Iniciação em sensoriamento remoto

Prévia do material em texto

FICHAMENTO 02
Aluna: Flávia Medeiros Melo
CAPÍTULO 1 - FUNDAMENTOS DE 
SENSORIAMENTO REMOTO
Os sensores em satélites artificiais representam avanços na ciência e tecnologia espacial. As 
imagens obtidas de satélites, aeronaves (fotografias aéreas) ou até mesmo próximas à superfície, 
como uma fotografia comum da sua casa, escola ou paisagem, são todos resultados do 
sensoriamento remoto. Portanto, para começar, podemos definir o sensoriamento remoto como a 
técnica de coleta de dados por meio de sensores, seja a partir de satélites, aeronaves ou câmeras 
comuns, para obter informações sobre a Terra.
1.1 SENSORIAMENTO REMOTO
O sensoriamento remoto é a tecnologia de captar dados da superfície terrestre sem 
contato físico usando sensores em plataformas terrestres, aéreas ou orbitais, como satélites. 
A energia refletida ou emitida pela Terra é registrada por sensores eletrônicos, transformada 
em sinais elétricos e transmitida para estações de recepção na Terra. A atmosfera pode afetar 
a energia captada, especialmente em satélites distantes, e nuvens podem interferir, 
resultando na captura da energia da própria nuvem. 
ESQUEMA DE OBTENÇÃO DE IMAGENS POR SENSORIAMENTO REMOTO
1.2 FONTES DE ENERGIA USADAS EM 
SENSORIAMENTO REMOTO
O sensoriamento remoto envolve o uso de energia, que pode ser natural, como a luz solar e o 
calor da Terra, ou artificial, como o flash de uma câmera ou o sinal de radar. A energia 
utilizada é a radiação eletromagnética, que se propaga como ondas eletromagnéticas à 
velocidade da luz (cerca de 300.000 km por segundo) e é medida em frequência (em hertz, 
kHz e MHz) e comprimento de onda (em metros, micrômetros e nanômetros). A frequência é o 
número de repetições de uma onda por unidade de tempo, e o comprimento de onda é a 
distância entre os picos das ondas sucessivas.
O espectro eletromagnético representa a distribuição da radiação eletromagnética de acordo 
com o comprimento de onda e a frequência. Ele abrange desde raios cósmicos e raios gama 
(de alta frequência e curtos comprimentos de onda) até ondas de rádio e TV (de baixa 
frequência e longos comprimentos de onda). A região visível do espectro eletromagnético é 
onde o olho humano percebe a luz e distingue cores do violeta ao vermelho. O infravermelho 
é subdividido em infravermelho próximo, médio e distante, com diferentes faixas de 
comprimento de onda (0,7-1,3 µm, 1,3-6,0 µm e 6,0-1.000 µm, respectivamente).
1.3 INTERAÇÃO DA ENERGIA COM A 
SUPERFÍCIE TERRESTRE
Neste tópico, é discutido como objetos na superfície terrestre interagem com a radiação 
eletromagnética com base em suas características físicas e químicas. Isso resulta em variações na 
energia refletida, que podem ser representadas por curvas espectrais, permitindo a identificação de 
objetos em imagens de sensores remotos. Essas imagens podem variar de tons claros (alta reflexão 
de energia) a tons escuros (baixa reflexão de energia).
Na faixa da luz visível, a vegetação reflete mais energia na faixa verde, explicando sua cor verde 
percebida pelo olho humano. No entanto, na faixa do infravermelho próximo, a vegetação se 
destaca, refletindo mais energia do que outros objetos. O solo mostra um comportamento mais 
uniforme ao longo do espectro. A água, quando pura e líquida, reflete pouca energia na faixa visível e 
nenhuma na faixa do infravermelho, absorvendo a maior parte da energia. No entanto, diferentes 
tipos e concentrações de materiais na água afetam seu comportamento espectral, especialmente na 
faixa visível.
