Sensoriamento Remoto (SR) Orbital (Parte I): sistemas...

Sensoriamento Remoto (SR) Orbital Sensoriamento Remoto (SR) Orbital (Parte I):(Parte I):

sistemas sensores satelitaissistemas sensores satelitaise sate satéélites de observalites de observaçção terrestreão terrestre

Example for city model using PRISM/DSM(high-resolution stereo mapping sensor)

Advanced Land Observing Satellite (ALOS)

Agenda 1: Sensoriamento Agenda 1: Sensoriamento Remoto OrbitalRemoto Orbital

��IntroduIntroduççãoão

��Conceitos RadiomConceitos Radioméétricostricos

��Sistemas SensoresSistemas Sensores

��SatSatéélites Orbitaislites Orbitais

UtilizaUtilizaçção de sensores para:ão de sensores para:a aquisia aquisiçção de informaão de informaçções sobre ões sobre objetos ou fenômenos sobre a superfobjetos ou fenômenos sobre a superfíície cie da Terra, atravda Terra, atravéés da coleta da energia s da coleta da energia radiante proveniente desse objeto, a radiante proveniente desse objeto, a conversão desta energia em sinal conversão desta energia em sinal eleléétrico (digital) e a correspondente trico (digital) e a correspondente apresentaapresentaçção dessa informaão dessa informaççãoão

(adaptado de Novo, E.M.L., (adaptado de Novo, E.M.L., 19891989))

Aula SR: Sensoriamento remoto

Conceitos básicos

DefiniDefiniçções (1)ões (1)�� AmericanAmerican SocietySociety ofof PhotogrammetryPhotogrammetry ((1952, 19601952, 1960): ):

““FotogrametriaFotogrametria éé a arte ou ciência de obter medidas a arte ou ciência de obter medidas conficonfiááveis por meio da fotografiaveis por meio da fotografia””““InterpretaInterpretaçção fotogrão fotográáficafica éé o ato de examinar imagens o ato de examinar imagens fotogrfotográáficas para fins de identificar objetos e julgar sua ficas para fins de identificar objetos e julgar sua significânciasignificância””

�� AmericanAmerican SocietySociety for for PhotogrammetryPhotogrammetry andand RemoteRemoteSensingSensing (ASPRS) [(ASPRS) [19831983] ] --http://www.asprs.orghttp://www.asprs.org::““Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto éé a media mediçção ou aquisião ou aquisiçção de ão de informainformaçção de alguma propriedade de um objeto ou ão de alguma propriedade de um objeto ou fenômeno, por um dispositivo de registro que não esteja fenômeno, por um dispositivo de registro que não esteja em contato fem contato fíísico ou sico ou ííntimo com o objeto ou fenômeno ntimo com o objeto ou fenômeno em estudoem estudo””

DefiniDefiniçções (2)ões (2)

��AmericanAmerican SocietySociety for for PhotogrammetryPhotogrammetry andandRemoteRemote SensingSensing (ASPRS) [(ASPRS) [19881988]:]:““Fotogrametria e Fotogrametria e Sensoriamento RemotoSensoriamento Remotosão a arte, ciência e tecnologia de obter são a arte, ciência e tecnologia de obter informainformaçção confião confiáável sobre vel sobre objetos fobjetos fíísicos sicos e o ambientee o ambiente, por meio do , por meio do processo de processo de medimediçção, registro e interpretaão, registro e interpretaççãoão de de imagens e representaimagens e representaçções digitais dos ões digitais dos padrões de energiapadrões de energia derivados de derivados de sistemas sensores sem contato fsistemas sensores sem contato fíísicosico””

DefiniDefiniçções (3)ões (3)

UtilizaUtilizaçção conjunta ão conjunta de de sensoressensores, , equipamentos para equipamentos para processamento de dados, equipamentos de processamento de dados, equipamentos de transmissão de dadostransmissão de dados

Colocados a bordo Colocados a bordo de de areonavesareonaves (ou outras (ou outras plataformasplataformas))

Com o objetivo de estudar Com o objetivo de estudar eventos, fenômenos e eventos, fenômenos e processos que ocorrem na superfprocessos que ocorrem na superfíície do Planeta Terracie do Planeta Terra

A partir do registro e da anA partir do registro e da anáálise das interalise das interaçções ões entre a entre a REM (REM (RadiaRadiaçção ão EletroMagnEletroMagnééticatica)) e as e as substâncias que os compõem (substâncias que os compõem (eventos, eventos, fenômenos e processos) fenômenos e processos) em suas mais diversas em suas mais diversas manifestamanifestaççõesões

(adaptado de Novo, E.M.L., (adaptado de Novo, E.M.L., 20082008))

AquisiAquisiçção de dados ão de dados -- componentes bcomponentes báásicos:sicos:

�� Fonte de radiaFonte de radiaçção eletromagnão eletromagnééticatica

�� AtmosferaAtmosfera

�� Sensor / plataformaSensor / plataforma

�� Alvo / superfAlvo / superfíície terrestrecie terrestre


Conceitos básicos

AquisiAquisiçção de dados: componentes bão de dados: componentes báásicos.sicos.

