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Teledetecção e SIG Apresentação e introdução da disciplina Programa da Disciplina Aula 1 • Introdução e conceitos fundamentais sobre Teledetecção Aula 2 • Revisão sobre a base de aquisição das fotografias aéreas e Base física de Teledetecção Aula 3 • Aspectos múltiplos (variações) de Teledetecção Aula 4 • Satélites e tipos de captores Aula 5 • Aquisição e características geométricas de imagem satélite Aula 6 • Processamento digital de imagens de satélite Aula 7 • Princípio de foto- interpretação de imagem satélite Aula 8 • Cartografia topográfica, geológica e do meio natural/humano por satélite Aula 9 • Exemplos práticos de aplicações temáticas de imagem de satélite na geologia e disciplinas afins Aula 10 • Introdução sobre Sistema de Informação Geográfica (SIG) Aula 11 • Dados vectoriais e Raster Aula 12 • Gestão de banco de dados • Modelos digitais Aula 13 • Análise de dados • Erros e incertezas Aula 14 • Apresentação e produto final do SIG Metodologia e Avaliação o Aulas teóricas e práticas. o 2 testes escritos e 1 trabalho prático individual por estudantes. o A nota de frequência será calculada na base da fórmula: Nota Final =80% (Testes) + 20% (Trabalhos). Referências Bibliográficas o Burrough, P.; Principles of Geographical Information Systems for land Resources Assessment; 10 ed; USA; 1996. o Muller, C., Lagrange P. Weibel R.; GIS and Generalization Methodology and Practice; England ; 1995. o Huxhold, W.; Na Introduction to Urban Geographic Information Systems; USA; 1991. o Lillesand, T.M., "Remote Sensing and Image Interpretation", second edition, 1987, o John Wiley and Sons. o Richards, J.A., "Remote Sensing and Digital Image Analysis, an Introduction", 1986, Springer-Verlag o Drury, S.A., "Image Interpretation in Geology", second edition, 1993, Chapman & Hall o Mather, P., "Computer Processing of Remotely Sensed Images, an introduction", 1987, John Wiley & Sons Introdução e conceitos fundamentais sobre Teledetecção Definições • Segundo Sampaio (2007), Teledeteccao é o processo de aquisição de informação de objectos, áreas ou fenómenos, sobre ou próximos da superfície terrestre, por um sensor de radiação electromagnética colocado acima desta superfície. Teledetecção ou Sensoriamente Remoto Satélite Avião SIG ou Sistema de Informação Geográfica • Segundo Baptista (2003), é um sistema informático capaz de reunir, armazenar, manipular, transformar e analisar e representar informação referenciada geograficamente, isto é, de acordo com a sua localização. O SIG responde questões de: o Localização; o Condição; o Tendência; o Padrão; o Modelagem. Teledetecção e SIG Plataformas e Sensores Tipos de Sistemas de Teledeteção Como se realiza a Teledeteção? Plataformas e Sistemas de Sensores Plataformas – locais ou meios de transporte onde se encontram instalados os sistemas de sensores. Exemplo: Satélites, Aeronaves, Torres e Balões. Sistemas de Sensores • Sensores – equipamentos a bordo das plataformas com a função de captar e registrar a energia electromagnética proveniente dos objectos na superfície terrestre. Classificação dos sensores QUANTO À TRANSFORMAÇÃO SOFRIDA PELA RADIAÇÃO • Sensores Imageadores - fornecem imagens das superfícies observadas, tais como as câmaras fotográficas. • Sensores Não Imageadores - os dados coletados são registrados sempre na forma de gráficos ou tabelas, como no caso dos radiômetros. Cont. Quanto à fonte de energia são basicamente classificados em: • Sensores passivos - captam energia reflectida por um alvo, proveniente de uma fonte de radiação externa, geralmente o sol. Exemplos: Câmara fotográfica, câmara televisiva e o radiómetro de varrimento (scanner). Cont. • Sensores activos – dispõem da sua propria fonte de energia. Emitem, detectam e registam a sua própria energia reflectida pelos alvos. Exemplos: LIDAR (Light