Apostila_de_Geoprocessamento_UFG

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS 
ESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS 
ENGENHARIA RURAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GEOPROCESSAMENTO 
Apostila versão beta 1.4 
 
 
 
Sumário 
 
1. Cartografia 
 
1.1. FORMA DA TERRA 
1.2. DATUM 
1.3. SISTEMAS DE COORDENADAS 
1.3.1. Sistema de coordenadas geográficas 
1.3.2. Sistemas de coordenadas planas 
1.4. PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS 
1.4.1. Parâmetros das projeções 
1.5. MAPAS, CARTAS E PLANTAS 
1.5.1. Classificação de cartas e mapas 
1.6. CARTA INTERNACIONAL DO MUNDO AO MILIONÉSIMO - CIM 
1.6.1. Índice de nomenclatura e articulação de folhas 
1.7. ESCALAS 
1.7.1. Escolha da escala 
 
EXERCÍCIOS 
 
LEITURA RECOMENDADA 
2. Sensoriamento Remoto – SENSORES 
2.1. INTRODUÇÃO 
2.2. SISTEMAS SENSORES 
2.2.1. RADIAÇÃO SOLAR 
2.2.2. ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO 
2.2.3. INTERAÇÃO DA ENERGIA COM OS OBJETOS 
2.2.4. INTERAÇÃO DA ENERGIA ELETROMAGNÉTICA COM ALVOS 
NATURAIS 
2.2.5. CAPTAÇÃO E REGISTRO PELO SENSOR DA ENERGIA 
REFLETIDA 
2.3. CÂMARA FOTOGRÁFICA 
2.3.1. INTRODUÇÃO 
2.3.2. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
2.3.3. CLASSIFICAÇÃO DAS CÂMARAS 
2.3.3.1. Quanto ao ângulo (α) 
2.3.3.2. Quanto a distância focal 
2.3.3.3. Quanto à inclinação do eixo ótico 
2.3.3.4. Quanto ao uso 
2.3.4. INTERDEPENDÊNCIA ENTRE COMPONENTES 
2.3.5. PRINCIPAIS PROBLEMAS QUE AFETAM A AQUISIÇÃO DE 
IMAGENS 
2.3.5.1. Aberrações Geométricas 
2.3.5.2. Aberração Cromática 
 
2.3.5.3. Distribuição de luz no plano focal 
2.3.5.4. Arrastamento da Imagem 
2.3.5.5. Efeitos Atmosféricos 
2.3.6. ESCOLHA DA CÂMARA E TIPO DE FILME 
2.4. MÁQUINA FOTOGRÁFICA 
2.5. EXERCÍCIOS 
2.6. LITERATURA CONSULTADA (Sensores e S.R. sub-orbital): 
 
 
3. SENSORIAMENTO REMOTO – SUB-ORBITAL 
 
3.1. INTRODUÇÃO 
 
3.2. AVIÃO 
 
3.3. PROBLEMAS COMUNS DE VÔO 
 
3.4. MAPAS DE VÔO 
 
3.5. CARTAS E FOTOGRAFIAS 
 
3.6. INTERPRETAÇÕES 
3.6.1. FOTOGRAMETRIA 
3.6.2. FOTOINTERPRETAÇÃO 
3.6.3. ETAPAS 
3.6.4. ASPECTOS QUE INFLUEM NO RECONHECIMENTO 
 
3.7. ESTEREOSCOPIA 
3.7.1. VISÃO MONOCULAR 
3.7.2. VISÃO BINOCULAR 
3.7.3. MÉTODOS DE PERCEPÇÃO ESTEREOSCÓPICA 
3.7.4. MONTAGEM DO ESTEREOPAR (FOTOGRAMA) 
 
3.8. OUTRAS FORMAS DE OBTENÇÃO DE DADOS EM S.R. SUB-
ORBITAL 
 
3.9. EXERCÍCIOS 
 
3.10. LITERATURA CONSULTADA 
 
 
4. Sensoriamento Remoto – Orbital 
 
4.1. INTRODUÇÃO 
 
4.2. CARACTERÍSTICAS DE IMAGENS ORBITAIS 
 
 
4.3. PROCESSAMENTO DIGITAL DE IMAGENS MULTIESPECTRAIS 
4.3.1. HISTOGRAMA DE IMAGEM 
4.3.2. AUMENTO DE CONTRASTE 
4.3.3. COMPOSIÇÕES COLORIDAS 
4.3.4. OPERAÇÕES MATEMÁTICAS COM IMAGENS 
4.3.5. CLASSIFICAÇÃO DE IMAGENS 
4.3.6. REGISTRO E GEORREFERENCIAMENTO DE IMAGENS 
 
4.4. EXERCÍCIOS 
 
4.5. LITERATURA CONSULTADA 
 
 
5. Sistemas de informações geográficas (SIG) 
 
5.1. INTRODUÇÃO 
 
5.2. DIFERENÇA ENTRE SIG E CAD
 
5.3. COMPONENTES 
 
5.4. ESTRUTURA DE DADOS DIGITAIS
 
5.5. TIPOS e FONTES DE DADOS
 
5.6. SISTEMA DE ANÁLISE GEOGRÁFICA
 
5.7. EXERCÍCIOS 
 
5.8. LITERATURA CONSULTADA
 
 
 
 
1. Cartografia 
 
A Cartografia pode ser definida como a ciência, a técnica e a arte da 
elaboração de mapas, através do estudo e representação da superfície terrestre. 
É responsável pela produção de mapas, cartas, globos e modelos do terreno que 
representem a superfície terrestre. A cartografia procura reunir e analisar dados 
geográficos descrevendo e representando, graficamente, as características 
geográficas de maneira fiel às suas formas, obedecendo à curvatura da Terra, de 
modo que possam ser claramente visíveis. 
 
 
1.1. FORMA DA TERRA 
 
A representação gráfica da superfície da Terra constitui o objetivo 
fundamental da Cartografia, deste modo, torna-se necessário conhecer a forma 
da superfície terrestre. 
Inicialmente a Terra era considerada plana. Com a evolução dos métodos 
astrogeodésicos surgiram as primeiras teorias e experimentos tratando a Terra 
como esférica e, posteriormente, esférica com achatamento nos pólos. Nos 
séculos XIX e XX, medições geodésicas mais precisas eliminaram totalmente a 
hipótese da Terra ter um formato elipsóide geometricamente regular. A partir 
destas medições, chegou-se à conclusão de que a Terra tem a sua superfície 
completamente irregular. Surgiu então, a concepção do geóide para a forma 
teórica da superfície da Terra. 
Esse geóide (Figura 1.1) é uma superfície equipotencial do campo 
gravimétrico da terra (superfície com o mesmo potencial de gravidade) que mais 
se aproxima ao nível médio dos mares, prolongada através dos continentes e 
ilhas. Em outras palavras, O geóide, coincide com a superfície que os oceanos 
descreveriam se não houvesse barreiras (terras) em seu caminho. 
A forma a ser utilizada para a Terra dependente do propósito do estudo. 
Para o propósito da Topografia, a Terra é considerada plana, já para cálculos 
astronômicos ela normalmente é considerada esférica. Contudo, para o uso em 
geodésia, cujo objetivo é a medida precisa de grandes distâncias sobre a 
 
superfície terrestre, envolvendo regiões, municípios e por vezes até países e 
continentes, a Terra é vista em sua forma real, ou seja, irregular. Esta forma 
irregular, no entanto, não permite uma representação matemática adequada. 
 
 
 
Elipsóide
Geóide
 
a b c 
Figura 1.1. Forma da terra geóide (a); indicação do geóide e do elipsóide (b) e a 
ondulação geioidal (c). 
 
Como a Cartografia necessita de uma superfície de referência 
geometricamente definida e o geóide não possui esta característica, foram 
estabelecidos, para a representação da superfície teórica, o modelo de forma 
esférica e também o de um elipsóide de revolução. O modelo elipsoidal é utilizado 
quando se requer alta precisão e o esférico é usado quando este requisito 
(precisão) não é muito importante. 
O elipsóide de revolução é um sólido geométrico gerado pela rotação de 
uma elipse em torno de seu eixo menor (linha dos pólos). Consiste no modelo 
matemático mais comumente usado pela ciência geodésica para uma 
representação mais precisa da superfície terrestre e pela Cartografia para o 
mapeamento sistemático nacional, por ser o que mais se aproxima à forma da 
Terra e por ser mais preciso. Desta forma, admite-se uma Terra fictícia, com 
homogênea distribuição de massas (na Terra real isto não acontece), o que 
consiste em uma simplificação do problema. As simplificações facilitam o 
posicionamento de um ponto, definindo, no modelo, um Sistema de Coordenadas. 
De maneira resumida pode-se dizer que a forma verdadeira da terra é o 
Geóide e que a cartografia, usa modelos matemáticos para elaborar cartas e 
mapas que são representações planas do modelo tridimensional. 
 
 
1.2. DATUM 
 
Datum consiste num conjunto de parâmetros que constituem a referência 
de um determinado sistema de coordenadas geográficas, e que inclui a definição 
do elipsóide de referência e a sua posição relativa ao globo terrestre. A forma, 
dimensão e posição do centro do elipsóide relativamente ao centro de massa da 
Terra são determinados de forma a que a superfície do elipsóide se adapte o 
melhor possível à superfície terrestre num determinado país ou região. 
Para realizar a determinação da latitude e longitude precisas de uma 
posição específica, é necessário conhecer uma posição em que a latitude e 
longitude já são conhecidas, isto é, um ponto "conhecido". 
Deste ponto, uma medida é feita para o novo ponto, ou seja, são feitas 
medidas de distância e direção do novo ponto em relação ao ponto conhecido. 
Usando estas medidas e executando alguns cálculos, são obtidas as 
coordenadas geográficas desejadas para o novo ponto. 
O Datum pode ser de abrangência local ou global. O datum local define o 
sistema de coordenadas para uma região ou uma área de extensão limitada, 
sendo utilizado para realizar mapeamentos locais (países, regiões), devendo ser 
escolhido de forma a minimizar as distâncias entre o elipsóide e o geóide. O 
datum global define o centro de gravidade da Terra como sendo o centro do 
elipsóide de referênciae também do sistema de coordenadas, e é utilizado na 
cobertura geral do globo terrestre, como nos sistemas globais de localização 
(GPS, GLONASS, etc.). 
Os mapas mais antigos do Brasil adotavam o datum planimétrico Córrego 
Alegre, que utiliza o elipsóide de Hayford, sendo, posteriormente adotado como 
referência o datum SAD69 que utiliza o elipsóide de referência 1967. Em outubro 
de 1993 foi estabelecido o SIRGAS (Sistema de Referência Geocêntrico para a 
América do Sul), constituindo-se de dois grupos de trabalho (Sistema de 
Referência e Datum Geocêntrico). Estes grupos desenvolvem todas as atividades 
no sentido de definir um novo sistema de referência geocêntrico e um datum para 
abranger a América do Sul. 
Um datum planimétrico ou horizontal é formalmente estabelecido por 
cinco parâmetros: dois para definir o elipsóide de referência e três para definir o 
 
vetor de translação entre o centro da Terra real e o do elipsóide. Existe também o 
datum vertical ou altimétrico, que se refere à superfície de referência usada para 
definir as altitudes de pontos da superfície terrestre. Na prática a determinação do 
datum vertical envolve um marégrafo ou uma rede de marégrafos para a medição 
do nível médio dos mares. 
O datum horizontal SAD69 tem seus parâmetros determinados para Chuá 
(MG), situado próximo à cidade de Uberaba, e o ponto de referência para o datum 
vertical é o marégrafo de Imbituba, em Santa Catarina. 
 
