipamentos para
processamento de dados, equipamentos de transmissão
de dados colocados a bordo de aeronaves, espaçonaves,
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 radiação eletromagnética e as
substâncias que o compõem em suas mais diversas
manifestações.” (NOVO, 2010, pg. 28).

Conceito
O QUE É NECESSÁRIO PARA A PERCEPÇÃO VISUAL?
 Viaja no vácuo espacial à velocidade da luz;
 Interage com a atmosfera da Terra;
 Interage com a superfície da Terra;
 Interage com a atmosfera da Terra novamente; e
 Finalmente, atinge o sensor, interagindo com vários
componentes ópticos, filtros, emulsões de filmes ou detectores.
Princípio Físico

Conceito
RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA

Conceito
Dispersão Espalhamento Mie
Posição
Espalhamento não seletivo
Espalhamento Rayleigh

LINHA DO TEMPO
Sensoriamento Remoto

Conceito
PERCEPÇÃO VISUAL
Os primórdios estudos a respeito da presença da luz solar foram
registradas pelos filósofos chinês Mo-Ti (séc. 5 A.C.) e o grego
Aristóteles (séc. 4 A. C.).

Conceito
IHMC (2014)
CÂMARA ESCURA
A imagem não era capturada, apenas refletida.
1521 - 1ª publicação;
1558 – melhoria na
lente;
1600 – Transformação em instrumento
portátil;
1777 – É publicado o tratado sobre sais de
prata e sua reação com a luz;
1801 – 1ª tentativas em capturar imagem.

Conceito
Os primeiros processos de captura, armazenagem e impressão de
uma imagem ocorreu apenas em 1826, graças ao inventor francês
(1765-1833) e demorou aproximadamente 8 horas.
Niépce (1826)
Fixação da imagem: cloreto de prata, uma placa metálica e betume-da-judéia.

Conceito
Hill; Adamson (1847)
Daguerre (1837)
Fixação da imagem; placa de cobre coberta por iodeto de prata - sensível à luz

Conceito
1832: Sir Charles Wheatstone descobre a estereoscopia.
Museo de la Ciudad de Rosario (2005)

Conceito
NADAR (1843)

Conceito
Hulton (1864)
GUERRA CIVIL NORTEAMERICANA
Fotos usadas na reconstrução das cidades – Planejamento Urbano

Conceito
Arte EB
27 de dezembro de 1864
- 8 de abril de 1870
Guerra do Paraguai

Conceito
ESPAÇO DE CORES - 1877

Conceito

Conceito
USO DE AEROPLANOS - CARTOGRAFIA

Conceito
A disseminação do uso da fotografia aérea para fins cartográficos
ocorreu primeiramente nas forças armadas, sendo muito utilizada na
Primeira Guerra Mundial.
US Air Force (1918)
I GUERRA MUNDIAL

Conceito
Desenvolvimento de dispositivos de capturar.

Conceito
Na área de reconhecimento territorial, teve-se grandes
avanços nas câmaras fotográficas, nos filmes, com destaque
para os filmes fotográficos sensíveis a REM na faixa do
infravermelho.
US Air Force (1918)

Conceito
Vislumbrados com suas aplicações, os Estudos Unidos e a Europa,
continuaram o desenvolvimento e aprimoramento dos
equipamentos e métodos, possibilitando extrair com precisão
informações métricas e altimétricas, dando início a fotogrametria
(CAMPBELL; WYNNE, 2011).

Conceito
Em 1937, os Estados Unidos lançam um balão, denominado de
Explorer II, a uma altitude de 13,7 milhas, adquirindo o primerio
registro da curvatura da Terra (REICHHARDT, 2006). Este período é
marcado pelo uso de técnicas de aquisição por meio de processos
químicos fotossensíveis (CAMPBELL; WYNNE, 2011).
Kennedy (2014)

Conceito
A Segunda Guerra Mundial foi marcada pelo uso da ciência em pról
do desenvolvimento militar, tático e logístico. Com destaque para: o
sistema de detecção da REM na faixa de Rádio (UHF), conhecida
principalmente por seu acrônimo em inglês RADAR (Radio Detection
And Ranging); o sonar; a espoleta de aproximação; e a bomba
atômica.
Harrison (2006)

Conceito
Em 1946 foi adquirida a primeira imagem orbital (aprox. 105 km)
utilizando-se um foguete lançador, o V-2, transportando uma câmera
de 35 mm.
REICHHARDT (2006)
Geofísica
GUERRA FRIA

Conceito
REICHHARDT (2006)
Em 1948.

