Sensoriamento Remoto

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Sensoriamento Remoto

  1. 1. Sensoriamento Remoto Alunas: Janaína Karling Naiara Rohling Rafaela Wessling Oening Turma: 231GB Ano: 2013 Professor Orientador: Msc. Claudinei Rodrigues de Aguiar.
  2. 2. Sumário Definição Como funciona Níveis de sensoriamento remoto Nível terrestre Nível aéreo Nível orbital Satélite Landsat Componentes do sistema Landsat Aplicações
  3. 3. Sumário Satélite CBERS Características Sensores Aplicações das bandas da Câmera CCD Aplicações Resolução Espacial Qual desses sensores é o melhor? Estações de Rastreio de Satélites Referências
  4. 4. Definição Illesand e Kiefer (1994): sensoriamento remoto é a ciência e a arte de obter informação sobre um objeto (alvo), área ou fenômeno através da análise de dados adquiridos por um dispositivo (sensor) que não está em contato direto com o objeto, área ou fenômeno sob investigação. Rees (1990): obtenção de informação sobre um determinado alvo sem contato direto com ele.
  5. 5. Definição Em ciência, sensoriamento remoto significa observar o nosso planeta usando sensores de observação muito acima do solo. Esses sensores podem ser câmeras que “enxergam” não somente a luz visível, mas também a radiação em outros comprimentos de onda como o infravermelho e as micro-ondas, por exemplo. O sensoriamento remoto, por isso, é conhecido hoje também pelo termo “Observação da Terra” sendo feito, comumente, por satélites.
  6. 6. Como Funciona O sensoriamento remoto baseia-se na aquisição de informações armazenadas pelos sensores, que captam a energia eletromagnética irradiada por um objeto. A energia emitida ou refletida por objetos da superfície física da terra é transmitida aos sensores em forma de ondas eletromagnéticas.
  7. 7. Como Funciona  A informação recebida pelo sensor pode ser codificada em termos de frequência, intensidade e polarização da onda. A interação da energia luminosa (solar) com os objetos da superfície terrestre gera os seguintes fenômenos:  Absorção;  Emissão;  Difusão;  Reflexão
  8. 8. Como Funciona Os objetos da superfície terrestre refletem e absorvem seletivamente a energia eletromagnética, devido a sua diferente composição molecular. Esta característica, denominada resposta espectral dos objetos, permite identificá-los numa fotografia aérea ou imagem de sensoriamento remoto.
  9. 9. Como Funciona Os processos de emissão, absorção, reflexão e transmissão ocorrem simultaneamente e suas intensidades caracterizam a matéria em investigação. Dependendo das características físicas e químicas da matéria, os quatro processos ocorrem com intensidades diferentes em diferentes regiões do espectro.
  10. 10. Como Funciona Esse comportamento espectral das diversas substâncias é denominado assinatura espectral e é utilizado em Sensoriamento Remoto para distinguir diversos materiais entre si.
  11. 11. Níveis de Sensoriamento Remoto Dependem do veículo ou sistema de suporte para a operação de um sistema sensor. Recebe o nome de plataforma.
  12. 12. Níveis de Sensoriamento Remoto As plataformas mais comuns são os satélites e aeronaves, mas há também outros tipos que vão desde os pombos- correios que transportavam as primeiras câmeras fotográficas, até os ônibus espaciais e mesmo as estações espaciais.
  13. 13. Níveis de Sensoriamento Remoto Aeromodelos movimentados por controle remoto, balões dirigíveis, caminhões com escadas, tripés e vários tipos de embarcações são usados para a aquisição de dados nas chamadas missões de campo.
  14. 14. Níveis de Sensoriamento Remoto Três níveis de coleta de dados: Terrestre; Aéreo; Orbital.
  15. 15. Níveis de Sensoriamento Remoto
  16. 16. Nível Terrestre Podemos nos utilizar de sensores como radiômetros, fotômetros, GPS entre outros no campo ou no laboratório; No nível de laboratório estudamos a matéria e seu comportamento espectral quase sem interferência de fatores ambientais.
  17. 17. Radiômetro GPS
  18. 18. Nível Terrestre Na medida em que saímos do laboratório, e vamos para o campo, outros fatores que influenciam a resposta espectral do objeto, e devem ser considerados: A altura do sensor em relação à área de varredura; A direção do apontamento radiométrico em relação ao plano de iluminação e a direção da área de varredura;
  19. 19. Nível Terrestre As condições de tempo; O ângulo de incidência solar, que em campo não pode ser mantido constante. Como pode ser notada, a complexidade de fatores que devem ser considerados quando tentamos compreender o comportamento espectral de um objeto aumenta com o aumento da distância entre o objeto e o sensor.