�� Sensor/plataformaSensor/plataforma

Sistemas de aquisiSistemas de aquisiçção de dados em SR incluem 2 ão de dados em SR incluem 2 partes: a plataforma e o sensor. partes: a plataforma e o sensor.

A plataforma pode ser desde um tripA plataforma pode ser desde um tripéé convencional convencional atatéé satsatéélites e ônibus espaciaislites e ônibus espaciais

��Serão tratados apenas os Serão tratados apenas os satsatéélites orbitaislites orbitais..

Os sensores podem ser desde câmeras Os sensores podem ser desde câmeras convencionais ou radiômetros atconvencionais ou radiômetros atéé escâneres escâneres multiespectraismultiespectrais, espectrômetros , espectrômetros imageadoresimageadores ou ou radares. radares.


Conceitos básicos


�� Alvo/superfAlvo/superfíície terrestrecie terrestre

Assinatura EspectralAssinatura Espectral: intensidade : intensidade relativa com que cada corpo relativa com que cada corpo reflete ou emite a reflete ou emite a REM REM ((radiaradiaçção ão eletromagneletromagnéética)tica) nos diversos nos diversos comprimentos de onda comprimentos de onda

((curvas de curvas de reflectânciareflectância x x comprimento de ondacomprimento de onda))


Conceitos básicos


��ConceituaConceituaççãoão




SR como Sistema de SR como Sistema de AquisiAquisiçção de Informaão de Informaçções ões

Dois Dois gandesgandes subsistemas:subsistemas:��AquisiAquisiçção de Dados ão de Dados ((detecdetecçção e ão e registroregistro))

��AnAnáálise ou lise ou ProduProduçção de Informaão de Informaççõesões((tratamento e interpretatratamento e interpretaçção dos dados obtidosão dos dados obtidos))

DetecDetecççãoãoenergia radianteenergia radiantefontefontealvo alvo sistema sensorsistema sensortrajettrajetóóriaria

RegistroRegistro

((requisitos de resolurequisitos de resoluççãoão))espectralespectral

espacialespacial

radiomradioméétricatrica

temporaltemporal

AquisiAquisiçção de dados ão de dados -- componentes bcomponentes báásicos:sicos:

�� Fonte de radiaFonte de radiaçção eletromagnão eletromagnééticatica

�� AtmosferaAtmosfera

�� Sensor / plataformaSensor / plataforma

�� Alvo / superfAlvo / superfíície terrestrecie terrestre


Conceitos básicos

UtilizaUtilizaçção dos diferentes ão dos diferentes comprimentos de onda do comprimentos de onda do E.E.E.E.

Fonte: [6]

Adaptado de W. J. Kaufmann, “Universe”

O espectro eletromagnO espectro eletromagnééticotico

O espectro eletromagnO espectro eletromagnéético e a energia tico e a energia do Fdo Fóóton da Luz Viston da Luz Visíívelvel

Fonte: [2]


Adaptado de W.J. Kaufmann,”Universe”


Conceitos básicos

(B) (B) InteraInteraçções da Energia na Atmosferaões da Energia na Atmosfera

(C) (C) InteraInteraçções da Energia na Superfões da Energia na Superfíície da Terracie da Terra

RefraRefraççãoão:: rrefereefere--se ao desvio da luz quando ela passa de se ao desvio da luz quando ela passa de um meio a um outro, de densidade diferenteum meio a um outro, de densidade diferente

Espalhamento atmosfEspalhamento atmosfééricorico: difere da refra: difere da refraçção no sentido ão no sentido de que a direde que a direçção associada ao espalhamento ão associada ao espalhamento ééimprevisimprevisíívelvel

Reflexão // Reflexão // ReflectânciaReflectância: : �� éé o processo pelo qual a radiao processo pelo qual a radiaçção ão ““resvalaresvala”” num objeto, como o num objeto, como o

topo de uma nuvem, um corpo topo de uma nuvem, um corpo dd´́ááguagua ou um solo expostoou um solo exposto�� estestáá relacionada com a relacionada com a assinatura espectral dos alvosassinatura espectral dos alvos�� definida como a definida como a razão entre o fluxo incidente e o refletido por uma razão entre o fluxo incidente e o refletido por uma

superfsuperfííciecie

InteraInteraçções da Energia ões da Energia na Atmosfera (1)na Atmosfera (1)

AbsorAbsorççãoão::�� a energia radiante a energia radiante éé convertida pela atmosfera em convertida pela atmosfera em

outras formas de energiaoutras formas de energia�� éé seletivamente absorvidaseletivamente absorvida atravatravéés de seus vs de seus váários rios

constituintes: particulados, vapor constituintes: particulados, vapor dd´́ááguagua e gases, e gases, como o ozônio (Ocomo o ozônio (O33), o di), o dióóxido de carbono (COxido de carbono (CO22) e o ) e o óóxido nitroso (Nxido nitroso (N22O) O)