Nas imagens, a vegetação é representada com tons claros devido à sua alta reflexão de energia na 
faixa do infravermelho próximo, enquanto a água é representada com tons escuros, pois absorve 
energia nessa faixa. Na faixa visível, as variações na energia refletida resultam nas cores percebidas 
pelos olhos humanos, onde objetos que refletem luz azul aparecem azuis, e aqueles que refletem luz 
vermelha aparecem vermelhos. Branco representa a reflexão de todas as cores, enquanto preto 
indica absorção total das cores no espectro visível.
1.4 SENSORES REMOTOS
FATORES QUE INLFUENCIAM NO ESPECTRO:
Nível de aquisição de dados e o Método
Condições intrínsecas ao alvo
Condições ambientais
Localização do alvo com relação a fonte e o sensor
Atmosfera
1.5 IMAGENS COLORIDAS
 A cor de um objeto em imagens coloridas é influenciada pela quantidade de energia que ele reflete, 
pela mistura de cores de acordo com o processo aditivo e pela associação de cores com as 
imagens. O exemplo dado é a representação de vegetação e áreas urbanas com cores diferentes 
em imagens coloridas, apesar de as imagens originais serem as mesmas. A diferença reside na 
associação de cores com essas imagens, o que resulta na percepção de cores distintas para os 
mesmos objetos.
CAPÍTULO 2 - PROGRAMAS ESPACIAIS
2.1 SATÉLITES ARTIFICIAIS
Um satélite artificial é um objeto fabricado pelo ser humano e colocado em órbita ao redor da Terra 
ou de outros corpos celestes. Esses satélites são projetados para realizar diversas funções, como 
comunicação, observação da Terra, pesquisa científica, navegação, monitoramento meteorológico e 
muito mais. Eles são lançados no espaço com a ajuda de foguetes e podem permanecer em órbita 
durante um período determinado, enviando informações ou realizando tarefas específicas.
Satélites artificiais desempenham um papel fundamental em várias áreas da tecnologia e da ciência 
moderna, permitindo comunicações globais, previsões meteorológicas precisas, monitoramento 
ambiental, mapeamento geográfico e muito mais. Além da órbita terrestre, os satélites artificiais 
também podem ser usados para explorar outros corpos celestes, como a Lua, Marte e planetas 
distantes.
Satélites Meteorológicos:
Um satélite meteorológico é um tipo de satélite artificial projetado especificamente para monitorar as 
condições meteorológicas da Terra a partir do espaço. Esses satélites desempenham um papel 
crítico na coleta de dados relacionados ao clima e na previsão do tempo. Eles são equipados com 
instrumentos que permitem observar a Terra a partir de órbita, coletando informações sobre nuvens, 
temperatura da superfície, padrões de vento, umidade, pressão atmosférica e outros parâmetros 
meteorológicos.
Os dados coletados por satélites meteorológicos são fundamentais para previsões meteorológicas 
precisas, monitoramento de sistemas climáticos, prevenção de desastres naturais, como furacões e 
tempestades, e para várias aplicações em agricultura, aviação, navegação e gerenciamento de 
recursos naturais. Eles permitem uma visão global das condições climáticas e ajudam os 
meteorologistas a entender melhor o comportamento atmosférico e a tomar decisões informadas em 
relação ao clima.
Satélites de Recursos Terrestres: 
Um satélite de recurso terrestre, também conhecido como satélite de sensoriamento remoto, é um 
tipo de satélite artificial projetado para coletar informações sobre a Terra a partir do espaço. A 
principal finalidade desses satélites é observar e monitorar o planeta para uma variedade de 
aplicações, como mapeamento, monitoramento ambiental, agrícola e florestal, gestão de recursos 
naturais, previsão de desastres naturais, planejamento urbano, entre outras.
Esses satélites são equipados com sensores e instrumentos que capturam imagens e dados sobre a 
superfície terrestre, incluindo informações sobre a cobertura terrestre, uso do solo, temperatura da 
superfície, umidade, poluição atmosférica e outros parâmetros. As imagens e dados coletados por 
esses satélites são usados por cientistas, agências governamentais, empresas e organizações 
diversas para uma variedade de fins, como agricultura de precisão, monitoramento de 
desmatamento, prevenção de desastres naturais, planejamento de infraestrutura e muito mais.