1.3. SISTEMAS DE COORDENADAS 
 
A localização de qualquer ponto na superfície terrestre pode ser definida 
quando se dispõe de um sistema de coordenadas como referência. 
 
1.3.1. Sistema de coordenadas geográficas 
 
No sistema de coordenadas geográficas, cada ponto da superfície 
terrestre é localizado na interseção de um meridiano com um paralelo. 
O Meridiano de origem (também conhecido como inicial ou fundamental) 
é aquele que passa pelo antigo observatório britânico de Greenwich, escolhido 
convencionalmente como a origem (0º) das longitudes sobre a superfície terrestre 
e como base para a contagem dos fusos horários. A leste de Greenwich os 
meridianos são medidos por valores crescentes até +180º. A oeste, suas medidas 
são decrescentes até o limite mínimo de –180º. 
Os paralelos são círculos, tanto no modelo esférico quanto elipsoidal, cujo 
plano é perpendicular ao eixo dos pólos. Definem-se os pólos como os extremos 
do eixo de rotação. O Equador é a circunferência máxima, perpendicular ao eixo 
de rotação e os paralelos são circunferências menores e paralelas ao Equador. 
Meridianos, são linhas formadas pela interseção entre modelo (Terra) e um plano 
que contém o eixo de rotação. 
O Equador é o paralelo que divide a Terra em dois hemisférios (Norte e 
Sul) e é considerado com o paralelo de origem (0º). Partindo do Equador em 
 
direção aos pólos têm-se vários planos paralelos ao Equador, cujos tamanhos vão 
diminuindo até se tornarem apenas um ponto nos pólos Norte (+90º) e Sul (-90º). 
A Longitude de um lugar é a distância angular entre um ponto qualquer da 
superfície terrestre e o meridiano inicial ou de origem e a Latitude é a distância 
angular entre um ponto qualquer da superfície terrestre e a linha do Equador. 
Na Figura 1.2 e 1.3 são mostrados os meridianos e paralelos, assim como 
a indicação da latitude e longitude e os sinais nos respectivos quadrantes. 
 
 
Figura 1.2. Desenho ilustrativo do sistema de coordenadas geográficas e dos 
respectivos sinais nos diferentes quadrantes no globo terrestre. 
 
Figura 1.3. Desenho ilustrativo do sistema de coordenadas geográficas no globo 
terrestre (a); das linhas de latitude, mostrando os paralelos (b), e dos 
meridianos com a indicação da longitude (c). 
 
1.3.2. Sistemas de coordenadas planas 
 
O sistema de coordenadas planas, também conhecido por sistema de 
coordenas cartesianas, baseia-se na escolha de dois eixos perpendiculares, 
 
(a) (b) (c) 
 
usualmente os eixos horizontal e vertical, cuja intersecção é denominada origem, 
estabelecida como base para a localização de qualquer ponto do plano. 
 
1.4. PROJEÇÕES CARTOGRÁFICAS 
 
Todos os mapas e cartas são representações aproximadas da superfície 
terrestre. Isto ocorre porque não se pode passar de uma superfície curva para 
uma superfície plana sem que haja deformações. 
A elaboração de um mapa consiste em um método segundo o qual se faz 
corresponder a cada ponto da Terra, em coordenadas geográficas, um ponto no 
mapa, em coordenadas planas. Para se obter essa correspondência utiliza-se os 
sistemas de projeções cartográficas. 
Existem diferentes projeções cartográficas, uma vez que há uma 
variedade de modos de projetar sobre um plano os objetos geográficos que 
caracterizam a superfície terrestre. 
Quanto ao tipo de superfície de projeção adotada, classificam-se as 
projeções em: plana ou azimutais, cilíndricas e cônicas, segundo se represente a 
superfície curva da Terra sobre um plano, um cilindro ou um cone tangente ou 
secante à Terra. 
Quanto ao grau de deformação das superfícies representadas, os 
sistemas de projeção são classificados em: 
- Conformes ou isogonais: mantêm fidelidade aos ângulos observados na 
superfície de referência da Terra, o que significa que as formas de pequenas 
feições são mantidas. Isto, porém, causa distorções nas áreas dos objetos 
representados nos mapas; 
- Equivalentes ou isométricas: conservam as relações de superfície (não 
há deformação de área); Eqüidistantes: conservam a proporção entre as 
distâncias, em determinas direções, na superfície representada. 
 
1.4.1. Parâmetros das projeções 
 
A transformação entre coordenadas geográficas e coordenadas planas é 
feita através de algoritmos das projeções cartográficas, estes dependem de certos 
 
parâmetros que variam de acordo com a projeção em questão. As principais 
projeções são as de Albert; Latitude/Longitude; Lambert Conformal; Mercator; 
Miller; Universal Transversa de Mercator (UTM); Policonica; Sinusiodal. 
 
• Projeção UTM – Universal Transverse Mercator: 
Sistema de coordenadas planas que circulam o globo baseado em 60 
zonas de tendência, no sentido norte-sul, cada uma com 6 graus de largura de 
longitude. Em relação à latitude, a divisão consiste em zonas de 4 graus e isso 
está vinculado ao tamanho da carta de 1:1 000 000 e não à projeção. A extensão 
latitudinal está compreendida entre 80º Sul e 84o Norte. 
As zonas UTM são numeradas em seqüência, a partir do antimeridiano de 
Greenwitch, ou seja de 180o E. O sistema apresenta um meridiano central, o qual 
se estende como uma linha reta N-S. O mapa de zonas UTM é apresentado na 
Figura 1.4 e na Figura 1.5 é apresentado o globo e as zonas de projeção UTM. 
 
 
Figura 1.4. Mapa de zonas da projeção UTM. 
 
 
 
Figura 1.5. Zonas da projeção UTM no globo. 
 
Cada fuso ou zona apresenta um único sistema plano de coordenadas, 
com valores que se repetem em todos os fusos. Assim, para localizar um ponto 
definido pelo sistema UTM, é necessário conhecer, além dos valores das 
coordenadas, o fuso ao qual as coordenadas pertençam, já que elas são idênticas 
de em todos os fusos (Figura 1.6). 
 
 
Figura 1.6. Sistema plano de coordenadas em cada fuso ou zona da projeção 
UTM. 
 
 
O mapeamento sistemático do Brasil, que compreende a elaboração de 
cartas topográficas, é feito na projeção UTM (1:250.000; 1:100.000; 1:50.000; 
1:25.000). Suas principais características são: 
• a superfície de projeção é um cilindro transverso e a projeção é conforme; 
• como a Terra é dividida em 60 fusos de 6º de longitude, o cilindro 
transverso adotado como a superfície de projeção assume 60 posições 
diferentes, já que seu eixo mantém-se sempre perpendicular ao meridiano 
central de cada fuso; 
• a origem corresponde à interseção do meridiano de origem com o Equador 
e por convenção tem coordenadas offset (500.000, 1.000.000); 
• aplica-se ao meridiano central de cada fuso um fatorde redução de escala 
igual a 0,9996, para minimizar as variações de escala dentro do fuso; 
• duas linhas aproximadamente retas, uma a leste e outra a oeste, distantes 
cerca de 1º37’ do meridiano central, são representadas em verdadeira 
grandeza. 
 
1.1.5. MAPAS, CARTAS E PLANTAS 
 
A distinção entre mapas e cartas não é muito clara, sendo em estes dois 
termos freqüentemente utilizados para designar um mesmo material. No entanto, 
existe uma preferência para a utilização do termo carta quando se procura referir 
a um elemento cartográfico de maior precisão. 
 
• Mapas 
Representação plana, normalmente em escala pequena, que utiliza como 
limites áreas de acidentes naturais ou político-administrativas. Destina-se a fins 
temáticos, culturais ou ilustrativos. 
 
• Cartas 
Corresponde a uma representação plana em escala média ou grande, 
desdobrada em folhas articuladas de maneira sistemática, não necessariamente 
relacionada a acidentes geográficos ou divisas políticas. São destinados à 
avaliação precisa de direções, distâncias e localização de pontos, áreas e 
 
detalhes. Os limites de uma Carta Topográfica são matemáticos, geralmente 
meridianos e paralelos. 
 
• Plantas 
Planta é um caso particular de carta na qual a representação se restringe 
a uma área muito limitada e a escala é grande, apresentando grande número de 
detalhes. Desta forma, planta pode ser conceituada como uma carta que 
representa uma área de extensão suficientemente restrita, de modo que a 
curvatura da Terra não precise ser levada em consideração, e que apresente 
escala constante. 
 
1.1.5.1. Classificação de cartas e mapas 
 
• Geral 
São documentos cartográficos elaborados sem um fim específico. 
Contudo, visam fornecer ao usuário uma base cartográfica com possibilidades de 
aplicações generalizadas, de acordo com a precisão geométrica e tolerâncias 
permitidas pela escala. Apresentam os acidentes naturais e artificiais e servem, 
também, de base para os demais tipos de cartas. 
 
• Cadastral 
Representação em escala grande, geralmente planimétrica e com maior 
nível de detalhamento, apresentando grande precisão geométrica. Normalmente é 
utilizada para representar cidades e regiões metropolitanas, nas quais a 
densidade de edificações e arruamento é grande. As escalas mais usuais na 
representação cadastral são: 1:1.000, 1:2.000, 1:5.000, 1:10.000 e 1:15.000. 
 
• Mapa de Localidade 
Denominação utilizada na Base Territorial dos Censos para identificar o 
conjunto de plantas em escala cadastral, que compõe o mapeamento de uma 
localidade (região metropolitana, cidade ou vila). 
 