  20. 20. Nível Aéreo As fotografias do terreno são tomadas por uma câmera de precisão montada em uma aeronave, geralmente as fotografias aéreas são usadas para mapeamento: As linhas de voo são locadas no mapa de tal maneira que faixas vizinhas tenham uma região comum de superposição lateral, que é, em geral, de 25% a 30% da cobertura da foto.
  21. 21. Nível Aéreo
  22. 22. Nível Aéreo
  23. 23. Nível Aéreo
  24. 24. Nível Aéreo O uso de fotografias aéreas era muito comum e até hoje estas fotografias são insubstituíveis para muitas aplicações, como: Produção de cartas topográficas; Planejamento urbano e cadastro urbano; Cadastro rural; Arquitetura.
  25. 25. Nível Orbital Consiste em utilizar satélites como plataforma. Um satélite pode ficar girando em órbita da Terra por um longo tempo e não necessita combustível para isso; sua altitude permite que sejam obtidas imagens de grandes extensões da superfície terrestre de forma repetitiva e a um custo relativamente baixo.
  26. 26. Nível Orbital Os satélites artificiais são plataformas estruturadas para suportar o funcionamento de instrumentos de diversos tipos e, por isso, elas são equipadas com:  sistemas de suprimento de energia (painéis solares que convertem a energia do Sol em energia elétrica e a armazena em baterias);  de controle de temperatura,;  de estabilização;  de transmissão de dados.
  27. 27. Nível Orbital Os satélites de observação da Terra tem como instrumento principal um sistema sensor capaz de produzir imagens em várias bandas simultâneas; Assim sendo, o imageador orbital funciona basicamente como a câmera digital que analisamos e com as adaptações necessárias para gerar imagens em muitas bandas.
  28. 28. Nível Orbital
  29. 29. Satélite Landsat Landsat 7
  30. 30. Satélite Landsat  É composto por 7 satélites; Possui 3 sensores, dentre eles:  MSS (Multispectral Scanner);  TM (Thematic Mapper);  ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus), cada um contendo 6, 7 e 8 bandas respectivamente.
  31. 31. Satélite Landsat Os satélites da série Landsat tem uma órbita de imageamento de 185 km e recobrem todo o planeta a cada 16 dias.
  32. 32. Componentes do Sistema LANDSAT Composto por 2 subsistemas: Subsistema Satélite que adquire os dados, transforma-os em sinais de transmissão, coleta informações sobre a altitude e posição da plataforma para suprir a energia necessária para todas as operações da carga útil, e fazer as atividades de manutenção do satélite e comunicação com a estação terrestre.
  33. 33. Componentes do Sistema LANDSAT O Subsistema Estação Terrestre tem a função de processar os dados e torna-los utilizáveis pelos usuários. É composto por estações de recepção, processamento e distribuição dos dados.
  34. 34. Aplicações Atualizar a cartografia existente; Desenvolver mapas e obter informações sobre áreas minerais, bacias de drenagem, agricultura, florestas; Melhorar e fazer previsões com relação ao planejamento urbano e regional;
  35. 35. Aplicações Monitorar desastres ambientais tais como enchentes, poluição de rios e reservatórios, erosão, deslizamentos de terras, secas; Monitorar desmatamentos;
  36. 36. Satélite CBERS Chinese-Brazilian Earth Resources Satellite; Minimizar dependência; Acordo em 1988, envolvendo INPE e CAST;
  37. 37. Construção de dois satélites de sensoriamento remoto; Sensores imageadores e um repetidor para o Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Ambientais; Satélite CBERS
  38. 38. O CBERS-1 foi lançado em 1999; O CBERS-2 foi colocado em órbita em 2003; O CBERS-2B foi lançado em 2007; Satélite CBERS
  39. 39. Características Possuem órbitas polares, síncronas com o Sol; Cobertura completa da Terra a cada 26 dias;
  40. 40. Os satélites de sensoriamento remoto orbitam ao redor da Terra em órbitas quase polar; Distância da superfície terrestre em torno de 800 km; Características
  41. 41. CARACTERÍSTICAS GERAIS Massa 1.450 kg Tempo de vida 2 anos (confiabilidade de 0,6) Potência do painel solar 1.100 watts Dimensões do painel solar 6,3 x 2,6m Altitude média 778 km Inclinação 98,5 graus com o equador Período 100,26 minutos/26 dias Cruzamento do equador 10h 30min