Alguns exemplos de satélites de recurso terrestre incluem o Landsat da NASA e o Copernicus 
Sentinel da Agência Espacial Europeia (ESA). Esses satélites desempenham um papel fundamental 
noestudo e na gestão dos recursos terrestres e no monitoramento das mudanças ambientais na 
Terra.
2.2 PROGRAMA ESPACIAL BRASILEIRO
O Brasil participa ativamente do campo da ciência e tecnologia espacial desde os anos 1960, o 
que o coloca em um grupo seleto de 18 países com domínio no ciclo de desenvolvimento de satélites 
artificiais. Esses países cooperam e negociam na área de ciência e tecnologia espaciais. Esse 
conhecimento confere ao Brasil maior independência, soberania e capacidade de competir, 
transformando-o de mero usuário de tecnologias espaciais em um participante ativo. O Brasil é o 
único país em desenvolvimento convidado para o programa da Estação Espacial Internacional. Os 
programas MECB e CBERS são exemplos das pesquisas espaciais brasileiras.
O primeiro programa espacial brasileiro, conhecido como Missão Espacial Completa Brasileira 
(MECB), foi coordenado pela Agência Espacial Brasileira (AEB) e envolveu a construção de satélites 
de coleta de dados (SCD-1 e SCD-2) e satélites de sensoriamento remoto (SSR1 e SSR2). O SCD-1 
foi lançado em 1993 e o SCD-2 em 1998, ambos com sucesso. Esses satélites coletam dados 
ambientais, como CO2 e ozônio, e são utilizados no Sistema Nacional de Dados Ambientais 
(SINDA).
Os satélites brasileiros de sensoriamento remoto têm como objetivo principal monitorar o ambiente 
da Floresta Amazônica e outras regiões, como o Cerrado, Pantanal, Caatinga e Mata Atlântica. O 
programa espacial atual prevê a construção de uma Plataforma Multimissão (PMM) para suportar 
vários satélites, incluindo o Amazônia-1, planejado para substituir o SSR-1 e com lançamento 
previsto para 2012. O Amazônia-1 operará em órbita polar a 780 km de altitude e fornecerá imagens 
de alta resolução espacial da Terra. Além disso, está previsto o desenvolvimento de um satélite com 
radar imageador.
O CBERS desempenha um papel importante na aquisição de imagens da Terra e promove a livre 
distribuição de dados para vários países. O programa também introduziu melhorias nos satélites, 
como uma Câmera Pancromática de Alta Resolução, sistema de gravação a bordo, GPS e sensor de 
estrelas. As imagens do CBERS podem ser obtidas gratuitamente online, e o programa é 
acompanhado por meio do site da Agência Espacial Brasileira.
MECB: 
CBERS: O programa CBERS (China-Brazil Earth Resources Satellite, Satélite Sino-Brasileiro de 
Recursos Terrestres) é resultado da cooperação entre o Brasil e a China para construir satélites 
de sensoriamento remoto de recursos terrestres. Lançado em 1999, o CBERS-1 foi o primeiro 
satélite do programa, seguido pelo CBERS-2 e CBERS-2B em 2003 e 2007, respectivamente. O 
CBERS opera com três tipos de sensores, incluindo uma câmara CCD, um varredor 
multiespectral infravermelho e um imageador de visada larga. O satélite também tem um 
sistema de coleta de dados que retransmite informações ambientais de pequenas estações 
terrestres. O programa continua com os lançamentos do CBERS-3 e CBERS-4 em 2011 e 2013, 
respectivamente.
CAPÍTULO 3 - DA IMAGEM AO MAPA
As imagens de sensores remotos são uma fonte crescentemente utilizada para criar vários tipos de 
mapas. Por exemplo, a Figura 3.1 mostra um mapa derivado da interpretação de uma imagem de 
satélite, onde os dados da imagem são transformados em informações cartográficas. Enquanto os 
mapas contêm informações, as imagens de sensores remotos contêm dados que requerem 
interpretação para se tornarem informações úteis, um processo que será abordado em capítulos 
posteriores.