 
 
• Topográfica 
Carta elaborada a partir de levantamentos aerofotogramétrico e geodésico 
original ou compilada de outras cartas topográficas em escalas maiores. Inclui os 
acidentes naturais e artificiais, em que os elementos planimétricos (sistema viário, 
obras, etc.) e altimétricos (relevo através de curvas de nível, pontos colados, etc.) 
são geometricamente bem representados. As aplicações das cartas topográficas 
variam de acordo com sua escala: 
1:25.000 - Representa cartograficamente áreas específicas, com forte 
densidade demográfica, fornecendo elementos para o planejamento 
socioeconômico e bases para anteprojetos de engenharia. Esse mapeamento, 
pelas características da escala, está dirigido para as áreas das regiões 
metropolitanas e outras que se definem pelo atendimento a projetos específicos. 
Cobertura Nacional: 1,01%. 
1:50.000 - Retrata cartograficamente zonas densamente povoadas, sendo 
adequada ao planejamento socioeconômico e à formulação de anteprojetos de 
engenharia. A sua abrangência é nacional, tendo sido cobertos até agora 13,9% 
do Território Nacional, concentrando-se principalmente nas regiões Sudeste e Sul 
do país. 
1:100.000 - Objetiva representar as áreas com notável ocupação, 
priorizadas para os investimentos governamentais, em todos os níveis de 
governo- Federal, Estadual e Municipal. A sua abrangência é nacional, tendo sido 
coberto até agora 75,39% do Território Nacional. 
1:250.000 - Subsidia o planejamento regional, além da elaboração de 
estudos e projetos que envolvam ou modifiquem o meio ambiente. A sua 
abrangência é nacional, tendo sido coberto até o momento 80,72% do Território 
Nacional. 
 
• Mapa Municipal 
Entre os principais produtos cartográficos produzidos pelo IBGE encontra-
se o mapa municipal, que é a representação cartográfica da área de um 
município, contendo os limites estabelecidos pela Divisão Político-Administrativa, 
acidentes naturais e artificiais, toponímia, rede de coordenadas geográficas e 
UTM, etc. Esta representação é elaborada a partir de bases cartográficas mais 
 
recentes e de documentos cartográficos auxiliares, na escala das referidas bases. 
O mapeamento dos municípios brasileiros é para fins de planejamento e gestão 
territorial e em especial para dar suporte às atividades de coleta e disseminação 
de pesquisas do IBGE. 
 
• Geográfica 
Carta em que os detalhes planimétricos e altimétricos são generalizados e 
oferecem uma precisão de acordo com a escala de publicação. A representação 
planimétrica é feita através de símbolos que ampliam muito os objetos 
correspondentes, alguns dos quais muitas vezes têm que ser bastante 
deslocados. A representação altimétrica é feita através de curvas de nível, cuja 
equidistância apenas dá uma idéia geral do relevo e, em geral, são empregadas 
cores hipsométricas. São elaboradas na escala 1:500.000 e menores, como por 
exemplo a Carta Internacional do Mundo ao Milionésimo (CIM). 
 
• Mapeamento das Unidades Territoriais 
Representa, a partir do mapeamento topográfico, o espaço territorial 
brasileiro através de mapas elaborados especificamente para cada unidade 
territorial do país. Exemplos: 
-Mapas do Brasil (escalas 1:2.500.000,1:5.000.000,1:10.000.000, etc.). 
-Mapas Regionais (escalas geográficas diversas). 
-Mapas Estaduais (escalas geográficas e topográficas diversas). 
• Temática 
São as cartas, mapas ou plantas em qualquer escala, destinadas a um 
tema específico, necessária às pesquisas socioeconômicas, de recursos naturais 
e estudos ambientais. A representação temática, distintamente da geral, exprime 
conhecimentos particulares para uso geral. Com base no mapeamento 
topográfico ou de unidades territoriais, o mapa temático é elaborado associando 
elementos relacionados às estruturas territoriais, à geografia, à estatística, aos 
recursos naturais e estudos ambientais. Exemplos: 
- Cartogramas temáticos das áreas social, econômica, territorial,etc. 
- Cartas do levantamento de recursos naturais (volumes RADAM). 
 
- Mapas da série Brasil 1:5.000.000 (Escolar, Geomorfológico, Vegetação, 
Unidades de Relevo, Unidades de Conservação Federais). 
- Atlas nacional, regional e estadual. 
 
• Especiais 
São as cartas, mapas ou plantas para grandes grupos de usuários muito 
distintos entre si, e cada um deles, concebido para atender a uma determinada 
faixa técnica ou científica. São documentos muito específicos e sumamente 
técnicos que se destinam à representação de fatos, dados ou fenômenos típicos, 
tendo assim, que se cingir rigidamente aos métodos e objetivos do assunto ou 
atividade a que está ligado. Por exemplo: Cartas náuticas, aeronáuticas, para fins 
militares, mapa magnético, astronômico, meteorológico e outros. 
 
Náuticas: Representa as profundidades, a natureza do fundo do mar, as curvas 
batimétricas, bancos de areia, recifes, faróis, bóias, as marés e as correntes de 
um determinado mar ou áreas terrestres e marítimas. O Sistema Internacional 
exige para a navegação marítima, seja de carga ou de passageiros, que se 
mantenha atualizado o mapeamento do litoral e hidrovias. 
 
Aeronáuticas: Representação particularizada dos aspectos cartográficos do 
terreno, ou parte dele, destinada a apresentar além de aspectos culturais e 
hidrográficos, informações suplementares necessáriasà navegação aérea, 
pilotagem ou ao planejamento de operações aéreas. 
 
Para fins militares: Em geral, são elaboradas na escala 1:25.000, representando 
os acidentes naturais do terreno, indispensáveis ao uso das forças armadas. 
Pode representar uma área litorânea características topográficas e náuticas, a fim 
de que ofereça a máxima utilidade em operações militares, sobretudo no que se 
refere a operações anfíbias. 
 
 
 
 
 
1.1.6. CARTA INTERNACIONAL DO MUNDO AO MILIONÉSIMO - CIM 
 
Fornece subsídios para a execução de estudos e análises de aspectos 
gerais e estratégicos, no nível continental. Sua abrangência é nacional, 
contemplando um conjunto de 46 cartas. A distribuição geográfica das folhas ao 
Milionésimo foi obtida com a divisão do planeta em 60 fusos de amplitude 6º, 
numerados a partir do fuso 180º W - 174º W no sentido Oeste-Leste. 
Cada um destes fusos, por sua vez está dividido a partir da linha do 
Equador em 21 zonas de 4º de amplitude para o Norte e com o mesmo número 
para o Sul. A divisão em fusos é a mesma adotada nas especificações do sistema 
UTM. Cada uma das folhas ao Milionésimo pode ser acessada por um conjunto 
de três caracteres: 
1. letra N ou S - indica se a folha está localizada ao Norte ou a Sul do 
Equador. 
2. letras A até U - cada uma destas letras se associa a um intervalo de 4º 
de latitude se desenvolvendo a Norte e a Sul do Equador e se prestam a 
indicação da latitude limite da folha. 
3. números de 1 a 60 - indicam o número de cada fuso que contém a 
folha. 
OBS: O Território Brasileiro é coberto por 08 (oito) fusos (Figura 1.7). 
 
 
Figura 1.7. Divisão do território brasileiro em fusos das coordenadas UTM. 
 
 
1 2 
4 3 
1 
NO NE 
SE SO 
2 
V X 
Z Y 
SD21 
A B 
D C 
V 
I II 
V IV 
A 
III 
VI 
 
 
No de folhas Escala Nomenclatura 
1 1:1.000.000 SD 21 
4 1:500.000 SD 21-V 
4 1:250.000 SD 21-V-A 
6 1:100.000 SD 21-V-A-I 
4 1:50.000 SD 21-V-A-1-2 
4 1:25.000 SD 21-V-A-1-2-
SE 
* Goiânia, carta 1:100.000 – SE.22-X-B-IV 
Figura 1.7. Representação dos meridianos e paralelos que cortam o Brasil na 
Carta internacional do mundo ao milionésimo (CIM), indicando ainda a divisão 
em fusos de 6º e a nomenclatura das cartas. 
 
1.1.6.1. Índice de nomenclatura e articulação de folhas 
 
A nomenclatura utilizada nas cartas tem origem nas folhas ao 
Milionésimo, e se aplica à denominação de todas as folhas de cartas do 
mapeamento sistemático (escalas de 1:1.000.000 a 1:25.000). Na Figura 1.7 é 
apresentada a forma como as cartas são nominadas. 
Para escalas maiores que 1:25.000 ainda não existem normas que 
regulamentem o código de nomenclatura. O que ocorre na maioria das vezes é 
que os órgãos produtores de cartas ou plantas nessas escalas adotam seu 
próprio sistema de articulação de folhas. 
 
 
1.1.7. ESCALAS 
 
Escala corresponde a uma relação entre uma distância real com uma 
distância representada em uma planta, mapa ou carta, de modo que as medidas 
possam ser representadas adequadamente em elementos maiores ou menores, 
dependendo da situação desejada. Elementos naturais geralmente são 
representados em tamanhos reduzidos, podendo ser representada de forma 
numérica ou gráfica. 
 
• Escala numérica 
A escala numérica representa uma relação entre valores de unidades de 
medida, resultando sempre em uma relação adimensional. A escala é obtida por 
meio da relação entre a distância gráfica e a distância real. 
A relação de escala pode ser obtida por meio da seguinte expressão: 
N
1E = e 
d
DN = , logo 
d
D
1E = (1) 
em que: 
E = escala, adimensional; 
N = denominador da escala, adimensional; 
d = distância medida na carta, L; 
D = distância real, L; 
A unidade presente nas medidas deverá ser a mesma para d e D, caso 
contrário, será necessário, além do valor obtido na expressão, também utilizar um 
coeficiente de ajuste. 
 
Exemplo: Uma estrada de 2 km é representada por 2 cm em uma carta 
topográfica. Determine a escala desta carta. 
2 km = 2000 m 
2 cm = 0,02 m 
 
100000
1E
02,0
2000
1E
d
D
1E =⇒=⇒= 
Logo, a escala da carta é de 1:100.000 
 
• Escala Gráfica 
Procura apresentar graficamente o valor real da medida representada no 
papel. É a representação gráfica de diferentes distâncias do terreno sobre uma 
linha reta graduada. A Escala Gráfica nos permite realizar as transformações de 
dimensões gráficas em dimensões reais sem efetuarmos cálculos. Para sua 
construção, entretanto, torna-se necessário o emprego da escala numérica. O seu 
emprego consiste nas seguintes operações: 
1º) Tomamos na carta a distância que pretendemos medir (pode-se usar um 
compasso). 
2º) Transportamos essa distância para a Escala Gráfica. 
3º) Lemos o resultado obtido. 
 
Cada intervalo 
da reta 
graduada 
corresponderia 
a 1 cm no 
mapa, que na 
realidade, 
neste Exemplo 
3, representa10 
km no terreno. 
 