Conceito
REICHHARDT (2006)
Em 1957, a União Soviética consegue colocar o primeiro satélite em
órbita, o Sputnik-1, concebido para estudar as capacidades de
lançamento de cargas úteis para o espaço, os efeitos da ausência de
peso e da radiação sobre os organismos vivos, sendo suas
informações transmitidas via rádio (SPACECHRONOLOGY, 2013).

Conceito
(BAUMANN, 2001)
Em 1959. EUA inicia programas militares Discoverer, o SAMOS e o
MIDAS, e colocam em órbita os satélites Corona, Argon e Lanyard.

Conceito
PRIMEIRA FOTO DA LUA - 1959
Satélite Lunik 3
Na década de 1950, pela Geógrafa Evelyn Pruitt utiliza pela 1ª vez a
expressão Sensoriamento Remoto

Conceito
(NEMIROFF; BONNELL, 2013).
Mariner - 2

Conceito
DESASTRES NATURAIS. FURACAO KATRINA - NOAA, 2005
http://www.nnvl.noaa.gov/MediaDetail2.php?MediaID=1563&MediaTypeID=1
(26 ago. 2014)

Conceito 37

Conceito 38

Conceito
(NASA, 1972)
Apolo 9

Conceito
ÓRBITA
GEOESTACIONÁRI
A/GEOSÍNCRONA
ÓRBITA
HELIOSÍNCRONA
(‘sun-synchronous’)/
POLAR

Conceito
Sistemas Orbitais de Sensoriamento Remoto
• Sistemas sensores podem ser utilizados para aquisição de dados sobre a Terra em
diversos níveis de observação. Vimos, nas aulas anteriores, noções sobre sensores
portáteis (espectro-radiôemetros) e, principalmente, sensores a bordo de plataformas
aeroportadas (cameras fotográficas a bordo de aviões). Deste ponto até o final do
curso, estudaremos os sensores remotos que registram informação a partir de
plataformas orbitais (= satélites), e trabalharemos extensamente com os dados
obtidos por estes sensores. Por que?
CONCEITOS E DEFINIÇÕES IMPORTANTES
• Órbita é o caminho seguido por um satélite.

Conceito
Traçado das órbitas de um satélite de
recursos terrestres
Note também na figura, que áreas situadas em altas
latitudes, são mais frequentemente imageadas, por
plataformas de órbita polar, do que aquelas situadas no
Equador.
Se tomarmos uma órbita qualquer
de um satélite como sua ‘1a órbita’,
dizemos que um ciclo orbital
completo ocorre quando o satélite,
após várias revoluções, passa
novamente sobre a orbita tomada
como ponto de partida. O tempo
levado para atingir um ciclo orbital
varia bastante de satélite para
satélite. Este conceito, no entanto,
não deve ser confundido com
período de revisita (ou resolução
temporal), pois muitos satélites
possuem mecanismos que
permitem rotacionar e apontar os
sensores ‘off-nadir’, adquirindo
informações que não
necessariamento estão na faixa
nadir, sob a órbita de
caminhamento.

Conceito
Com o êxito deste experimento, em 1972, foi lançado o programa de
observação da Terra, o Earth Resources Technology Satellite (ERST-1),
que em 1975 passou a ser chamado de Landsat 1 e constitui uma
série de 8 satélites

Conceito
RESOLUÇÃO ESPECTRAL
Banda 1 Banda 2 Banda 3 Banda 4
Banda 5 Banda 6 Banda 7 Banda 8

Conceito
RESOLUÇÃO
A resolução pode ser classificada em espacial,
temporal, espectral e radiométrica.
Componente Parâmetro
Espacial Tamanho do Pixel
Temporal Freqüência de Passagem
Espectral Número de Bandas
Radiométrica Níveis de Cinza