Imagens de satélites e fotografias aéreas são retratos da superfície terrestre, enquanto os mapas 
são representações planas de áreas da Terra, frequentemente usando símbolos para representar 
informações. Os mapas simplificam e destacam elementos específicos da realidade. Por outro lado, 
as imagens de sensores remotos mostram o ambiente em sua totalidade, incluindo geologia, relevo, 
solo, água, vegetação e uso da terra. Nos mapas, esses elementos costumam ser representados 
separadamente, como mapas de solos ou mapas de vegetação.
A principal finalidade dos mapas é representar e localizar áreas, objetos e fenômenos, tornando a 
orientação no espaço mais fácil e expandindo nosso entendimento sobre o mundo. Os mapas têm 
sido usados como uma forma de comunicação entre as pessoas ao longo da história, inicialmente 
desenhados manualmente com base em observações de campo. À medida que o conhecimento 
sobre a Terra cresceu, as imagens de sensores remotos desempenharam um papel significativo no 
aprimoramento da representação cartográfica. Com avanços tecnológicos, como a cartografia digital 
e a automação, a criação de mapas se tornou uma tarefa cada vez mais automatizada, resultando na 
definição da cartografia como a ciência, arte e tecnologia de produzir mapas.
3.1 IMAGENS EM 3D E ESTEREOSCOPIA
Imagens em 3D e estereoscopia são técnicas que buscam criar a ilusão de profundidade em 
imagens, permitindo que os observadores percebam objetos e cenas tridimensionais de maneira 
mais realista. 
3.2 ESCALAS
A escala em uma fotografia, imagem ou mapa é fundamental para calcular áreas e distâncias entre 
locais. Pode ser expressa numericamente ou graficamente, com a vantagem de manter a proporção 
quando a figura é ampliada ou reduzida. A relação entre escala e resolução é notável, mas esses 
são conceitos distintos.
A resolução espacial de uma imagem determina a escala ideal para extrair o máximo de informação. 
Por exemplo, em imagens com resolução de 30 metros, a escala ideal pode ser cerca de 1:100.000. 
Escalas menores comprimem dados, enquanto escalas maiores degradam a imagem, resultando na 
perda de informações. A escolha da escala também depende do propósito do estudo, e muitas vezes 
uma escala menor que a ideal pode ser suficiente, dependendo do nível de detalhe necessário.
Imagens em 3D: As imagens em 3D são aquelas que apresentam profundidade, largura e 
altura, de modo que os objetos parecem ter volume e se destacar da tela ou da superfície em 
que são exibidos. Essas imagens são frequentemente usadas em entretenimento, como filmes 
3D, videogames e realidade virtual (VR). Elas criam uma experiência mais imersiva, permitindo 
que o espectador perceba a profundidade e a sensação de espaço.
Estereoscopia: A estereoscopia é uma técnica que explora a maneira como nossos olhos 
percebem o mundo para criar a ilusão de profundidade. Ela envolve a criação de duas imagens 
ligeiramente diferentes, uma para cada olho, de modo que, quando vistas separadamente, 
essas imagens são bidimensionais, mas quando observadas juntas, criam a percepção de 
profundidade e tridimensionalidade. Isso ocorre porque nossos olhos estão posicionados 
ligeiramente afastados um do outro, e cada um vê uma imagem levemente diferente. A 
combinação das duas imagens cria a sensação de profundidade.
Além disso, as características da área e sua extensão também influenciam a escolha da escala de 
trabalho. Por exemplo, para monitorar o desflorestamento na vasta região amazônica brasileira, que 
é coberta por 229 imagens Landsat, uma escala de 1:250.000 é usada com sucesso. Isso ilustra 
como a escolha da escala deve ser adaptada ao contexto específico do estudo e às necessidades de 
informação.
3.3 DISTÂNCIA DOS SENSORES À SUPERFÍCIE 
TERRESTRE
A obtenção de dados de sensoriamento remoto pode ocorrer em diferentes níveis de altitude em 
relação à superfície observada, envolvendo três principais níveis: orbital (sensores a bordo de 
satélites artificiais), aéreo (sensores a bordo de aeronaves) e de campo/laboratório.