0 10 20 30 40 50 60 
|____|____|____|____|____|____| 
( km - quilômetros ) (Exemplo 3) 
 
• Precisão gráfica 
É a menor grandeza medida no terreno, capaz de ser representada em 
desenho para uma determinada escala. A experiência demonstrou que o menor 
comprimento gráfico que se pode representar em um desenho é de 1/5 de 
milímetro ou 0,2 mm, sendo este o erro admissível. Fixado esse limite prático, 
pode-se determinar o erro tolerável nas medições cujo desenho deve ser feito em 
 
determinada escala. O erro de medição permitido será calculado da seguinte 
forma: 
N
1Er = (2) 
N 0002,0em = (3) 
 
O erro tolerável (em, em metros), portanto, varia na razão direta do 
denominador da escala e inversa da escala, ou seja, quanto menor for a escala, 
maior será o erro admissível. Os acidentes cujas dimensões forem menores que 
os valores dos erros de tolerância, não serão representados graficamente. 
 
1.1.7.1. Escolha da escala 
 
A escala mínima a ser utilizada deve ser determinada em função da 
dimensão da menor característica que se queira representar. Para tanto, utiliza-se 
a equação do erro tolerável, conforme equação 4: 
0002,0
eN m= (4) 
 
Exemplo: Considerando uma região da superfície terrestre na qual deseje-se 
mapear acidentes geográficos que possuem dimensões de 10 m extensão. Qual a 
menor escala a ser adotada para que esses acidentes tenham representação? 
50000
1E50000N
0002,0
10N =⇒=⇒= 
Logo, a escala a ser adotada deverá ser igual ou maior que 1:50.000, pois 
para essa escala, o erro admissível (0,2 mm ou 1/5 mm) corresponde a 10 m no 
terreno. 
 
 
1.2. EXERCÍCIOS 
 
1. Descreva e represente as formas utilizadas para a representação da terra? 
2. O que é um Datum e o que ele representa? 
3. Diferencie Carta de Mapa. 
4. Quais as principais classificações de Cartas e Mapas? 
5. O que é um Fuso e o que ele representa? 
6. Como é realizada a nomenclatura das folhas das Cartas? 
7. Represente a nomenclatura das cartas de 1:1.000.000 até 1:25.000 referentes a 
Goiânia. 
8. Quais as principais formas de representação das escalas? 
9. O que é precisão gráfica? 
10. Determine a escala mínima recomendada para a representação de detalhes com 
dimensões de 5 m. 
11. Em uma escala de 1:100.000, qual o tamanho dos objetos ou acidentes que 
podem ser adequadamente representados graficamente? 
12. Qual a dimensão real de uma estrada que, em uma carta cuja escala é 1:20.000, 
é representada por 8,0 cm? 
13. Em uma determinada carta, qual a distância correspondente a 12,5 km no 
terreno, sendo a escala da referida carta igual a 1:50.000? 
14. Qual a escala de uma carta na qual uma estrada com 1600 m reais é 
representada por 64,0 cm? 
15. A distância medida entre dois pontos em uma carta na escala 1:250.000 é de 
0,007 m. No terreno, qual a distância correspondente a esses dois pontos? 
16. Ao medirmos em uma carta uma distância de 0,066 m, e sabendo que a 
distância verdadeira correspondente é de 6.600m, qual será a escala da carta 
onde foi realizada a medição?17. Em uma carta verificamos que um segmento AB mede 0,008 m. O 
correspondente a este segmento no terreno é de 400 m. Determine a escala da 
carta? E se a escala fosse 2,5 vezes superior, qual seria a distância real no 
terreno, considerando a mesma medida o segmento AB? 
18. A ponte Rio-Niterói tem 14 km de extensão. Qual a distância medida em uma 
carta de escala 1:50.000? Apresentar os resultados em m e em cm. 
19. Se considerarmos que a ponte da questão 18 tem uma largura de 30 m, qual a 
largura medida na carta e qual a área representada na carta e no terreno? 
Apresentar os resultados em cm e m e em cm2 na carta e m2 para a medida real. 
20. Em uma foto aérea na escala de 1;12.000, uma construção apresenta dimensão 
lateral de 0,8 cm. Qual a dimensão real da lateral da instalação? 
21. A distância entre duas residências observadas em uma foto aérea, em linha reta, 
é de 1,2 cm. Qual a escala aproximada da fotografia sabendo que a distância 
real é de 235 m. 
22. Determinar a escala de uma carta em que uma ponte aparece com 0,8 cm de 
extensão, sabendo que uma outra carta na escala de 1:5.000, essa mesma ponte 
mede 1,5 cm. 
 
1.3. LEITURA RECOMENDADA 
Capítulo 2: Cartografia. Rocha, Cezar Henrique Barra. Geoprocessamento: 
tecnologia transdisciplinar. Juiz de Fora: ed. Autor, 2000. 
http://www.gpsglobal.com.br/Artigos/Cartografia/Forma.html Consultado em: 13 
mai 2008. 
Nota técnica: Projeções Cartográficas. Geosoft. Disponível em: 
http://www.geosoft.com/resources/technotes/pdfs/portuguese/4_Considera%C3%
A7%C3%B5es%20sobre%20proje%C3%A7%C3%B5es%20cartogr%C3%A1ficas
.pdf > Consulta em: 16 mai 2008. 
FRANCISCO, C. N.; GUIMARÃES,L. M.; SILVA, L. P. & VIEIRA, L. P. L. Estudo 
Dirigido em SIG, Cartografia: Representação da Terra em um Plano. Universidade 
Federal Fluminense. Disponível em: < 
http://www.professores.uff.br/cristiane/Estudodirigido/Cartografia.htm> Acesso em: 
16 mai 2008. 
 
2. Sensoriamento Remoto – SENSORES 
 
2.1. INTRODUÇÃO 
 
O desenvolvimento inicial do sensoriamento remoto é cientificamente 
ligado ao desenvolvimento da fotografia e à pesquisa espacial. As fotografias 
aéreas foram o primeiro produto de sensoriamento remoto a ser utilizado, tanto é 
assim, que a fotogrametria e a fotointerpretação são termos muito anteriores ao 
termo sensoriamento remoto propriamente dito. 
O termo sensoriamento remoto apareceu pela primeira vez na literatura 
científica em 1960 e significava simplesmente a aquisição de dados sem contato 
físico com os objetos. Desde então esse termo tem abrigado tecnologia e 
conhecimentos extremamente complexos derivados de diferentes campos que 
vão desde a física até a botânica e desde a engenharia eletrônica até a 
cartografia. Sensoriamento remoto consiste na utilização de sensores para a 
aquisição de informações sobre objetos ou fenômenos sem que haja contato 
direto. 
De um modo geral, o Sensoriamento Remoto pode ser definido como: 
“O conjunto de técnicas que permite obter informações de um objeto sem 
necessidade de ter contato direto com ele, realizado através da detecção da 
energia eletromagnética dele proveniente”. 
Mais especificamente, o sensoriamento remoto pode ser definido como: 
“O conjunto de técnicas de aquisição, processamento e interpretação de 
imagens obtidas por aviões ou satélites, nas quais é registrado algum aspecto da 
interação entre a matéria e a energia eletromagnética.” 
O campo de sensoriamento remoto representa a convergência de 
conhecimento de duas grandes linhas de pesquisa. De um lado, como já foi dito, o 
sensoriamento remoto é tributário da aerofotogrametria e da fotointerpretação, de 
outro lado, seu progresso se deve muito à pesquisa espacial e aos avanços 
tecnológicos por ela induzidos, resultando em sensores mais sensíveis, regiões 
espectrais ampliadas, métodos radiométricos, etc. 
 
2.2. SISTEMAS SENSORES 
 
Os sensores remotos são dispositivos capazes de detectar a energia 
eletromagnética (em determinadas faixas do espectro eletromagnético) 
proveniente de um objeto, transformá-la em um sinal elétrico e registrá-las, de tal 
forma que esta possa ser armazenada ou transmitida em tempo real para 
posteriormente ser convertida em informações que descrevem as feições dos 
objetos que compõem a superfície terrestre. As variações de energia 
eletromagnética da área observada podem ser coletadas por sistemas sensores. 
Sem eles não seria possível obter imagens ou dados de determinado alvo. 
Os corpos respondem à energia eletromagnética que incide sobre eles de 
três maneiras: absorvendo-a, transmitindo-a ou refletindo-a além, é claro, da 
emissão, que é natural de todos os corpos. Para o Sensoriamento Remoto 
interessa principalmente a reflexão, pois é a partir da energia refletida pelas 
feições da superfície terrestre que os filmes ou dispositivos CCD das câmaras são 
sensibilizados. 
 
Os sensores podem ser classificados de várias formas. Quanto à fonte de 
radiação, refere-se à capacidade do sensor de emitir a energia que irá interagir 
com os objetos. Quanto ao tipo de produto, refere-se ao produto gerado pelo 
sistema sensor. Quanto ao nível de coleta de dados, refere-se à distância entre o 
sensor e a Terra (Figura 2.1) Os sensores podem ser terrestres, sub-orbitais ou 
aéreos e orbitais. 
 
 
Figura 2.1. Diferentes níveis de obtenção de imagens/dados por 
sensoriamento remoto. 
 
Os sistemas sensores podem ser classificados como ativos e passivos. 
Os sensores passivos não possuem fonte própria de energia eletromagnética, 
como por exemplo, os sensores do satélite Landsat 5, os radiômetros e 
espectroradiômetros. Os sensores ativos possuem uma fonte própria de energia 
eletromagnética. Eles emitem energia eletromagnética para os objetos terrestres 
a serem imageados e detectam parte desta energia que é refletida por estes na 
direção destes sensores. Como exemplo, podemos citar o radar e qualquer 
câmara fotográfica com flash. Os sistemas fotográficos foram os primeiros 
equipamentos a serem desenvolvidos e utilizados para o sensoriamento remoto 
de objetos terrestres. 
Os sistemas imageadores fornecem como produto uma imagem da área 
observada, como por exemplo, temos os “scaners” e as câmaras fotográficas, 
enquanto que os sistemas não-imageadores, também denominados radiômetros 
ou espectroradiômetros, apresentam o resultado em forma de dígitos ou gráficos. 
 
2.2.1. RADIAÇÃO SOLAR 
 
O Sol é a principal fonte de energia do sistema solar. Devido à sua 
elevada temperatura, gera uma grande quantidade de energia, a qual é irradiada 
para todo o espaço, propagando-se no vácuo a uma velocidade próxima de 
300.000 km.s-1. A energia do sol também é chamada de energia radiante ou 
radiação solar. 
A radiação solar chega à superfície da atmosfera terrestre interagindo 
então com esta, de modo que nem toda a radiação disponível no topo da 
 
atmosfera atinge a superfície terrestre. De acordo com Moreira (2003), em torno 
de 37% da radiação é refletida (sendo 26% pelas nuvens e 11% pelas partículas 
da atmosfera) e em torno de 16% é absorvida pelos gases e vapor d'água. Da 
radiação que atinge a superfície terrestre, em torno de 19% é referente à 
incidência direta dos raios solares e 26% de radiação difusa. A quantidade de 
radiação interceptada pela atmosfera é variável, dependendo da quantidade de 
vapor d'água, nuvens e partículas dispersas na atmosfera. 
A atmosfera terrestre é mais permeável a determinadas faixas de 
comprimentos de onda. Estas regiões são chamadas de janelas atmosféricas. O 
conhecimento destas regiões é importante, principalmente para o 
desenvolvimento de sistemas sensores. Na Figura 2.2 é apresentado um gráfico 
indicando o espectro de radiação eletromagnética e as janelas atmosféricas. 
 