  42. 42. Sensores CCD (Câmera Imageadora de Alta Resolução); IRMSS (Imageador por Varredura de Média Resolução); WFI (Câmera de Amplo Campo de Visada);
  43. 43. Dependendo do sensor, a órbita de imageamento pode ser mais larga ou mais estreita; Sensores
  44. 44. CARACTERÍSTICAS DOS IMAGEADORES Imageadores: CCD IR-MSS WFI Bandas Espectrais (?m) 0,51 – 0,73 0,45 – 0,52 0,52 – 0,59 0,63 – 0,69 0,77 – 0,89 0,50- 1,10 1,55- 1,75 2,08- 2,35 10,40- 12,50 0,63-0,69 0,76-0,90 Resolução espacial (m): 20 80 260 Período de revisita (nadir): 26 dias 26 dias 3-5 dias Largura da faixa imageada: 113 km 120 km 890 km
  45. 45. Bandas Espectrais Sensores Bandas Espectrais Resolução Espectral CCD Pancromática 0,51 - 0,73 µm Azul 0,45 - 0,52 µm Verde 0,52 - 0,59 µm Vermelho 0,63 - 0,69 µm Infravermelho Próximo 0,77 - 0,89 µm IR-MSS Pancromática 0,50 - 1,10 µm Infravermelho Médio 1,55 - 1,75 µm Infravermelho Médio 2,08 - 2,35 µm Infravermelho Termal 10,40 - 12,50 µm WFI Vermelho 0,63 - 0,69 µm Infravermelho Próximo 0,76 - 0,90 µm
  46. 46. Aplicações das bandas da Câmera CCD Azul: mapeamento de águas costeiras; diferenciação entre solo e vegetação; e entre vegetação conífera e decídua; Verde: mapeamento de vegetação; qualidade d'água;
  47. 47. Vermelho: absorção de clorofila; diferenciação de espécies vetais; áreas urbanas; uso do solo; e agricultura; Infravermelho Próximo: delineamento de corpos d'água; mapeamento geomorfológico; mapeamento geológico; áreas de queimadas; áreas úmidas; agricultura; e vegetação; Aplicações das bandas da Câmera CCD
  48. 48. Câmera CCD. Capital do Estado do Amazonas;
  49. 49. Câmera IR-MSS. Região de Angra dos Reis e Ilha Grande no litoral sul do Rio de Janeiro, com presença de Mata Atlântica;
  50. 50. Câmera WFI. Região da floresta amazônica no Estado de Rondônia com expansão de atividades e ocupações humanas;
  51. 51. Aplicações Estudos regionais/locais, utilizando-se dados do sensor CCD, para planejamento urbano-regional; Estudos regionais, utilizando imagens do sensor WFI;
  52. 52. Resolução Espacial CCD: distingue objetos com dimensões de até 20 metros; IR-MSS: distingue objetos com dimensões de até 80 metros; WFI: distingue objetos com dimensões de até 260 metros;
  53. 53. Qual desses sensores é o melhor? CCD e IR-MSS se quisermos observar áreas pequenas, com apenas uma cobertura de imagens; *Análise de vegetação, agricultura, cartografia, hidrografia, meio ambiente, geologia e solo; * Análise de fenômenos que alteram a temperatura da superfície.
  54. 54. WFI se o objetivo é observar grandes áreas, várias vezes ao longo de determinado ciclo; * Monitoramento de fenômenos dinâmicos, como safras agrícolas, queimadas persistentes.
  55. 55. Estações de Rastreio de Satélites Possuem rede de estações que permite que sejam coletadas informações sobre a superfície terrestre em todas as latitudes e longitudes; Estações que recobrem a América do Sul;
  56. 56. Referências:  AEB – Agência Espacial Brasileira. Disponível em: <http://www.aeb.gov.br>;  IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia Espacial. Disponível em: <http://www.ibge.gov.br>;  INPE – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Disponível em: <http://www.inpe.br>;  CRS- Centro Regional Sul de Pesquisas Espaciais. IV CEOS WGEdu Workshop. Geotechnologies for Natural Disaster Monitoring in Latin America. Dr. Ronald Buss de Souza. Santa Maria, RS, Brasil. 2010. Disponível em: < http://www.inpe.br/crs/>;  Novo, Evlyn M. L. de Moraes. Sensoriamento Remoto: princípios e aplicações. São Paulo. 2010;
  57. 57. Referências  Prof. Dr. Alzir Felippe Buffara Antunes. Fundamentos de Sensoriamento Remoto em ambiente de Geoprocessamento. Dpto de Geomática/ UFPR. Disponível em: http://www.inpe.br/crs/crectealc/pdf/ronald_ceos.pdf  Steffen, Carlos Alberto. Introdução ao Sensoriamento Remoto. São José dos Campos-SP. Disponível em: http://www.inpe.br/unidades/cep/atividadescep/educasere/apostila.htm  Sausen, Tania Maria. Sensoriamento Remoto e suas aplicações para recursos naturais. São José dos Campos-SP. Disponível em: http://www.inpe.br/unidades/cep/atividadescep/educasere/apostila.htm# carlos

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