Sensoriamento Remoto

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Sensoriamento remoto
Geografia
Ensino Médio
1o bimestre – Aula 10
1a
SÉRIE
2024_EM_B1_V1
Histórico e evolução da tecnologia;
Tipos de sensores;
Características e capacidades dos diferentes sensores e plataformas;
Aplicações práticas do sensoriamento remoto.
Compreender os fundamentos do sensoriamento remoto;
Identificar aplicações práticas do sensoriamento remoto.
Conteúdo
Objetivos
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(EM13CHS106) Utilizar as linguagens cartográfica, gráfica e iconográfica, diferentes gêneros textuais e tecnologias digitais de informação e comunicação de forma crítica, significativa, reflexiva e ética nas diversas práticas sociais, incluindo as escolares, para se comunicar, acessar e difundir informações, produzir conhecimentos, resolver problemas e exercer protagonismo e autoria na vida pessoal e coletiva.
Observe a imagem ao lado.
Ela é considerada a primeira fotografia permanente do mundo feita por Joseph Nicéphore Niépce.
Em seguida, discutam com seus colegas a seguinte questão:
Qual a importância da invenção da fotografia?
Em seguida, sob orientação do seu professor, mostrem para a sala sua resposta.
Foto mais antiga tirada por Niépce, por volta de 1826.
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5 MINUTOS
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Para começar
É a arte e a ciência da obtenção de informação sobre um objeto, sem contato físico direto com ele. É a tecnologia científica que pode ser usada para medir e monitorar importantes características biofísicas e atividades humanas (JENSEN, 2000).
O que é sensoriamento remoto?
 I Guerra Mundial, uso para espionagem.
O SR funciona por meio de sensores que são instalados em satélites, aviões ou drones e que captam a energia emitida ou refletida pela superfície terrestre. Essa energia é transformada em dados que são interpretados por especialistas, gerando informações sobre diferentes características da superfície terrestre, como a temperatura, a umidade, a vegetação, o uso do solo, a altitude, entre outras.​
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Foco no conteúdo
As fotografias foram os primeiros produtos do SR. Durante a Guerra Civil dos EUA (1862), câmaras começaram a ser montadas em balões de ar quente para reconhecimento do território.
Sensoriamento Remoto (SR)
Balões de observação durante a Guerra Civil Americana.
Em 1909, começa a utilização de aviões para fazer as fotografias e, na Primeira Grande Guerra Mundial, elas foram bastante utilizadas. Já na II Guerra Mundial houve grande desenvolvimento do SR.
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Foco no conteúdo
Em grupos, discutam a seguinte questão:
Na opinião do grupo, qual é a relação entre as guerras e o desenvolvimento do Sensoriamento Remoto?
Em seguida, sob orientação do professor, mostrem o que foi discutido nos grupos.
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5 MINUTOS
Balões de observação durante a Guerra Civil Americana.
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Na prática
Os primeiros produtos do sensoriamento remoto foram as fotografias aéreas.
A aerofotogrametria é uma técnica que utiliza fotografias aéreas para criar mapas, modelos tridimensionais e realizar análises detalhadas do terreno. Essa disciplina combina princípios da fotogrametria, ciência que trata da medição de objetos a partir de fotografias.
Fonte: IBGE, Diretoria de Geociências, Coordenação de Cartografia.
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Foco no conteúdo
Fotografias aéreas: as fotografias aéreas são imagens obtidas por meio de câmeras montadas em aeronaves que sobrevoam a área de interesse. Elas apresentam uma distorção, principalmente nas bordas, devido à projeção.  
As ortofotos, por outro lado, são um tipo especial de imagem que passam por um processo de correção geométrica para remover distorções causadas pela inclinação e pela altura da aeronave no momento da captura. Isso resulta em uma representação mais precisa e planimetricamente correta da área mapeada. 
Foto de 1996 da Avenida Paulista.
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Foco no conteúdo
Na atualidade, os principais produtos do SR são as imagens de satélites.
Podemos encontrar dois tipos de sensores nos satélites utilizados para o Sensoriamento Remoto. São eles:
Sensores passivos
Programma CBERS
Satélite Sino-Brasileiro de Recursos Terrestres
Continua...
Os sensores passivos são aqueles que captam a energia eletromagnética que é refletida ou emitida pela superfície da Terra ou do mar. Eles não emitem energia própria, mas dependem da luz solar para fazer a medição. 
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Foco no conteúdo
Esses sensores são capazes de registrar a radiação refletida, que pode ser usada para identificar diferentes tipos de cobertura do solo, como florestas, áreas agrícolas, água e áreas urbanas. ​
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Foco no conteúdo
Resolução espectral dos sensores
O espectro eletromagnético é uma escala que mostra as diferentes formas de energia que as ondas eletromagnéticas podem ter. Algumas das ondas que compõem o espectro eletromagnético são: ondas de rádio, micro-ondas, infravermelhos, luz visível,  ultravioleta, raios X e raios gama. Dependendo do objetivo,  cada imagem será produzida em diferentes faixas do espectro eletromagnético.
Espectro eletromagnético.
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Foco no conteúdo
Sensores ativos
Os sensores ativos, em contrapartida, emitem um pulso de energia eletromagnética na direção da superfície terrestre como, por exemplo, os radares, e medem o tempo que o sinal leva para retornar ao sensor. Esse tempo de viagem é usado para determinar a distância entre o sensor e a superfície. Com essa informação, é possível construir imagens 3D de alta resolução e identificar características como elevações, além de “enxergar” através das nuvens o que está no solo.