Figura 2.2. Esquema ilustrativo da incidência da radiação solar e da presença de 
janelas atmosféricas. 
 
2.2.2. ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO 
 
A radiação eletromagnética ou energia radiante não é facilmente 
caracterizada, possuindo algumas propriedadespertencentes à teoria das ondas, 
porém possui outras propriedades que faz com que se comporte como partícula. 
Radiação eletromagnética pode ser considerada como uma combinação de 
corrente elétrica alternada e campo magnético que percorre através do espaço 
com um movimento de onda. Devido a radiação atuar como uma onda, ela pode 
ser classificada tanto em termos de comprimento de onda como de freqüência. 
A radiação eletromagnética apresenta-se em diferentes comprimentos de 
onda, sendo chamada de Espectro Eletromagnético. O espectro da radiação 
eletromagnética é dividido, para finalidades práticas, em diferentes faixas de 
comprimento de onda que se dividem em raios gama (γ), raios X, radiação 
ultravioleta, radiação visível, infravermelho, microondas e ondas de rádio. 
Como a radiação eletromagnética corresponde a um espectro contínuo, 
os limites entre estas diferentes “faixas” de radiação não apresentam diferenças 
 
abruptas, uma vez que todas correspondem basicamente o mesmo fenômeno 
físico. 
A diferença entre estas faixas está relacionada ao comprimento das 
ondas e na freqüência da radiação, que fazem com que tenham diferentes 
características, como o poder de penetração ou o aquecimento. Na Figura 2.3 é 
apresentado um gráfico ilustrativo da radiação eletromagnética e, na seqüência 
apresenta-se uma breve descrição das diferentes faixas de comprimentos de 
onda. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.3. Representação gráfica do Espectro Eletromagnético, freqüência e 
comprimentos de onda. 
 
• Raios GAMA: Comprimentos de onda <1 Å (angstron) são os raios 
mais penetrantes das emissões de substâncias radioativas. Não 
existe, em princípio, limite superior para a freqüência das radiações 
gama, embora ainda seja encontrada uma faixa superior de freqüência 
para a radiação conhecida como raios cósmicos. 
• Raios X: Comprimentos de onda de 1 Å a 10 nm (1 Å = 10-10 m). São 
gerados, predominantemente, pela parada ou freamento de elétrons 
de alta energia. Por se constituir de fótons de alta energia, os raios-X 
são altamente penetrantes, sendo uma poderosa ferramenta em 
pesquisa sobre a estrutura da matéria. 
• Ultravioleta: Extensa faixa do espectro (10 nm a 400 nm). Películas 
fotográficas são mais sensíveis à radiação ultravioleta, que a luz 
visível. Uso para detecção de minerais por luminescência e poluição 
Ultra violeta 
Raios x 
Raios γ 
Espectro visível Inf 
 próx. 
Infravermelho 
Micro-ondas 
Radar 
900 nm 380 nm 750 nm 350 nm 
UV 
Próx. 
Espectro 
 
marinha. Forte atenuação atmosférica nesta faixa se apresenta como 
um grande obstáculo na sua utilização. 
• Visível: Definida como a radiação capaz de produzir a sensação de 
visão para o olho humano normal. Pequena variação de comprimento 
de onda (380 nm a 750 nm). Importante para o Sensoriamento 
Remoto, pois imagens obtidas nesta faixa, geralmente, apresentam 
excelente correlação com a experiência visual do intérprete. 
• Infravermelho: Grande importância para o Sensoriamento Remoto. 
Engloba radiação com comprimentos de onda de 0,75 um a 1,0 mm. A 
radiação I.V. é facilmente absorvida pela maioria das substâncias 
(efeito de aquecimento). 
• Microondas: Situam-se na faixa de comprimentos de onda de 1 mm a 
30 cm ou 3 X 1011 a 3 X 109 Hz. Nesta faixa de comprimentos de 
onda podem-se construir dispositivos capazes de produzir feixes de 
radiação eletromagnética altamente concentrados, chamados radares. 
Pouca atenuação pela atmosfera, ou nuvens, propicia um excelente 
meio para uso de sensores de microondas em qualquer condição de 
tempo. 
• Ondas de radio: Baixas freqüências e grandes comprimentos de 
onda. As ondas eletromagnéticas nesta faixa são utilizadas para 
comunicação a longa distância, pois, além de serem pouco atenuadas 
pela atmosfera, são refletidas pela ionosfera, propiciando uma 
propagação de longo alcance. 
 
De todo o Espectro Eletromagnético, a parte de maior interesse para o 
sensoriamento remoto de imageamento com sensores passivos são as regiões do 
espectro visível e do infravermelho. 
Quando a radiação interage com a matéria, um certo número de 
processos pode ocorrer, incluindo reflexão, espalhamento, absorção, 
fluorescência/fosforescência (absorção e reemissão), e reações fotoquímicas 
(absorção e quebra de ligações químicas). Como a luz é uma forma de energia, 
absorção de luz pela matéria faz com que a quantidade de energia das moléculas 
(ou átomos) aumente. 
 
2.2.3. INTERAÇÃO DA ENERGIA COM OS OBJETOS 
 
A energia eletromagnética que incide sobre os objetos pode ser 
absorvida, refletida ou transmitida (Figura 2.4). 
A energia absorvia normalmente é transformada em calor ou em outra 
forma de energia. Para o caso da vegetação, a energia absorvida é a responsável 
pelos processos metabólicos que promovem o seu desenvolvimento. Para o solo, 
a energia absorvida permite o seu aquecimento e assim o desenvolvimento de 
organismos terrestres e a própria sobrevivência do homem na terra, uma vez que, 
por meio do aquecimento é que o clima na Terra torna-se adequado à 
sustentação da vida. 
Para a finalidade do Sensoriamento Remoto, a parte de maior interesse é 
a da energia refletida, pois é esta que atinge o sensor e permite a geração de 
dados que são posteriormente convertidos em imagens. 
 
O fator que mede a capacidade de um objeto de refletir a energia radiante 
é chamado de reflectância, enquanto que a capacidade de absorver energia 
radiante é chamada de absortância e, a capacidade de transmitir é chamada de 
transmitância (Tabela 2.1). A reflectância, a absortância e a transmitância são 
normalmente expressas em percentual (0 a 100%) ou na forma decimal (0 a 1). 
 
Figura 2.4. Balanço global de energia. 
 
Tabela 2.1. Capacidade de absortância, reflectância e transmitância de objetos de 
acordo com características físicas (cor e opacidade). 
Objeto Exemplos Absortância Reflectância Transmitância 
Opaco e escuro Asfalto escuro, solo orgânico Alta Baixa Baixa 
Transparente Vidro, água cristalina Baixa Baixa Alta 
Opaco e claro Concreto Baixa Alta Baixa 
 
Os objetos apresentam diferentes índices de refletância, absortância e 
transmitância, o que faz com que, estes sejam visualizados em diferentes “cores” 
e tonalidades, uma vez que, a energia resultante e que atinge o olho humano 
chega em diferentes intensidades para os diferentes comprimentos de onda do 
espectro eletromagnético. 
Considerando apenas a reflectância, podemos dizer que ao longo do 
espectro eletromagnético ocorrem variações na quantidade de energia que é 
refletida, e dessa forma, os objetos podem apresentar características diferentes 
de tonalidade ou cores, dependendo do comprimento de onda do espectro que 
estiver sendo analisado. A assinatura espectral ou curva de reflectânica é o 
nome dado à curva que representa a variação da reflectância de um objeto ao 
longo do espectro eletromagnético. 
Por meio dessa assinatura é possível identificar um objeto em uma 
imagem com base na quantidade de energia registrada pelo sensor em um 
determinado comprimento de onda. Na Figura 2.5 é apresentada a forma padrão 
da assinatura espectral da vegetação verde, água limpa e solo exposto. 
Considerando somente a curva da vegetação verde, observa-se nesta figura que 
 
a reflectância (eixo y) varia com o comprimento de onda (eixo x), apresentando-
se, na faixa do espectro visível, mais baixa nos comprimentos de onda do azul e 
do vermelho, elevando-se um pouco na região do verde. Essa variação é que faz 
com que a vegetação túrgida seja observada na cor verde, uma vez que a 
componente verde é superior às demais. Nesta mesma figura observa-se que na 
região do Infravermelho Próximo a quantidade de energia refletida sofre uma 
elevação expressiva. Essa faixa de comprimento de onda, como não pertence ao 
espectro visível, não pode ser detectada pelo olho humano, mas pode ser 
detectada por sensores desenvolvidos para registrá-la. 
 
Figura 2.5. Forma padrão da assinatura espectral da vegetação verde, solonú e 
água limpa. 
 
O mesmo raciocínio pode ser utilizado para as outras curvas de 
reflectância. No caso da água limpa observa-se que sua reflectância é inferior a 
do solo e a da vegetação, assim como na região do infravermelho esta não 
reflete. Já o solo apresenta uma curva de reflectância ascendente, diferindo das 
demais. 
 
2.2.4. INTERAÇÃO DA ENERGIA ELETROMAGNÉTICA COM ALVOS 
NATURAIS 
 
a) Interação com o solo 
A reflexão da radiação eletromagnética pelo solo é influenciada por vários 
parâmetros. Entre estes, os mais importantes são os óxidos de ferro, a umidade, 
a matéria orgânica, a granulometria, a mineralogia da argila e o material de 
origem além da cor do solo, capacidade de troca catiônica, condições de 
drenagem interna do solo, temperatura, localização etc. 
A quantidade de energia refletida por determinado tipo de solo é função 
do conjunto de todos esses fatores inerentes ao solo. Em determinadas condições 
a influência de um parâmetro é maior que a influência de outro na reflectância do 
solo, resultando num espectro característico daquele parâmetro. 
Os óxidos de ferro, dependendo do tipo e da quantidade relativa, 
influenciam na cor dos solos, isto é, dão aos solos a cor correspondente ao óxido. 
Em geral, estes óxidos absorvem bastante energia eletromagnética na região do 
infravermelho próximo (com máximo de absorção em torno de 900 nm), contudo, 
 
a quantidade de energia absorvida depende da quantidade do óxido de ferro 
presente no solo. 
Não se conhece bem a contribuição de cada constituinte orgânico (ácido 
húmico e fúlvico, resíduos vegetais em decomposição etc.) na reflectância do 
solo. A composição e o conteúdo de matéria orgânica no solo são fatores que 
influenciam na reflectância dos solos em diferentes graus. Quando o teor de MO 
no solo é inferior a 2% outros constituintes do solo têm maior influência na 
reflectância do solo, contudo, quando o solo contém mais de 2% de MO, esta 
desempenha papel importante na determinação do comportamento espectral do 
solo (Baumgardner et al. 1970). De acordo com Hoffer & Johannsen (1969), à 
medida que o teor de MO aumenta a reflectância do solo decresce no intervalo de 
400 a 2.500 nm. 
A formação de crosta superficial faz com que solos úmidos apresentem 
comportamento de solos secos. Ademais a formação de crostas superficiais 
apresenta diferenças no comportamento espectral em relação à áreas adjacentes 
com o mesmo tipo de solo. Pressupõe-se que a rugosidade do solo induzida pelo 
preparo influencie na reflectância do mesmo, podendo causar efeitos de 
espalhamento ou sombreamento. 
Hoffer & Johannsen (1969) salientam que solos úmidos apresentam uma 
reflectância menor que os solos secos, na faixa do comprimento de onda de 400 a 
2.600 nm. Quando o solo é molhado, sua coloração se torna mais escura (Figura 
2.6), isto, devido ao aumento da absorção de REM em função da presença da 
água, fazendo com que a reflectância do solo diminua na região do visível e do 
infravermelho próximo. 
É importante ressaltar que cada constituinte do solo interage com a 
radiação eletromagnética diferentemente do outro. Entretanto, no solo não 
ocorrem minerais isoladamente, o que existe é o complexo solo, formado pela 
interação dos diferentes constituintes. Assim sendo, a energia refletida por um 
solo é a soma integrada de todas as energias refletidas pelos seus diferentes 
componentes. 
 