��O efeito cumulativo da absorO efeito cumulativo da absorçção pelos vão pelos váários rios constituintes pode fazer com que a atmosfera se constituintes pode fazer com que a atmosfera se ““fechefeche”” completamente em certas regiões do espectrocompletamente em certas regiões do espectro

⇒⇒ Janelas AtmosfJanelas Atmosfééricasricas

InteraInteraçções da Energia ões da Energia na Atmosfera (2)na Atmosfera (2)

Curva de Curva de irradiânciairradiância da energia solar:da energia solar:


Conceitos básicos

Absorção do E.E. do

Sol incidente na região de 0,1 a 3,0 µm

Fonte: [2]

�� Bandas de AbsorBandas de Absorçção da atmosferaão da atmosferaRegiões do ESPECTRO ELETROMAGNRegiões do ESPECTRO ELETROMAGNÉÉTICO TICO (E.E.) para os quais a atmosfera (E.E.) para os quais a atmosfera éé opaca, não opaca, não permitindo a passagem da RADIApermitindo a passagem da RADIAÇÇÃO ÃO ELETROMAGNELETROMAGNÉÉTICA (REM)TICA (REM)

�� Janelas atmosfJanelas atmosfééricasricasRegiões do E.E. onde a atmosfera Regiões do E.E. onde a atmosfera éé transparente transparente àà radiaradiaçção proveniente do Solão proveniente do Sol

Janelas AtmosfJanelas Atmosfééricasricas

Air Force Cambridge

Research Lab.

Janelas atmosfJanelas atmosfééricasricas

Infravermelho Ultravioleta

Comprimento de Onda (nm)

Adaptado de CHP 1995

Janela principal: Janela principal: o espectro viso espectro visíívelvel

Respostas do sistema visual humano Respostas do sistema visual humano ààenergia refletida no espectro visenergia refletida no espectro visíívelvel

(B) (B) InteraInteraçções da Energia na Atmosferaões da Energia na Atmosfera

(C) (C) InteraInteraçções da Energia na Superfões da Energia na Superfíície da Terracie da Terra


�� Alvo/superfAlvo/superfíície terrestrecie terrestre

Assinatura EspectralAssinatura Espectral: intensidade : intensidade relativa com que cada corpo relativa com que cada corpo reflete ou emite a reflete ou emite a REM REM ((radiaradiaçção ão eletromagneletromagnéética)tica) nos diversos nos diversos comprimentos de onda comprimentos de onda

((curvas de curvas de reflectânciareflectância x x comprimento de ondacomprimento de onda))

Aula de Sensoriamento Remoto: Aula de Sensoriamento Remoto:

Conceitos BConceitos Báásicossicos

�� Certos comprimentos de onda da radiaCertos comprimentos de onda da radiaçção são ão são mais afetados pela absormais afetados pela absorçção do que pelo ão do que pelo espalhamentoespalhamento

��Isso Isso éé particularmente verdade para o Infravermelho particularmente verdade para o Infravermelho e para os comprimentos de onda menores que a luz e para os comprimentos de onda menores que a luz visvisíívelvel

�� MMuito minerais têm caracteruito minerais têm caracteríísticas sticas úúnicas de nicas de absorabsorçção em porão em porçções muito especões muito especííficas do ficas do E.E., que nos permitem usar o SR para E.E., que nos permitem usar o SR para identificidentificáá--loslos

�� A clorofila na vegetaA clorofila na vegetaçção absorve muito da ão absorve muito da luz azul e vermelha incidente, para fins de luz azul e vermelha incidente, para fins de fotossfotossííntesentese

InteraInteraçções da Energia na Superfões da Energia na Superfíície da Terracie da Terra

ReflexãoReflexão dada folhafolha e e dada copacopa

Reflectância Reflectância dada VegetaVegetaççãoão (1)(1)


VegetaVegetaççãoão no Visno Visíívelvel

VegetaVegetaççãoão no no InfravermelhoInfravermelho

Comprimento da ondaComprimento da onda

RadiaRadiaçção ão eletromagneletromagnééticatica MatMatéériaria

energiaenergia

InteraInteraçção entre a REM e a matão entre a REM e a matéériaria

A energia na superfA energia na superfíície terrestrecie terrestre

�� RefletidaRefletida

�� EspalhadaEspalhada

�� AbsorvidaAbsorvida

�� TransmitidaTransmitida

A radiação que não éabsorvida ou espalhada pela atmosfera pode atingir alvos e interagir com objetos na superfície.