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Foco no conteúdo
Observe os exemplos de imagens. 
Imagem da mesma  região na luz visível (esquerda) e de imagem com composição colorida (direita).
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Foco no conteúdo
Resolução espacial
A resolução espacial refere-se à capacidade de um satélite distinguir objetos e características na superfície terrestre. Ela está relacionada à nitidez e ao detalhamento das imagens capturadas. Satélites com alta resolução espacial conseguem identificar objetos pequenos e características específicas, sendo cruciais para aplicações como monitoramento de culturas agrícolas, gestão de recursos naturais, planejamento urbano e resposta a desastres naturais.
Observe as imagens no próximo slide.
Dependendo da resolução espacial da imagem, não adianta dar zoom para perceber os detalhes, que estão limitados à resolução espacial da imagem de satélite.
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Foco no conteúdo
Landsa57 TM
30 metros
Kompsat-3, PSM, 0,70 m
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Foco no conteúdo
Resolução temporal
A resolução temporal corresponde ao tempo que o satélite leva para cobrir a mesma área novamente.
A orbita do Landsat7 dura  aproximadamente 99 minutos, permitindo ao satélite dar 14 voltas na Terra por dia, cobrindo a totalidade da superfície do planeta em 16 dias. 
O Landsat7 é heliosincronizado, ou seja, sempre passa em um local no mesmo horário solar. 
O satélite SPOT 5 recobre a mesma área em 26 dias. 
O sistema CBERS, recobre a mesma área em 26 dias.
Já os satélites geoestacionários têm um período orbital igual ao período de rotação da Terra.
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Foco no conteúdo
Escreva uma dissertação explorando a importância da utilização das imagens de satélite para diversas áreas da sociedade contemporânea. Considere as contribuições dessas imagens para a ciência, o meio ambiente, a agricultura, o planejamento urbano e a gestão de desastres. Além disso, discuta como a evolução tecnológica nesse campo tem impactado positivamente várias esferas de atividades humanas.
Todo mundo escreve!
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Na prática
Você é um gestor ambiental responsável por tomar decisões estratégicas para a preservação e monitoramento de uma determinada região. Recentemente, surgiu a oportunidade de adquirir uma imagem de satélite para melhorar a eficácia das atividades de monitoramento ambiental.
Que tipo de imagem você escolheria e por quê?
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Aplicando
Quais características das imagens seriam mais adequadas para cumprircom objetivo do monitoramento ambiental?
Para o monitoramento ambiental, imagens com maior resolução espacial (da ordem de centímetros) e com resoluções temporais mais curtas são mais adequadas para subsidiar tomadas de decisões dos gestores ambientais.
Correção
Vire e converse!
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Aplicando
 O histórico e a evolução da tecnologia SR;
 Os tipos de sensores;
 As características e capacidades dos diferentes sensores e plataformas.
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O que aprendemos hoje?
SÃO PAULO. Currículo Paulista: etapa Ensino Médio. Org. Secretaria da Educação, Coordenadoria Pedagógica; União dos Dirigentes Municipais de Educação do Estado de São Paulo - UNDIME. São Paulo: SEDUC, 2020. 
LEMOV, Doug. Aula nota 10: 49 técnicas para ser um professor campeão de audiência. Tradução: Leda Beck. Consultoria e revisão técnica: Guiomar N. de Mello e Paula Louzano. São Paulo: Da Prosa/Fundação Lemann, 2011.
JENSEN, John R. Sensoriamento Remoto do ambiente: Uma perspectiva em recursos terrestres, tradução autorizada segunda edição. São José dos Campos, São Paulo: Parêntese Editora, 2011. XIII p.
Slide 3 –https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=Joseph+Nic%C3%A9phore+Ni%C3%A9pce&uselang=pt#/media/File:View_from_the_Window_at_Le_Gras,_Joseph_Nic%C3%A9phore_Ni%C3%A9pce,_uncompressed_UMN_source.png
Slide 4 – https://www.southcarolinapublicradio.org/2023-02-17/militaries-have-sought-to-use-spy-
Slide 5 – https://blog.elcabriton.com/2013/10/01/pombos-fotografos-fizeram-as-primeiras-fotos-panoramicas-da-historia/
Slide 7 – https://educa.ibge.gov.br/cartografia/21736-aerofotogrametria.html
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Referências
Slide 8 – Portal GeoSampa: Prefeitura publica fotos aéreas produzidas em 1994 e 1996 para toda a cidade | Secretaria Municipal de Urbanismo e Licenciamento | Prefeitura da Cidade de São Paulo
Slide 9 – http://www.cbers.inpe.br/centrais_conteudo/galeria/
Slide 11 – https://pt.wikipedia.org/wiki/Radia%C3%A7%C3%A3o_eletromagn%C3%A9tica#/media/Ficheiro:EM_spectrum_pt.svg.
Slide 13 – https://www.geoaplicada.com/sensoriamento-remoto/
Slide 15 – MIRANDA, E. E. de; COUTINHO, A. C. (Coord.).  Brasil Visto do Espaço.  Campinas: Embrapa Monitoramento por Satélite, 2004.  Disponível em: http://www.cdbrasil.cnpm.embrapa.br. Acesso em: 7 dez. 2023
Slide 15 – Imagens de Satélites no estado da arte (engesat.com.br)
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Referências
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