 
 
a b c 
Figura 2.6. Perfil de Latossolo em Campo Limpo-Go, observar área mais escura, 
onde o solo foi umedecido (a); Perfil de solo hidromórfico em 
Aragoiânia-GO (b); Perfil de Nitossolo em Anápolis-Go (c). 
 
b) Interação com a vegetação 
A absorção é a componente resultante da radiação solar incidente que é 
mais importante do ponto de vista bioquímico e fisiológico para os vegetais, 
contudo, a maioria dos sistemas sensores orbitais e os suborbitais são capazes 
de medir apenas a energia refletida e/ou emitida pelos objetos. 
Entre os mecanismos que influenciam a quantidade de energia 
eletromagnética refletida pelas folhas, os principais são os pigmentos, os espaços 
ocupados pela água e pelo ar e as estruturas celulares com dimensões do 
comprimento de onda da radiação incidente (grãos de amido, mitocôndrias, 
ribossomos, núcleo e outros plastídios). Além desses, o conteúdo de água, a 
maturação ou idade da folha, a posição nodal, a condição de iluminação (folhas 
expostas ao sol e folhas constantemente à sombra), pubescência e senescência 
também influenciam a energia refletida pelas folhas. 
Os pigmentos fotossintetizantes existentes nas folhas (compostos em sua 
maioria por clorofilas “a” e “b” e pelos carotenóides, xantofilas e antocianinas) 
absorvem a maior parte da radiação eletromagnética da faixa espectral do visível 
(400 a 700 nm) que incide sobre o dossel vegetativo (Figura 2.7). Nesta faixa 
espectral a reflectância e a transmitância das folhas são inferiores a 15%, tendo a 
reflectância um pico em 555 nm. 
Na região do infravermelho próximo (700 a 1.300 nm), o comportamento 
da radiação eletromagnética quanto à reflexão, transmissão e absorção é 
dominado pelas propriedades ópticas da folha, que dependem das estruturas 
celulares internas. Além disso, há uma contribuição indireta do conteúdo de água 
da folha. Nessa região espectral, a absorção é muito baixa (menos de 15%) e a 
reflectância pode chegar até 50%, dependendo da estrutura anatômica das folhas 
(Figura 2.8). 
 
 
 
b 
a c 
d e 
Figura 2.7. Talhões cultivados com cana-de-açúcar (parte superior) e talhão em 
fase de rebrota (parte inferior) com excesso de irrigação causando 
encharcamento e modificação na reflectância do solo descoberto (a); 
área gramada (parte superior direita), campo de produção de tulipas 
amarelas (parte superior direita) e campo de produção de tulipas 
vermelhas (abaixo) (b); vista aérea de um campo de produção de 
abacaxis (c); campo de produção de girassóis (d); e campo de 
produção de algodão em faze de colheita (e). 
 
 
 
a 
 
b 
Figura 2.8. Reflectância de folha verde (x) e folha seca (y) nos comprimentos de 
onda correspondentes ao azul (B), verde (G), vermelho (R) e 
infravermelho (IR) (a); e curva de reflectância típica de uma folha 
verde. Fonte: Novo, E (1989) (b). 
 
Na região do infravermelho médio (1.300 a 2.500 nm) a reflectância da 
vegetação caracteriza-se por um decréscimo dos valores da energia refletida, em 
razão principalmente da quantidade de água líquida presente na folha. 
A região do infravermelho distante ou termal (2.500 nm a 1mm) é 
caracterizada pela emissão da radiação eletromagnética pelos alvos da superfície 
terrestre. No sensoriamento remoto orbital, esta faixa espectral tem sido pouco 
explorada pela vegetação, embora o sensor TM do Landsat registre este tipo de 
radiação na banda 6. 
As observações anteriores, referentes a uma única folha, são 
fundamentais para o entendimento do comportamento espectral das diferentes 
coberturas vegetais, mas este padrão não pode ser generalizado para uma planta 
ou para uma formação vegetal, embora os formatos das curvas sejam 
semelhantes. A reflectância de uma cobertura vegetal é consideravelmente menor 
do que a de uma simples folha, devido à atenuação da radiação pela variação dos 
 
ângulos de incidência desta e de visada. Estes são afetados principalmente pela 
arquitetura do dossel (índice de área foliar e distribuição angular das folhas), pela 
contribuição de outros elementos do dossel (troncos, galhos etc.) e pela resposta 
espectral da base do dossel, também chamada de reflectância de fundo. 
 
c) Interação com a água 
A água líquida absorve toda a radiação eletromagnética abaixo de 380 nm 
e acima de 700 nm. Nesta faixa espectral a reflectância é zero e a absorção é 
total. Mesmo na faixa compreendida entre 380 e 700 nm, a reflectância da água 
líquida é relativamente pequena, ultrapassando pouco mais de 5%. Este fato 
demonstra que a água na sua forma líquida é um forte absorvedor da radiação em 
quase todasas faixas do espectro eletromagnético. Assim sendo, em imagens 
orbitais, normalmente a água líquida aparecerá em tonalidades bastante escuras, 
devido à baixa reflectância que apresenta (Figura 2.9). 
 
a b 
Figura 2.9. Área ao sul da cidade de São Paulo (Imagem Landsat 7 , Fusão 
PAN+5-4-3, 15 m de resolução, colorida) (a); e Imagem Radarsat 2 
mostrando na parte inferior a hidrelétrica de Itaipú e a cidade de Foz 
do Iguaçu (b). 
 
A água na forma gasosa apresenta elevada reflectância, em torno de 
70%, em todas as radiações eletromagnéticas contidas no espectro óptico (400 
nm a 2.500 nm). Entretanto, observam-se bandas de maior absorção em 1.000 
nm, 1.300 nm e 2.000 nm. 
Na forma de neve, a água apresenta maior reflectância do que na forma 
gasosa até 1.200 nm. Entre 1.200 nm e 2.500 nm ocorre maior absorção de 
energia eletromagnética. 
A absorção de energia eletromagnética pela massa de água é, em parte, 
devida às moléculas e aos elétrons da massa água e, em parte, às partículas 
nelas dispersas. 
O fitoplâncton e a matéria orgânica nos ecossistemas aquáticos 
apresentam estreita relação com a água, sendo responsáveis por parte da 
absorção e espalhamento da radiação solar e determinam, até certo ponto, as 
propriedades ópticas da água. À medida que a concentração de matéria orgânica 
na água aumenta, sua reflectância diminui (aumento da absorção) em todo o 
espectro visível, sendo mais acentuado nas regiões espectrais do vermelho e do 
azul. 
 
Os materiais inorgânicos também influenciam a absorção da energia pela 
massa de água, a distribuição granulométrica das partículas em suspensão é o 
parâmetro mais importante no espalhamento da radiação. A água, contendo 
material inorgânico claro e de granulometria menor em suspensão, apresenta 
maior reflectância. 
 
2.2.5. CAPTAÇÃO E REGISTRO PELO SENSOR DA ENERGIA REFLETIDA 
 
Um sistema sensor é constituído basicamente por um coletor, que pode 
ser um conjunto de lentes, espelhos ou antenas; um sistema de registro (detector) 
que pode ser um filme ou outros dispositivos, e um processador, conforme 
ilustrado na Figura 2.10. 
 
 
Figura 2.10. Reflectância de folha verde (a) e folha seca (b) nos comprimentos de 
onda correspondentes ao azul (B), verde (G), vermelho (R) e 
infravermelho (IR) 
 
A fotografia é um registro instantâneo dos detalhes do terreno que se 
determina principalmente pela distância focal da lente da câmara, pela altura de 
vôo do avião no momento da exposição e pelo filme e filtros usados (Ray, 1963 
citado por Temba 2000). Consiste da representação gráfica da realidade, ou seja, 
corresponde a energia refletida por uma superfície e captada por um sistema 
sensor e, então, registrada em uma superfície fotossensível chamada filme 
fotográfico. As fotografias podem ser obtidas por um sistema sensor instalado em 
aeronave. Esse sistema pode ser uma câmara fotográfica, um radar ou "scaner". 
A maioria dos satélites de imageamento com sensores passivos obedece 
uma órbita síncrona com o sol, sendo dependentes da energia solar para o 
registro de imagens. 
Os sensores a bordo destes satélites são câmaras imageadoras que 
possuem uma superfície com milhares de células sensíveis à radiação, as quais 
captam a energia refletida pelos objetos da superfície terrestre e a convertem em 
sinais elétricos, os quais são então convertidos em números digitais (DN). Estes 
números são armazenados na forma de um arquivo digital sendo, posteriormente, 
convertidos em imagens e então visualizados e analisados. 
 
2.3. CÂMARA FOTOGRÁFICA 
 
Câmaras fotográficas são sensores passivos que registram a energia 
refletida pela superfície terrestre e, para fotografias aéreas, são acopladas a 
aeronaves e possuem características específicas (Figura 2.11). 
 
 
 
a b 
1. Controle de vibração 
2. Plataforma do filme 
3. Drive Unit 
4. Unidade de controle 
5. Film feed rollers 
6. Film take up reel 
7. Magazine 
8. Film Supply reel 
9. Drive unit 
10. Drive of forward motion compensation 
11. Mount 
12. Exchangeable universal shutter 
13. Cone porta lentes 
14. Lentes 
c 
Figura 2.11. Aeronave para levantamento fotográfico (a); câmara fotográfica 
analógica instalada no interior da aeronave (b); e esquema de câmara 
fotográfica aerofotogramétrica analógica e seus componentes (c). 
 