InteraInteraçções com ões com objetos:objetos:I = IncidenteI = IncidenteA = AbsorA = AbsorççãoãoT = Transmissão T = Transmissão R = ReflexãoR = Reflexão

R + A + T = IR + A + T = I


O fluxo radiante O fluxo radiante éé definido como a taxa de definido como a taxa de transferência de energia radiante por transferência de energia radiante por unidade de tempounidade de tempo

Fluxo Radiante / Fluxo Radiante / IrradiânciaIrradiância

A A irradiânciairradiância éé entendida entendida como o como o fluxo radiantefluxo radianteincidenteincidente por unidade de por unidade de áárea, numa dada direrea, numa dada direçção, ão, com relacom relaçção ão àà normal normal

O O fluxo irradiadofluxo irradiado de uma fonte de uma fonte pontual, por unidade de ângulo pontual, por unidade de ângulo ssóólido, numa dada direlido, numa dada direçção, define a ão, define a intensidade radianteintensidade radiante, cuja unidade , cuja unidade ééWatt/Watt/sterradianosterradiano

Intensidade RadianteIntensidade Radiante

ReflexãoReflexão EspecularEspecularReflexãoReflexão DifusaDifusa

RadiânciaRadiância (1)(1)

�� Nas superfNas superfíícies polidas, os efeitos de cies polidas, os efeitos de reflexãoreflexão e e transmissão de radiatransmissão de radiaççãoão processamprocessam--se segundo se segundo ângulos bem definidosângulos bem definidos�� JJáá para as superfpara as superfíícies porosas estes efeitos ocorrem cies porosas estes efeitos ocorrem

com diferentes intensidades, direcom diferentes intensidades, direçções e pontos da ões e pontos da superfsuperfííciecie

�� Na determinaNa determinaçção das ão das propriedades propriedades radiomradioméétricastricasda superfda superfííciecie éé necessnecessáário utilizar uma grandeza rio utilizar uma grandeza que defina a que defina a intensidade radianteintensidade radiante em cada pontoem cada ponto

�� Desta necessidade surge o conceito de Desta necessidade surge o conceito de radiânciaradiância, , ou seja, ou seja, éé a a intensidade radianteintensidade radiante proveniente de proveniente de uma fonte extensa, em uma dada direuma fonte extensa, em uma dada direçção por ão por unidade de unidade de áárea perpendicular a esta direrea perpendicular a esta direççãoão


�� Uma grandeza importante que estUma grandeza importante que estáá relacionada relacionada com a com a assinatura espectral dos alvosassinatura espectral dos alvos éé a a reflectânciareflectância, definida como a razão entre o fluxo , definida como a razão entre o fluxo incidente e o refletido por uma superfincidente e o refletido por uma superfííciecie

�� As fontes de radiaAs fontes de radiaçção eletromagnão eletromagnéética irradiam tica irradiam com diferentes intensidades dentro do espectrocom diferentes intensidades dentro do espectro

�� As grandezas definidas anteriormente podem ser As grandezas definidas anteriormente podem ser consideradas em pequenos intervalos de consideradas em pequenos intervalos de comprimento de onda, constituindocomprimento de onda, constituindo--se as se as chamadas chamadas grandezas grandezas radiomradioméétricastricas espectraisespectrais

ReflectânciaReflectância

REM REM -- SuperfSuperfííciecie

��Processo muito importante == Processo muito importante == REFLEXÃO:REFLEXÃO:��especular (superfespecular (superfíície lisa)cie lisa)��difusa (superfdifusa (superfíície rugosa)cie rugosa)

��Depende:Depende:��rugosidade do terrenorugosidade do terreno��λλλλλλλλ

��ângulo de incidência da radiaângulo de incidência da radiaççãoão

Fatores determinantesFatores determinantes

A) Campo de radiaA) Campo de radiaçção incidenteão incidente

�� ângulo de incidência da radiaângulo de incidência da radiaççãoão

�� comprimento de onda da radiacomprimento de onda da radiaççãoão

B) Natureza e composiB) Natureza e composiçção da superfão da superfííciecie

C) Interface (Ex: rugosidade C) Interface (Ex: rugosidade -- comprimento de onda)comprimento de onda)

Fatores que interferem nas medidas do Fatores que interferem nas medidas do

comportamento espectral dos alvoscomportamento espectral dos alvos

A) MA) Méétodo de aquisitodo de aquisiçção dos dadosão dos dados

B) Geometria da aquisiB) Geometria da aquisiçção dos dadosão dos dados

C) Parâmetros atmosfC) Parâmetros atmosfééricosricos

D) Parâmetros relativos ao alvoD) Parâmetros relativos ao alvo

MMéétodo de aquisitodo de aquisiçção de dadosão de dados

Influência significativa na Influência significativa na reflectânciareflectância do alvodo alvo

interferência de fatores ambientaisinterferência de fatores ambientais objetos adjacentesobjetos adjacentes

nnííveis: aeronave e orbitalveis: aeronave e orbitalatmosfatmosfééricosricos

Parâmetros atmosféricos

Geometria da aquisiGeometria da aquisiçção de dadosão de dados

VARIÁVEL EFEITO SOBRE AS MEDIDAS DE REFLECTÂNCIA

θθθθZ aumento de θθθθZ - diminuição da porcentagem de energia refletida pela superfície.