O nível de altitude da plataforma do sensor afeta o tamanho da área observada, a resolução e a 
escala das imagens. Quanto maior a altitude, maior a distância entre o sensor e a superfície da 
Terra, o que resulta em uma área observada maior. Por outro lado, uma menor altitude permite 
observar uma área menor, mas com uma resolução espacial maior e mais detalhes visíveis na 
imagem.
Os sensores de alta resolução temporal, mas com baixaresolução espacial, capturam imagens de 
vastas áreas da Terra, com faixas de até 1.000 km ou mesmo uma face completa do planeta. Por 
outro lado, sensores mais próximos da Terra cobrem áreas mais limitadas, geralmente entre 10 e 20 
km, mas proporcionam uma resolução espacial mais alta e mais detalhes nas imagens.
Avanços tecnológicos permitem que mesmo sensores a grandes distâncias, como o satélite 
QuickBird a 450 km de altitude, capturem imagens de alta resolução espacial. Além disso, o uso de 
visadas laterais (inclinação) na aquisição de imagens também amplia a resolução temporal e a área 
coberta.
3.4 LEGENDA
As legendas desempenham um papel importante em mapas, explicando o significado dos símbolos e 
cores usados para representar objetos, pessoas, ambientes e fenômenos de forma simplificada. Ao 
interpretar uma imagem, é possível criar uma legenda para representar o resultado da interpretação.
Além disso, uma imagem pode ser transformada em uma carta (carta-imagem) se for corrigida 
(georreferenciada) e complementada com informações cartográficas, como toponímia (nomes de 
lugares), escala, legenda e outros elementos. 
EXEMPLO:
CAPÍTULO 4 - INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS
4.1 INTERPRETAÇÃO DE IMAGENS
A interpretação de fotografias ou imagens, envolve identificar objetos representados e atribuir 
significado a eles. A interpretação depende da resolução e escala da imagem, bem como do 
conhecimento e experiência do intérprete, especialmente sobre o tema em questão e sensoriamento 
remoto. O conhecimento prévio da área geográfica facilita a interpretação, como demonstrado pelo 
exemplo de populações tradicionais que utilizam imagens de satélite. Recomenda-se que iniciantes 
comecem com imagens de áreas familiares e obtenham informações adicionais por meio de livros, 
mapas e trabalho de campo para aprimorar a interpretação de imagens e torná-la mais confiável.
Objetos como relevo, drenagem, água, cobertura vegetal e uso da terra são mais facilmente visíveis. 
A interpretação envolve estabelecer uma relação entre o que é visível na imagem e o que não é 
diretamente visível. A partir da análise da drenagem e das formas de relevo, são feitas interpretações 
sobre geologia, solos e processos relacionados. Os resultados da interpretação são frequentemente 
apresentados na forma de mapas, onde os objetos identificados são delimitados, estradas e 
drenagem são assinalados, e o mapa pode ser gerado digitalmente. A interpretação pode ser feita 
diretamente na tela do computador com o uso de software de processamento de imagens e um SIG 
(Sistema de Informação Geográfica). Existem também programas de segmentação e classificação 
de imagens digitais que geram mapas automaticamente, mas sempre requerem interação humana 
para avaliação. 
4.2 ELEMENTOS E CHAVES DE INTERPRETAÇÃO 
DE IMAGEM
Elementos-chave para a interpretação de imagens obtidas por sensores remotos, 
independentemente da resolução e escala:
Tonalidade/Cor: Na interpretação de imagens em preto e branco, as variações de energia refletida 
ou emitida são representadas por diferentes tons de cinza, variando do branco ao preto. Em imagens 
coloridas, as variações são representadas por diferentes cores.
Textura: Refere-se à suavidade ou rugosidade dos objetos em uma imagem, fornecendo 
informações sobre as variações de tons ou cores. É crucial na identificação de unidades de relevo, 
como áreas planas e acidentadas.
Tamanho: Relativo à escala da imagem, o tamanho dos objetos é um elemento essencial na 
identificação. Permite distinguir entre diferentes tipos de áreas, como residências, indústrias, 
avenidas e erosões, com base em sua dimensão na imagem.