As câmaras para fazer levantamentos fotográficos aéreos podem ser de 
dois tipos, aerofotogramétricas, que são câmaras especiais para fotografias 
destinadas à cartografia e de pequeno formato que são as câmaras fotográficas 
profissionais comuns, existentes no mercado. 
 
2.3.1. INTRODUÇÃO 
 
Após a criação da ciência denominada Aerofotogrametria ocorreu a 
concretização da fotografia aérea como elemento essencial para mapeamentos. 
Sua maior evolução aconteceu no período das Guerras Mundiais com o uso para 
fins militares. 
Ao final dos períodos de conflitos e com a descoberta de novos 
processos, equipamentos e materiais, a fotografia aérea tornou-se um produto de 
valor inestimável para o planejador, pesquisador e empreendedor, além de ser a 
matéria prima para o trabalho do cartógrafo. 
Em termos técnicos, considera-se como uma fotografia aérea aquela 
obtida por meio de câmara aérea rigorosamente calibrada (com distância focal, 
parâmetros de distorção de lentes e tamanho de quadro de negativo conhecidos), 
 
montada com o eixo ótico da câmara próximo da vertical (aceita-se até 3 graus de 
ângulo de inclinação) em uma aeronave devidamente preparada e homologada 
para receber este sistema. 
As fotografias aéreas obtidas através de câmaras comuns, em geral 
apresentam inclinação do eixo ótico. As fotografias aéreas verticais são assim 
chamadas quando, no momento da sua tomada, o eixo ótico da câmara 
apresenta-se exatamente na vertical ou tão próximo dela quanto possível. Em 
termos práticos é aceita uma inclinação de até 3 graus, acima disso as fotografias 
são consideradas inclinadas. 
 
2.3.2. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
 
As câmeras para fotografias aéreas apresentam o mesmo princípio de 
funcionamento das câmeras comuns, no entanto, apresentam alguns dispositivos 
que as diferenciam destas (Figura 2.12). 
 
 
Figura 2.12. Esquema de câmara fotográfica aerofotogramétrica e suas partes 
componentes. 
 
• Cone porta objetiva - sobre este cone é montado o obturador e o 
sistema de lentes; 
• Corpo da câmara - sobre ele é montado o cone porta objetiva, o 
chassi com o filme, regulador de tempo de exposição, controlador do 
obturador, etc.; 
• Chassi porta filme - contém o filme. 
 
Apresentam ainda 
a) dispositivos para amortizar vibrações; 
b) nível para acompanhamento de inclinações; 
c) regulador de recobrimento (intervalômetro); 
d) visor para observação da área a ser fotografada. 
 
 
2.3.3. CLASSIFICAÇÃO DAS CÂMARAS 
 
2.3.3.1. Quanto ao ângulo (α) 
 
O ângulo é a amplitude que pode ser registrada por determinada objetiva; 
em função de sua distância focal (Figura 2.13). Quanto maior for essa distância, 
menor será o ângulo visual, e maior será o seu poder de aproximação. 
a) pequeno (< 50o) 
Obtém fotografias de ângulo pequeno. Finalidades militares, 
reconhecimentos urbanos e confecção de ortofotomapas e mosaicos de 
áreas urbanas com construções muito altas; 
 
b) normal (50o a 75o) 
Obtém fotografias de ângulo normal. Finalidades cartográficas, confecção 
de mosaicos e mapeamento de regiões com cobertura vegetal densa; 
 
c) grande (75o a 100o) 
Obtém fotografias de ângulo grande. Finalidades cartográficas, permitindo 
a elaboração de mapas topográficos com grandes escalas, medições 
fotográficas; 
 
d) super grande (> 100o) 
Obtém fotografias de ângulo muito grande. Finalidades cartográficas com 
a vantagem de uma cobertura fotográfica muito maior. 
 
α
Câmara
Área imageada
 
Figura 2.13. Esquema de ângulo α e área imageada por câmara fotográfica. 
 
2.3.3.2. Quanto a distância focal 
 
a) pequena (55 a 100 mm); 
Associada a uma câmara super-grande-angular. Emprego: cartografia 
convencional.b) normal (153 a 210 mm); 
Associada a uma câmara grande-angular ou normal. Emprego: cartografia 
convencional. 
 
 
c) grande (305 a 610 mm). 
Associada a uma câmara de ângulo pequeno. Emprego: militar (trabalhos 
de reconhecimento). 
 
 
2.3.3.3. Quanto à inclinação do eixo ótico 
 
a) para fotografias verticais - possui eixo paralelo a linha vertical; o eixo 
ótico da câmara pode estar inclinado entre 0° e 3°; obtém fotografias 
verticais. 
b) para fotogrametria terrestre - possui eixo horizontal permitindo 
pequena inclinação em relação a linha vertical; 
c) para fotografias oblíquas - apresentam inclinação em relação ao 
eixo vertical entre 3° e 90°. Obtém fotografias oblíquas Altas (na qual 
aparece o horizonte) e fotografias oblíquas Baixas (na qual não 
aparece o horizonte) (Figura 2.14). 
 
 
Figura 2.14. Esquema da inclinação do eixo ótico, vertical (a); oblíqua baixa (b); e 
oblíqua alta (c) e os tipos de fotografias resultantes da inclinação. 
 
2.3.3.4. Quanto ao uso 
 
a) cartográfica ou métrica - destinadas a trabalhos de medição e seus 
elementos de orientação interna são conhecidos e de alta precisão.; 
obtém fotografias cartográficas; 
b) reconhecimento - são utilizadas apenas para identificação de objetos; 
seus elementos de orientação interna não são conhecidos com 
exatidão; obtém fotografias de reconhecimento; 
c) Especial - são câmaras modificadas para a obtenção de fotografias 
especiais, destinadas a finalidades específicas como fotografias 
infravermelhas, fotografias noturnas. Podem ser métricas e permitir a 
obtenção de fotografias especiais. Ex.: fotografias Trimetrogon, 
Multiespectrais, Convergentes Simétricas e Assimétricas, e 
Transversais. 
a b c
 
 
2.3.4. INTERDEPENDÊNCIA ENTRE COMPONENTES 
 
O ângulo de campo, a distância focal e o tamanho da fotografia são 
interdependentes. A Figura 2.15 apresenta uma representação esquemática 
dessa interdependência. Tomando-se o tamanho da fotografia e a altura de vôo 
como constantes, câmaras com pequena distância focal permitirão obter maior 
área imageada e, conseqüentemente, menor escala. 
Quanto maior a área imageada e quanto mais acidentada a região, 
maiores serão as distorções apresentadas na fotografia (Figura 2.16). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.15. Esquema demonstrando a redução da área imageada em função da 
redução da distância focal. 
 
 
Figura 2.16. Esquema demonstrando a tomada de fotos e as possíveis distorções 
das fotografias devido ao relevo acidentado. 
 
2.3.5. PRINCIPAIS PROBLEMAS QUE AFETAM A AQUISIÇÃO DE IMAGENS 
 
2.3.5.1. Aberrações Geométricas 
 
Estas aberrações são devidas ao formato das lentes que compõem o 
sistema de lentes da câmara. São as seguintes: 
Aberração de Esfericidade – É devida à curvatura da superfície da lente e afeta 
as imagens de objetos situados no eixo óptico. Como conseqüência, há uma falta 
A(f1) 
A(f2) 
(f2) (f1) 
H 
H = altura de vôo 
f = distância focal 
A (f) = área imageada em função de f 
 
de clareza e nitidez, reduzindo o contraste da imagem e piorando a observação 
de detalhes. Para corrigi-la, utilizam-se combinações de lentes no próprio sistema 
de lente da câmara. 
Coma – É devida à forma da lente e afeta as imagens de objetos situados fora do 
eixo óptico (raios oblíquos). É eliminada através da alteração da superfície dos 
elementos componentes do sistema óptico e limitando-se a abertura do 
diafragma. 
Astigmatismo – Produz, a partir de um ponto objeto, imagens definidas por 
linhas retas perpendiculares entre si, diminuindo a qualidade da imagem. É 
reduzido quando o plano focal é colocado no círculo de confusão mínima, onde o 
astigmatismo é minimizado. 
Curvatura de Campo – Objetos situados em um mesmo plano no objeto a ser 
imageado não possuem seus círculos de confusão mínima situados no mesmo 
plano, o que faz com que o plano-objeto não seja estritamente plano, e sim 
parabolóide. É bastante controlado quando se diminui a abertura do diafragma. 
Distorção – É a única que afeta a posição dos objetos imageados, e não a 
qualidade da imagem. Há dois tipos de distorção: radial simétrica e 
descentrada. A distorção radial simétrica é devida à refração sofrida por um raio 
de luz ao atravessar uma lente e afeta regularmente os pontos da imagem, a 
partir do ponto principal de simetria. A distorção descentrada é causada pelo não-
alinhamento dos eixos ópticos dos componentes da objetiva de uma câmara. 
Ambas são modeladas por equações matemáticas, cujos coeficientes são obtidos 
através do certificado de calibração de câmara. No passado, utilizavam-se 
princípios opto-mecânicos para corrigir estas distorções. Atualmente, os métodos 
numéricos mostram-se infinitamente mais práticos. 
 
2.3.5.2. Aberração Cromática 
 
Este tipo de efeito advém do fato de a luz se decompor em diversos 
comprimentos de onda ao passar por um sistema de lentes, de modo semelhante 
a um prisma. A distribuição de tal aberração independe da abertura do diafragma 
e é razoavelmente constante para todas as áreas do plano-imagem. A correção 
para este problema se dá ao combinar duas lentes de convergências opostas e 
índices de refração diferentes. Para maiores detalhes, pode-se consultar 
(Andrade, 1997). 
 
2.3.5.3. Distribuição de luz no plano focal 
 
A luz que chega ao plano focal para um ponto situado na periferia do 
plano focal tem uma intensidade proporcional ao fator E0 cos4α (Figura 2.17), 
onde E0 é a intensidade em um plano no eixo focal. A principal conseqüência é o 
escurecimento dos cantos da imagem. Hoje em dia, através de filtros especiais, 
tal efeito é quase que completamente eliminado. Hoje em dia, através de filtros 
especiais, tal efeito é quase que completamente eliminado. 
 
 
 
Figura 2.17. Princípio do escurecimento dos cantos da imagem (extraído de 
Lillesand, Kiefer, 2000). 
 
2.3.5.4. Arrastamento da Imagem 
 
O movimento da plataforma (sensor), durante o tempo de exposição, 
pode provocar este efeito, que se caracteriza por uma perda de nitidez na imagem 
final. 
O arrastamento pode ser corrigido através do uso de mecanismos de 
compensação de movimento (Forward Motion Compensation), que movem o filme 
durante a exposição, mantendo-o na mesma posição relativa ao terreno. As 
melhores câmaras hoje em dia possuem sistemas desse tipo. 
 