Detection and Ranging) e RADAR (Radio detection and ranging). Primeiros Equipamentos e sua Evolução Resumo Histórico 1826 Invenção da Fotografia 1850’s Fotografia aéreas a partir de balões 1873 Teoria electromagnética de James Maxwell 1909 Fotografias aéreas apartir de avionetas 1910’s Reconhecimento Aéreo (1ª G.Mundial) 1930’s Desenvolvimento do Radar 1940’s Aplicação das bandas Infravermelho e Microondas 1950’s Sensoriamento Remoto em pesquisas Militares 1960’s A era do Satélite 1960 Primeiro Satélite meteorológico 1960’s Uso do termo “Remote Sensing” (Teledeteção) pela primeira vez. 1960’s Primeiras observações no espaço feitas pela Skylab 1972 Lançamento do primeiro satélite da série Landsat 1970’s Avanços rápidos no processamento digital das imagens 1980’s Landsat-4: nova geração de sensores 1986 Lançamento do satélite francês SPOT-1 1980’s Desenvolvimento de sensores hiperesctrais 1990’s Lançamento de satélites terrestres por angências e empresas comerciais Em 1960, usado pela primeira o nome “remote sensing”(Fisher, 1975), referia-se apenas a observação e a medição dum objecto, sem nele se tocar. A teledetecção passou a ser uma disciplina ligada às ciências de geografia, geologia, botânica, zoologia, engenharia civil, florestas, agricultura, meteorologiae oceanografia e, neste âmbito, fez-se geralmente referência ao “uso de sensores de radiação electromagnética para captar imagens de características que podem ser interpretadas por forma a darem-nos informações úteis”. História da Teledeteção Nos anos 60 fazia-se a interpretação visual de fotografias aéreas a P&B, que eram dadas ou fornecidas por aviões. Em 1960 e 1970, a nova descrição de teledetecção mudou quer no seu conteúdo, quer na sua organização. Finais dos anos 60 houveum grande desenvolvimentodas emulsões fotográfica se iniciaram-se experiências usandodados de sensores infravermelhos-termico e de micro-ondas instaladas em aviõese câmaras instaladas em satélites História da Teledeteção A teledetecção cresceu rapidamente após o lançamento, com sucesso, do satélite ERTS (Earth Resurces Technology Satellite), mais tarde designado LANDSAT 1, em 1972. Em cada 18 dias, este satélite era capaz de fornecer vistas sinópticas da superfície terrestre, dadas a sensores que transportava. História da Teledeteção Constelação de satélites Radiação Electromagnética, e suas Leis Espectro Electromagnético Resposta Espectral Janelas Atmosféricas Conceitos Fundamentais Radiação Electromagnética É a principal transportadora de informação, desde os alvos até os sensores. Forma dinâmica de energia, que propaga-se como uma onda a uma velocidade da luz (c). Onde: C = 300.000km/s no vácuo Formula: 𝑐 = λ. υ Fontes da Radiação Electromagnética O sol – Principal fonte da radiação electromagnética. A Terra – Fonte secundária da REM. NB: Corpos que possuam temperatura acima do zero absoluto (0K ou -273.15 °C). Espectro Electromagnético • É a distribuição da intensidade da radiacao electromagnetica em todo o seu intervalo, com relação ao comprimento de onda (λ) e frequencia (υ). Interacção da radiação com a matéria o A radiação electromagnética incidente num alvo pode ser: o Absorvida o Transmitida o Reflectida o Emitida na forma de calor. Interacção da radiação com a matéria Durante o seu percurso, a RE pode sofrer os seguintes fenómenos: absorção, refracção, reflexão (e difusão). As nuvens e a superfície quando aquecidas também emitem radiação. Os sensores captam a radiação emitida e reflectida. Comportamento espectral dos alvos Cada alvo tem o seu comportamento ou resposta espectral, que é resultante das suas propriedades físico-químicas diferentes. Produtos da TeledetecçãoAplicação dos produtos da Teledetecção Áreas de aplicação: • Agricultura; • Geociências; • Industria Florestal; • Cartografia Digital; • Meio Ambiente; • Recursos Naturais; • Planeamento Urbano; • Etc…