θθθθv aumento de θθθθv - redução do contraste entre os alvos.

ângulo azimutal do sol e do

sensor

altera a distribuição de energia na superfície do alvo no caso de culturas plantadas em linha e de falhamentos geológicos.

altitude

do sensor

aumento de H - aumento da interferência da radiância da atmosfera na medida da reflectância do alvo.

Sistemas Sensores (1)Sistemas Sensores (1)��Dispositivos capazes de detectar a Dispositivos capazes de detectar a

REM em determinada faixa do EEREM em determinada faixa do EE��Gerar informaGerar informaçções passões passííveis de veis de

interpretainterpretaççãoão

��Permitem associar a distribuiPermitem associar a distribuiçção da ão da radiânciaradiância (ou emitância)(ou emitância) com as com as propriedadespropriedades: f: fíísicas, qusicas, quíímicas, biolmicas, biolóógicas ou gicas ou geomgeoméétricastricas dos objetosdos objetos

��Formato dos produtosFormato dos produtos�� ImagensImagens��GrGrááfica (tabela)fica (tabela)

No processo de conversão e registro dessa No processo de conversão e registro dessa energia, ocorre um conjunto de transformaenergia, ocorre um conjunto de transformaçções ões (caracter(caracteríísticas intrsticas intríínsecas):nsecas):��RadiomRadioméétricastricas

�� Indicam a Indicam a capacidade do sensorcapacidade do sensor de discriminar de discriminar objetos na cena, em funobjetos na cena, em funçção das diferenão das diferençças de as de energia que refletem ou emitemenergia que refletem ou emitem

��GeomGeoméétricastricas�� Vão definir a qualidade geomVão definir a qualidade geoméétrica da imagem trica da imagem

adquirida, em termos de posiadquirida, em termos de posiçção e forma do terrenoão e forma do terreno

��EspectraisEspectrais�� Indicam a Indicam a região do E.Eregião do E.E. em que o sensor opera e . em que o sensor opera e

com que rigor e detalhe ele recupera as com que rigor e detalhe ele recupera as propriedades espectrais dos objetos detectados propriedades espectrais dos objetos detectados

Sistemas Sensores (2)Sistemas Sensores (2)

Podem ser classificados quanto a:Podem ser classificados quanto a:��Fonte de radiaFonte de radiaçção (energia)ão (energia)

��PrincPrincíípio de funcionamentopio de funcionamento

��Tipo de produtoTipo de produto

Agenda 2:Agenda 2:Sistemas SensoresSistemas Sensores

Sistemas SensoresSistemas Sensores

�� Com relaCom relaçção ão àà fonte de energia eletromagnfonte de energia eletromagnéética, tica, os sistemas sensores podem ser:os sistemas sensores podem ser:�� passivos: radiapassivos: radiaçção solarão solar�� http://www.sat.cnpm.embrapa.br/conteudo/sensorpassivo.htmhttp://www.sat.cnpm.embrapa.br/conteudo/sensorpassivo.htm

�� ativos: radar, laserativos: radar, laser�� http://www.sat.cnpm.embrapa.br/conteudo/sensorativo.htmhttp://www.sat.cnpm.embrapa.br/conteudo/sensorativo.htm

��A escolha depende de:A escolha depende de:�� interesse da pesquisainteresse da pesquisa�� precisão requeridaprecisão requerida�� custos envolvidoscustos envolvidos


ClassificaClassificaçção quanto ão quanto

a fonte de radiaa fonte de radiaçção (energia)ão (energia)��Sensores PassivosSensores Passivos

�� Detectam a radiaDetectam a radiaçção solar refletida ou a ão solar refletida ou a emitida pelos objetos da superfemitida pelos objetos da superfííciecie

�� Sensores Sensores óóticos: possuem espelhos, prismas e ticos: possuem espelhos, prismas e lentes em sua configuralentes em sua configuraççãoão

�� Ex. Fotografia, LANDSAT, SPOTEx. Fotografia, LANDSAT, SPOT

�� Região de ENERGIA REFLETIDARegião de ENERGIA REFLETIDA�� Entre 0,38 Entre 0,38 µµm e 3,00 m e 3,00 µµmm

�� Porque a energia que os sensores detectam nessa Porque a energia que os sensores detectam nessa região região éé basicamente originada da reflexão da basicamente originada da reflexão da energia solarenergia solar

�� Região VISRegião VISÍÍVELVEL�� O mO mááximo de energia disponximo de energia disponíível encontravel encontra--se na faixa se na faixa

de 0,38 de 0,38 µµm a 0,72 m a 0,72 µµmm

�� O sol emite cerca de 44% de sua radiaO sol emite cerca de 44% de sua radiaçção nesta ão nesta janelajanela