É de grande importância a cor nas imagens coloridas, pois o olho humano pode distinguir uma 
variedade muito maior de cores em comparação com tons de cinza. Cada elemento desempenha um 
papel fundamental na interpretação de imagens e na extração de informações sobre objetos, áreas 
ou fenômenos.
A forma também é um elemento importante para identificação dos elementos em uma imagem, como 
se pode observar na figura acima, essa forma circular representa a existência de um vulcão.
4.3 SELEÇÃO DE IMAGENS DE SATÉLITE
A seleção adequada de imagens de sensoriamento remoto deve levar em consideração os objetivos 
específicos de estudo, as características da área de interesse e as aplicações previstas. A data da 
imagem, a escolha das bandas espectrais e a análise da topografia desempenham papéis cruciais 
na interpretação e extração de informações.
O uso de diferentes tipos de imagens e dados é essencial para fornecer uma compreensão 
abrangente da área de estudo, e a escolha adequada depende dos objetivos específicos da análise. 
Essa abordagem ampla permite ao analista obter uma ampla variedade de informações 
geoespaciais.
CAPÍTULO 5 - PROCESSAMENTO DE IMAGENS
O processamento de imagens é dividido em 3 etapas:
CAPÍTULO 6 - O USO DE IMAGENS NO ESTUDO 
DE FENÔMENOS AMBIENTAIS
Pré-processamento: O pré-processamento tem como objetivo preparar as imagens para 
análise, corrigir distorções e garantir que os dados sejam de alta qualidade e adequados para as 
finalidades específicas de estudo. Através dos processos de calibração radiométrica, correção 
atmosférica, remoção de ruídos, correção geométrica, uso de datum e altitude, efeito do relevo, 
georreferenciamento, restauração de imagens.
Realce de imagens: O realce de imagens é uma etapa importante no processamento de 
imagens de sensoriamento remoto, pois pode melhorar a qualidade visual das imagens, 
facilitando a interpretação e destacando objetos e feições de interesse. A escolha da técnica de 
realce depende dos objetivos da análise e do tipo de informações que você deseja destacar. É 
importante entender como essas técnicas afetam os dados e aplicá-las adequadamente para 
obter os resultados desejados. A seleção de parâmetros, como o tamanho da máscara em filtros 
espaciais, é crucial para obter os resultados desejados. O conhecimento dessas técnicas é 
fundamental para a interpretação de imagens de sensoriamento remoto realçadas e integradas.
Segmentação e classificação: A segmentação e classificação de imagens de sensoriamento 
remoto são etapas essenciais no processamento de dados de satélite e têm aplicações amplas, 
incluindo geologia, geomorfologia e mapeamento temático.A segmentação e classificação de 
imagens são poderosas ferramentas para análise de dados de sensoriamento remoto, 
permitindo a criação de mapas temáticos e a extração de informações detalhadas de imagens 
de satélite. O sucesso dessas técnicas muitas vezes depende do conhecimento temático do 
analista e da combinação de abordagens supervisionadas e não supervisionadas.
As imagens de satélites desempenham um papel fundamental na observação, monitoramento e 
compreensão de fenômenos naturais e antrópicos que afetam o meio ambiente e a sociedade. 
Monitoramento de Fenômenos Naturais:
Fenômenos Antrópicos:
O uso de imagens de satélites é uma ferramenta essencial para governos, cientistas, gestores 
ambientais e organizações que trabalham para entender e mitigar os efeitos desses fenômenos na 
Terra. Além disso, a combinação de dados de satélites com informações de outras fontes, como 
sensores terrestres e dados meteorológicos, é crucial para uma compreensão abrangente do 
ambiente e para a previsão e resposta a eventos naturais e impactos antrópicos.
Atmosfera e Clima: As imagens de satélites meteorológicos são essenciais para o 
monitoramento das condições atmosféricas. Elas permitem observar o movimento de sistemas 
climáticos, como frentes, tempestades, furacões e sistemas de baixa pressão. Isso é crucial 
para prever o tempo e emitir alertas antecipados para eventos climáticos severos.
Vulcanismo: O monitoramento de vulcões ativos é feito com a ajuda de imagens de satélites. 
Mudanças na temperatura, na emissão de gases e na topografia do vulcão podem ser 
detectadas, auxiliando na previsão de erupções vulcânicas.