2.3.5.5. Efeitos Atmosféricos 
 
Variam de dia para dia. Alguns casos clássicos são: 
Dias ensolarados – Causam sombras muito compridas em determinados 
horários. A solução é realizar vôos quando o sol está alto. Valores para ângulo de 
elevação do sol em função da época do ano e da atitude média do lugar são 
encontrados em (Albertz, Kreiling, 1989). 
Umidade – Acentua a reflexão da luz solar nas camadas atmosféricas nas 
regiões tropicais, principalmente. Causa o efeito chamado hot-spot, que diminui o 
contraste da imagem final. Deve-se programar o vôo para que a distância zenital 
do sol esteja superior à metade do campo de abertura da objetiva da câmara 
usada. 
Névoa atmosférica – As partículas da névoa tendem a refletir o azul 
(espalhamento de Rayleigh), deixando a foto azulada. Para diminuir esse efeito, 
usa-se um filtro amarelo (chamado de minus blue) com boa transmitância para as 
demais cores. 
Variação do índice de refração nas camadas atmosféricas – Em função dos 
diferentes índices de refração, os raios ópticos não são exatamente retos, 
 
sofrendo de curvaturas que levam, na imagem, ao deslocamento dos pontos de 
sua verdadeira posição. 
 
2.3.6. ESCOLHA DA CÂMARA E TIPO DE FILME 
 
Segundo Ray (1963), citado por Temba (2000), a qualidade da imagem 
fotográfica pode ser controlada pela sensibilidade do filme utilizado. 
Os filmes fotográficos podem ser divididos em dois grupos: preto e 
branco, e colorido. Quanto à sensibilidade, podem ser do tipo normal (350 a 700 
nm) ou infravermelho próximo (até 900 nm). 
Características requeridas para a câmara: 
a) lentes de alta resolução e mínima distorção; 
b) distância focal em torno de 153 mm;c) sistema para produção de marcas fiduciais; 
d) capacidade de operar na altitude especificada; 
e) cruzamento de linhas fiduciais sobre a posição do ponto principal; 
 
2.4. MÁQUINA FOTOGRÁFICA 
 
Deve ser selecionada de modo que possa produzir fotografias de acordo 
com o especificado no planejamento do vôo. A fim de manter a sobreposição e a 
qualidade desejada no levantamento aéreo. A Figura 2.18 demonstra a 
sobreposição lateral e longitudinal de fotografias. 
 
 
Figura 2.18. Esquema da trajetória da aeronave durante o vôo indicando as 
sobreposições longitudinal e lateral das fotografias e a posição dos 
pontos principais. 
 
 
2.6. LITERATURA CONSULTADA (Sensores e S.R. sub-orbital) 
 
Introdução ao sensoriamento remoto. São José dos Campos, SP. 2001. 
 
TEMBA, P. Fundamentos da fotogrametria. UFMG, 2000. 
 
MÁRIO, H. F. S. & RODRIGUES, R. M. Fotografias Aéreas Inclinadas Obtidas 
com Câmara de Pequeno Formato para Interpretação do Meio Ambiente e 
Gestão Territorial com a Aplicação do Sistema de Informações Geográficas 
Spring. Congresso Brasileiro de Cadastro Técnico Multifinalitário UFSC 
Florianópolis, 2002 Disponível em: < http://geodesia.ufsc.br/Geodesia-
online/arquivo/cobrac_2002/062/062.HTM> Consulta em: 02 Jun 2008. 
 
Disponível em: < http://www.esteio.com.br/newsletters/paginas/002/o-
general.htm> Consulta em: 02 Jun 2008. 
 
MOREIRA, M. A. Fundamentos do Sensoriamento remoto e metodologias de 
aplicação. Viçosa,MG: UFV, 2003. 
 
 
 
3. Sensoriamento Remoto – Sub-orbital 
 
3.1. INTRODUÇÃO 
 
O uso de fotografias aéreas para identificação e mapeamentos é 
realizado desde o século XIX, tendo apresentado grande evolução durante a 2ª 
Guerra Mundial, devido a busca por melhores informações para fins militares. 
A primeira fotografia de que se tem notícia foi obtida por Daguerre e 
Niepece em 1839 e já em 1840 o seu uso estava sendo recomendado para 
levantamentos topográficos. O desenvolvimento nesta direção foi tão rápido que 
já em 1858 o corpo de engenharia da França estava utilizando fotografias 
tomadas a partir de balões para o mapeamento topográfico de amplas áreas do 
território francês. 
O advento do avião, simultaneamente ao desenvolvimento das câmaras 
fotográficas, filmes etc. trouxe um grande impulso às aplicações das fotografias 
para o levantamento dos recursos naturais, visto que permitiu a obtenção de 
dados sob condições controladas e com a cobertura de áreas relativamente 
amplas. As primeiras fotografias aéreas foram tomadas em 1909 pelos irmãos 
Wright sobre o território italiano. 
As fotografias aéreas coloridas se tornaram disponíveis a partir de 1930. 
Nesta mesma época já haviam iniciado os estudos para a produção de filmes 
sensíveis à radiação infravermelha. Com o início da 2ª Guerra Mundial 
começaram estudos sobre o processo de interação da radiação nesta faixa do 
espectro com os objetos com a finalidade de utilizar filmes infravermelhos para a 
detecção de camuflagem. 
Em 1956 foram iniciadas as primeiras aplicações sistemáticas de 
fotografias aéreas como fonte de informação para o mapeamento de informações 
vegetais nos EUA. No Brasil datam de 1958 as primeiras fotografias aéreas na 
escala 1:25.000 obtidas com o propósito de levantar as características da bacia 
Terciária do Vale do Rio Paraíba como parte de um extenso programa de 
aproveitamento de seus recursos hídricos que culminou com a retificação de seu 
curso médio entre Jacareí e Cachoeira Paulista, e com a construção do 
reservatório hidrelétrico de Paraibuna. 
 
3.2. AVIÃO 
 
Deve apresentar: 
a) Boa estabilidade; 
b) Boa visibilidade; 
c) Teto de vôo adequado para a escala prevista; 
d) Bom rendimento – autonomia de combustível, espaço e conforto. 
 
3.3. PROBLEMAS COMUNS DE VÔO 
 
a) Deriva (Drift) - desvio da linha de vôo prevista; 
b) Desvio (Crab) - inclinação horizontal do avião; 
c) Inclinação (Tilt) - inclinação da câmara fotográfica. 
Nas Figuras 3.1 e 3.2 podem ser observados os principais problemas que 
ocorrem em levantamentos aerofotográficos. 
 
 
 
Figura 3.1. Esquema ilustrativo apresentando desvio da linha de vôo, por 
inclinação horizontal da aeronave, em relação ao plano de vôo 
projetado, provocando o desvio “Drift” (a); Correção do rumo do avião 
sem correção da posição da câmara, provocando o desvio “Crab” (b); e 
correção da orientação da câmara (c) 
 
Figura 3.2. Esquema indicando inclinação do eixo ótico devido a inclinação da 
aeronave “Tilt”. 
 
3.4. MAPAS E PLANEJAMENTO DE VÔO 
 
Este tipo de mapa é essencial para a orientação do piloto e operador da 
máquina, bem como para análise do material fotográfico no escritório. 
Dentro de um projeto aerofotogramétrico o planejamento de vôo é uma 
das etapas mais importante, pois é neste momento que serão feitas as 
adequações e ajustes para o objetivo de estudo de projeto aerofotogramétrico. 
Após o planejamento de vôo, são três as fases subseqüentes do projeto 
aerofotogramétrico: a fotogrametria, a restituição e a interpretação. O plano de 
vôo pode ser realizado conforme o interesse de estudo, seja para mapeamento de 
estradas, cadastro rural, estudos hidrológicos, estudos ambientais, mapeamento 
 
de voçorocas, cartas bases, mapas topográficos, mapas de uso e ocupação do 
solo, planejamento urbano, etc. 
 
a) Papel do Eng° Agrônomo 
 
Utilizar a aerofotogrametria como ferramenta auxiliando no planejamento 
de diversos estudos. O Agrônomo é credenciado pelo CREA e seu registro 
profissional dá embasamento para a confecção do plano de vôo. 
O engenheiro agrônomo planeja missões de vôo de acordo com o objetivo 
de estudo, planejando conforme sua necessidade e interesse. 
Esse planejamento de vôo é uma fatia do mercado de trabalho pouco 
explorado pelo agrônomo, os interessados por esta área de planejamento 
geralmente são bem remunerados. 
 
b) Parâmetros Básicos para o Planejamento de Vôo 
 
• Área a ser levantada 
Essa área dependerá do objetivo de estudo, podem ser levantadas áreas 
de forma regular e irregular. Exemplos de áreas de estudos são manchas 
urbanas, propriedades rurais, bacias e sub-bacias hidrográficas, talhões ou 
qualquer área que seja de interesse. 
 
• Escala do mapa a ser gerado 
Essa escala será do produto final, seja dos mapas topográficos, temáticos 
e/ou das fotografias geradas. A escala é definida pela menor representação que 
se deseja visualizar e representar no mapa. 
A menor feição representada em um mapa é de 0,2 mm, 0,0002 m. A 
escala será dimensionada pelo alvo que se deseja estudar. Exemplo: 
Deseja-se fazer um levantamento de estradas, qual seria a menor escala 
que representa a largura das estradas? Supondo que as estradas tivessem 5 
metros de largura. Dividindo 5 por 0,0002 obtém-se o fator de escala igual a 
25.000. Então e escala será de 1:25.000. 
Quanto maior a escala da foto, maior será a possibilidade de observação 
de detalhes e, conseqüentemente, maior o número de informações, porém menor 
é a área total imageada em cada foto. 
A determinação da escala pode ser feita pela relação entre distâncias e a 
partir da distância focal e da altura de vôo. 
 
Obtenção por meio de relação entre distâncias 
t
f
f D
D
S = ou 
f
t
f
D
DS
1= 
em que: 
Sf = escala da foto 
Df = distância entre dois pontos na foto 
Dt = distância entre os mesmos pontos na foto 
 
Obtenção a partir da distância focal e da altura de vôo 
 
v
f H
fS = ou 
f
HS vf
1= 
Exercício 1 : Calcular a escala de uma fotografia cuja câmara utilizada apresenta 
uma distância focal (f) de 153 mm e altura de vôo (Hv) de 3825 m. 
 
Determinação da altura do avião para planejamento 
Sfv DfH = 
DSf corresponde ao denominador da escala fotográfica. 
 
• Base cartográfica da região 
Procurar fazer o levantamento de todos os mapas cartográficos de região. 
Sejam cartas do IBGE, DSG, plantas cadastrais, cartas municipais, imagens 
orbitais e vetores disponíveis na Internet. Levantar também os dados 
meteorológicos da região de interesse. 
 
• Altitude