Sistemas Sensores e Sistemas Sensores e Regiões do E.E. (1)Regiões do E.E. (1)

��Região de INFRAVERMELHO (IR) Região de INFRAVERMELHO (IR) PrPróóximoximo��Entre 0,72 Entre 0,72 µµm e 1,3 m e 1,3 µµmm

��Região IR MRegião IR Méédio e Distantedio e Distante

�� Ondas Curtas: Ondas Curtas: entre 1,3 entre 1,3 µµm e 3,0 m e 3,0 µµmm

�� Distante: Distante: sensores termais operam entresensores termais operam entre 7 7 µµm e 15 m e 15 µµmm

Sistemas Sensores eSistemas Sensores eRegiões do E.E. (2)Regiões do E.E. (2)

Energia contida nos diversos Energia contida nos diversos comprimentos de onda do comprimentos de onda do E.E.E.E.


��Sensores AtivosSensores Ativos




ClassificaClassificaçção quanto a fonte de ão quanto a fonte de radiaradiaçção (energia)ão (energia)��Sensores AtivosSensores Ativos

�� Produzem a sua prProduzem a sua próópria radiapria radiaççãoão

��Ex. LADAR (Laser Ex. LADAR (Laser DetectionDetection andand RangingRanging), ), LASER (Light LASER (Light AmplificationAmplification byby StimulatedStimulatedEmissionEmission odod RadiationRadiation) )


ClassificaClassificaçção quanto ao princão quanto ao princíípio de pio de funcionamentofuncionamento��Sistemas de VarreduraSistemas de Varredura ((scanningscanning systems)systems)

��Sistemas de NãoSistemas de Não--varreduravarredura ou sistema ou sistema fotogrfotográáfico (fico (nonnon scanningscanning) / () / (framingframingsystems) systems)


ClassificaClassificaçção quanto ao princão quanto ao princíípio de pio de funcionamentofuncionamento��Sistemas de Varredura (Sistemas de Varredura (scanningscanning systems)systems)

��A imagem da cena A imagem da cena éé formada pela aquisiformada pela aquisiçção ão seqseqüüencial de imagens elementares do terreno encial de imagens elementares do terreno ou ou ““elementos de resoluelementos de resoluççãoão”” (pixels)(pixels)

Ex: LANDSAT (TM MSS), SPOT (HRV)Ex: LANDSAT (TM MSS), SPOT (HRV)


Sistemas de Sistemas de VarreduraVarredura��Exemplo do sensor Exemplo do sensor

MSS (Sistema de MSS (Sistema de Varredura Varredura MultiespectralMultiespectral) da ) da plataforma plataforma LANDSAT (SatLANDSAT (Satéélite lite de Superfde Superfíície cie Terrestre)Terrestre)


Sistemas de VarreduraSistemas de Varredura

�� Exemplo do SPOT Exemplo do SPOT (Sistema Experimental de (Sistema Experimental de ObservaObservaçção da Terra) ão da Terra)

�� 2 sensores 2 sensores �� HRV 1 (Sensor de Alta HRV 1 (Sensor de Alta

ResoluResoluçção no Visão no Visíível) e vel) e HRV 2HRV 2

�� independentesindependentes

�� Faixa de varredura: 60 km Faixa de varredura: 60 km X 2 = 120 kmX 2 = 120 km


ClassificaClassificaçção quanto ao ão quanto ao princprincíípio de funcionamentopio de funcionamento�� Sistemas de NãoSistemas de Não--varredura varredura

((nonnon scanningscanning) ou ) ou Sistema fotogrSistema fotográáfico (fico (framingframingsystems)systems)��Registram a REM refletida de Registram a REM refletida de

uma uma áárea em sua totalidade e rea em sua totalidade e num mesmo instantenum mesmo instante


ClassificaClassificaçção quanto ao tipo de produtoão quanto ao tipo de produto�� ImageadoresImageadores

�� Produto = imagem bidimensional da Produto = imagem bidimensional da radiânciaradiância ou emitância ou emitância do terrenodo terreno

�� Apto a produzir informaApto a produzir informaçções espaciaisões espaciais

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

�� NãoNão--imageadoresimageadores�� Produto = dados ou grProduto = dados ou grááficosficos

�� Permitem medir a intensidade da energia proveniente de Permitem medir a intensidade da energia proveniente de um objeto de estudo, sem produzir uma imagem do terrenoum objeto de estudo, sem produzir uma imagem do terreno

�� Ex. Sondas AtmosfEx. Sondas Atmosfééricas (perfis verticais de sua ricas (perfis verticais de sua composicomposiçção)ão)



�� Sensor/Sensor/plataformaplataforma

Sistemas de aquisiSistemas de aquisiçção de dados em SR incluem 2 ão de dados em SR incluem 2 partes: a plataforma e o sensor. partes: a plataforma e o sensor.