Conceito
RESOLUÇÃO ESPACIAL

Conceito Diferentes resoluções espaciais

Conceito
RESOLUÇÃO ESPECTRAL
Vegetação
Água de
Rio Turvo
Solo
Argiloso
Solo Arenoso
Água de Rio Límpido
COMPRIMENTO DE ONDA (MICROMETROS)
50
40
R
E
F
L
E
C
T
Â
N
C
I
A
(%)
30
20
10
0
Visível IV Próximo
.4 .5 .6 .7 .8 .9 1.0 1.1 1.5 1.6 1.7 1.8
IV Médio IV Médio IV Termal
8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0
.5 .6 .7 .8 1.1
4 5 6 7
8.0 12.6
8 (apenas LANDSAT 3)
MSS (LANDSAT 1,2,3,4 e 5)
.45 .52 .6
1 2
.76 .9
3 4 TM (LANDSAT 4 e 5)
1.55 1.75
5
2.08 2.35
7
10.3 12.5
6
.48 .52 .68 .69 .83
1 2 3 RBV (LANDSAT 1 e 2)
.51 .75
RBV (LANDSAT 3)
XS
P
SPOT

Conceito
SENSOR PASSIVO E ATIVO
(NEMIROFF; BONNELL, 2013).

Conceito
REVOLUÇÃO 1998
Filme: Nova York sitiada
Inimigo do Estado

Conceito
POPULARIZAÇÃO – 2005

Conceito
Mar de Morro, 2014
Perfilamento a Laser - LIDAR
NOVIDADES???

Conceito
PRECISÃO

Conceito
Analógica
Digital
OUTRAS APLICAÇÕES

Conceito
PROJETO CITRUS - IMAGE

Conceito
INSTALAÇÃO DE TORRES DE TELECOMUNICAÇÃO

Conceito
Em 1999 foi lançado o satélite Ikonos-2, com resolução
espacial de 1 m. Em 2008, esta empresa lança o satélite
GeoEye, que possui resolução espacial de 41 cm
DigitalGlobe, 2012

Conceito
CLASSIFICAÇÃO ORIENTADA AO OBJETO

Conceito
ADMINISTRAÇÃO URBANO

Conceito
Las Vegas, Nevada

Conceito
Fonte: UMAC
AGRICULTURA

Conceito
Kelvin mm
IRRIGAÇÃO

Conceito
Irrigação por pivo central - Tubarjal, Saudi Arabia.

Conceito
PLANEJAMENTO TERRITORIAL

Conceito
SANTA CRUZ DE LA SIERRA, BOLIVIA: 1986 - 2001

Conceito
1986
100 km 1997
Rondônia, Brazil

Conceito
Assentamentos
Antigos
> 25 anos
Assentamentos
de 10-25 anos
Agregação de
Lotes
Fonte: Escada, 2003
Fazendas
0 4Km
Mediu
m
Small Large
ASSENTAMENTOS - RONDÔNIA

Conceito
MONITORAMENTO DE ÁREAS DEGRADADAS

Conceito
PRODUÇÃO DE SAL

Conceito
MAR DE ARAL
1977 1998 2010

Conceito
DETECÇÃO DE MUNDANÇA
Guatemala-
Mexico Border,
1986/1988

Conceito
Visible-NIR Visible-NIR
Short Wave IR Thermal IR

Conceito
Cuprite Mining District, NV: ASTER Visible-Near IR

Conceito
West-central Nevada
ASTER SWIR 4-6-8 RGB saturation
stretched

Conceito
ASTER 4-6-8 RGB saturation stretch
Tonopah
Cuprite
Goldfield

Conceito
“GELEIRAS DE SAL” - IRAN

Conceito
GRAND CANYON – INTEGRAÇÃO DE IMAGENS

Conceito
LEQUE ALUVIAL, CHINA

Conceito
POLUIÇÃO POR PETRÓLEO, MARACAIBO, VENEZUELA, 2003

Conceito
SENSORIAMENTO REMOTO E MODELO DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL

Conceito
COSTELLO, 2008

Conceito
ESA, 2012

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