A plataforma pode ser desde um tripA plataforma pode ser desde um tripéé convencional convencional atatéé satsatéélites e ônibus espaciaislites e ônibus espaciais

��Trataremos apenas dos satTrataremos apenas dos satéélites orbitais.lites orbitais.

Os Os sensoressensores podem ser desde podem ser desde câmeras câmeras convencionais ou radiômetros atconvencionais ou radiômetros atéé escâneresescâneresmultiespectraismultiespectrais, , espectrômetros espectrômetros imageadoresimageadoresou ou radaresradares..


Conceitos básicos

ClassificaClassificaçção de sistemas sensores (exemplos)ão de sistemas sensores (exemplos)Fonte de RadiaFonte de RadiaççãoãoPrincPrincíípio de Funcionamentopio de FuncionamentoTipo de ProdutoTipo de Produto

PASSIVOSPASSIVOSVarreduraVarredura –– Forma imagemForma imagem

��Câmera de TVCâmera de TV��Scanner SScanner Sóólido (CCD)lido (CCD)��ElEléétrotro--óópticoptico--mecânicomecânico *(LANDSAT)*(LANDSAT)��Radiômetro de MicroondasRadiômetro de Microondas

NãoNão--VarreduraVarredura -- Não forma imagemNão forma imagem��Radiômetro de MicroondasRadiômetro de Microondas��Sensor MagnSensor Magnééticotico��EspectrorradiômetroEspectrorradiômetro��ThermopointThermopoint��Sensor quânticoSensor quântico


ClassificaClassificaçção de sistemas sensores (exemplos)ão de sistemas sensores (exemplos)Fonte de RadiaFonte de RadiaççãoãoPrincPrincíípio de Funcionamentopio de FuncionamentoTipo de ProdutoTipo de Produto

PASSIVOSPASSIVOS (cont.)(cont.)

NãoNão--VarreduraVarredura -- Forma imagemForma imagem��Câmeras FotogrCâmeras Fotográáficasficas

��MonocromMonocromááticasticas��Colorida NormalColorida Normal��InfravermelhaInfravermelha��Infravermelha coloridaInfravermelha colorida


ClassificaClassificaçção de sistemas sensores ão de sistemas sensores (exemplos)(exemplos)Fonte de RadiaFonte de RadiaççãoãoPrincPrincíípio de funcionamentopio de funcionamentoTipo de ProdutoTipo de Produto

ATIVOS ATIVOS VarreduraVarredura

�� Radar de Abertura Real (RAR)Radar de Abertura Real (RAR)�� Radar de Abertura Radar de Abertura SintSintééticatica (SAR)(SAR)

NãoNão--VarreduraVarredura

�� AAltltíímemetro de Microondas tro de Microondas �� Laser Medidor de DLaser Medidor de Distânciistânciaa�� RaRadiômediômetro de Microondatro de Microonda





��Sistemas SensoresSistemas Sensores��Sensores Sensores MultiespectraisMultiespectrais


Os primeiros sensores fotogrOs primeiros sensores fotográáficos eram ficos eram pancrompancromááticosticos�� Toda a energia proveniente do alvo era Toda a energia proveniente do alvo era

integrada em todos os comprimentos de integrada em todos os comprimentos de onda de sensibilidade do filmeonda de sensibilidade do filme

��Eram perdidas informaEram perdidas informaçções especões especííficas ficas sobre as interasobre as interaçções de um objeto com um ões de um objeto com um determinado comprimento de ondadeterminado comprimento de onda

Sensores Sensores MultiespectraisMultiespectrais (1)(1)

Os primeiros avanOs primeiros avançços na concepos na concepçção dos ão dos sensores foi permitir que eles pudessem sensores foi permitir que eles pudessem registrar o sinal proveniente de regiões registrar o sinal proveniente de regiões distintas do distintas do E.E.E.E. simultaneamentesimultaneamente��Obter imagens simultâneas de uma mesma Obter imagens simultâneas de uma mesma

cenacena

��Em vEm váárias regiões do rias regiões do E.E.E.E.

��Origem dos Sensores Origem dos Sensores MultiespectraisMultiespectrais

�� www.spacewww.space--risks.com/SpaceData/ risks.com/SpaceData/


Sensores Multiespectrais (4)

�Os Sensores Multiespectrais hoje disponíveis representam avanços em relação ao primeiro sensor MSS (Sistema de Varredura Multiespectral) desenvolvido e testado pela Hugues Santa Barbara Research Center em 1970

�A maior parte dos programas espaciais em operação e planejados tem como sensor básico os sistemas de imageamento multiespectral, com bandas:� Visível – VIS� IR Próximo – NIR� IR de Ondas Curtas – MWIR� IR Termal - TIR

Sensores Multiespectrais (5)




��Sistemas SensoresSistemas Sensores��Sensores Sensores MultiespectraisMultiespectrais

��SatSatéélites Orbitaislites Orbitais��SatSatéélites de observalites de observaçção terrestreão terrestre

SatSatéélites Orbitais (1)lites Orbitais (1)

SatSatéélites de imageamentolites de imageamento��ConstruConstruíídos com determinada dos com determinada

finalidadefinalidade

��Classificados como:Classificados como:��SatSatéélites de observalites de observaçção da superfão da superfíície cie

terrestreterrestre�� Recursos NaturaisRecursos Naturais

��SatSatéélites Ambientaislites Ambientais�� MeteorolMeteorolóógicosgicos

�� OceanogrOceanográáficosficos

SatSatéélites Orbitais (2)lites Orbitais (2)

�� Três partes bTrês partes báásicas:sicas:�� subsistema coletor (ex.: subsistema coletor (ex.: óóptico) ptico) �� detector ou sensordetector ou sensor�� subsistema eletrônico (processador)subsistema eletrônico (processador)

�� Subsistema coletor (ex.: Subsistema coletor (ex.: óóptico): ptico): �� determina a resoludetermina a resoluçção espacial e ão espacial e áárea coletora da rea coletora da

radiaradiaççãoão�� Sensores:Sensores:

�� imageadoresimageadores (fotogr(fotográáficos e não fotogrficos e não fotográáficos)ficos)�� não não imageadoresimageadores

�� Subsistema eletrônico: Subsistema eletrônico: �� amplia o sinal da fonte amplia o sinal da fonte

Coletor: recebe a energia p/ uma lente, Coletor: recebe a energia p/ uma lente,

espelho, antena etcespelho, antena etc

Componentes do sistema (1)Componentes do sistema (1)

Detector: capta a energia coletada de uma Detector: capta a energia coletada de uma determinada faixa do espectro. determinada faixa do espectro.


Processador: o sinal registrado Processador: o sinal registrado éé submetido a submetido a

um processamento para obtenum processamento para obtençção do produtoão do produto


SatSatééliteslites de S.R.de S.R.

Fonte: [2]

Resumo (1)

Resumo (2)

Fonte: [2]

Bibliografia (1)Bibliografia (1)

[1] [1] MORAES NOVO, MORAES NOVO, EvlynEvlyn L.M. L.M. Sensoriamento Sensoriamento Remoto: PrincRemoto: Princíípios e Aplicapios e Aplicaççõesões. 3. 3ªª EdiEdiçção. ão. São Paulo: São Paulo: BlucherBlucher, 2008., 2008.

[2][2] JENSEN, John R. JENSEN, John R. Sensoriamento Remoto do Sensoriamento Remoto do Ambiente Ambiente –– Uma Perspectiva em Recursos Uma Perspectiva em Recursos TerrestresTerrestres. 2. 2ªª EdiEdiçção. São Josão. São Joséé dos Campos: dos Campos: Parêntese, 2009.Parêntese, 2009.

[3][3] DALMOLIN, Quintino; SANTOS, Daniel R. DALMOLIN, Quintino; SANTOS, Daniel R. Sistema Sistema LaserscannerLaserscanner: Conceitos e Princ: Conceitos e Princíípios pios de Funcionamento. de Funcionamento. 33ªª EdiEdiçção.ão. Curitiba: UFPR, Curitiba: UFPR, 2004.2004.

Bibliografia (2)Bibliografia (2)

[4][4] LIU, William T.H. LIU, William T.H. AplicaAplicaçções de ões de Sensoriamento RemotoSensoriamento Remoto. Campo Grande: . Campo Grande: UNIDERP, 2007.UNIDERP, 2007.

[5][5] MENESES, Paulo R; MADEIRA NETTO, MENESES, Paulo R; MADEIRA NETTO, JosJoséé S. S. Sensoriamento Remoto: Sensoriamento Remoto: Reflectância dos Alvos NaturaisReflectância dos Alvos Naturais. . BrasBrasíília: UnB, 2001.lia: UnB, 2001.

[6][6] Cadernos DidCadernos Didááticos do INPE sobre SIG, ticos do INPE sobre SIG, SR e GPSSR e GPS

http://www.inpe.br/crs/geodesastres/cadernodidatico.phphttp://www.inpe.br/crs/geodesastres/cadernodidatico.php

Bibliografia (3): SBibliografia (3): Síítios da Internettios da Internet

��EMBRAPA / INPEEMBRAPA / INPEhttp://www.sat.cnpm.embrapa.br/http://www.sat.cnpm.embrapa.br/

��LANDSATLANDSAThttp://www.dgi.inpe.br/siteDgi/Satelites/LANDSAT7.phphttp://www.dgi.inpe.br/siteDgi/Satelites/LANDSAT7.php

��SPOTSPOThttp://pt.wikipedia.org/wiki/Spot_(sat%C3%A9lites)http://pt.wikipedia.org/wiki/Spot_(sat%C3%A9lites)

Sensoriamento Remoto (SR) Orbital (Parte I): sistemas...

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