Erosão do Solo: As imagens desatélites podem ser usadas para identificar áreas suscetíveis à 
erosão do solo, especialmente quando a cobertura vegetal é removida. Isso é valioso para o 
planejamento de conservação do solo.
Inundações: O monitoramento de áreas propensas a inundações é facilitado por imagens de 
satélites, que podem detectar mudanças nos níveis de água, bem como o início e a extensão de 
inundações.
Desmatamento: As imagens de satélites desempenham um papel crítico na detecção e no 
monitoramento do desmatamento. Elas permitem identificar áreas de floresta que foram 
convertidas em uso agrícola, áreas urbanas ou outras finalidades.
Queimadas: Imagens de satélites são usadas para identificar focos de incêndio e áreas 
queimadas. Isso é vital para o controle de incêndios florestais e o monitoramento de práticas 
agrícolas, como queimadas para limpeza de terras.
Impermeabilização Urbana: A expansão das áreas urbanas e a impermeabilização do solo 
podem levar a problemas de inundação nas cidades. Imagens de satélites auxiliam no 
acompanhamento das mudanças na paisagem urbana e na avaliação dos impactos ambientais.
A imagem acima mostra a intensidade dos incêndios no Chile.
A imagem acima mostra o antes e o depois da inundação que ocorreu no Rio Grande do Sul.
CAPÍTULO 7 - O USO DE IMAGENS NO ESTUDO 
DE AMBIENTES NATURAIS
O uso de imagens de satélites oferece uma visão abrangente e multi-temporal da superfície terrestre, 
permitindo a análise e o entendimento de ambientes naturais e a detecção de transformações 
causadas por fenômenos naturais e atividades humanas. Neste capítulo, serão discutidos vários 
elementos da paisagem terrestre, incluindo o relevo, a vegetação, a água e a estrutura geológica. 
Essas observações iniciais destacam a utilidade das imagens de satélites na análise de ambientes 
naturais e na compreensão da distribuição de elementos geográficos na Terra. Elas desempenham 
um papel crucial na pesquisa científica, no monitoramento ambiental e no planejamento de recursos 
naturais.
7.1 FLORESTAS TROPICAIS
O ambiente das florestas tropicais úmidas, como a Floresta Amazônica, e da Mata Atlântica são dois 
exemplos de ecossistemas exuberantes que desempenham um papel essencial na manutenção do 
equilíbrio ambiental e na preservação da biodiversidade.Tanto a Floresta Amazônica quanto a Mata 
Atlântica desempenham papéis significativos na manutenção do equilíbrio ecológico, na preservação 
da biodiversidade e na regulação dos ciclos naturais, como os ciclos da água e do carbono. Portanto, 
a conservação desses ambientes é fundamental para a saúde do planeta.
FLORESTA AMAZÔNICA
MATA ATLÂNTICA
7.2 MANGUES
Os ecossistemas de manguezais são ambientes costeiros únicos e extremamente importantes que 
oferecem uma série de benefícios ecológicos e econômicos. A capacidade de usar imagens de 
satélite para mapear e monitorar os manguezais é uma ferramenta valiosa na conservação desses 
ecossistemas. Através da interpretação de imagens de satélite, é possível identificar áreas de 
manguezal, avaliar mudanças ao longo do tempo e tomar medidas para proteger essas áreas críticas 
para a biodiversidade e para as comunidades que dependem delas. A preservação dos manguezais 
é essencial para a saúde dos oceanos e a sustentabilidade das atividades humanas relacionadas à 
pesca e à proteção costeira.
7.3 AMBIENTES GELADOS
A Antártica, o continente gelado localizado no Polo Sul da Terra, é um ambiente único e essencial 
para o estudo do clima global, das mudanças climáticas e da história da Terra. O estudo da Antártica 
é de importância crítica para a compreensão do clima global, das mudanças ambientais e do impacto 
das atividades humanas na Terra. Além disso, a região é um símbolo de cooperação internacional na 
pesquisa científica, com muitos países operando estações de pesquisa na área.
7.4 AMBIENTES ÁRIDOS
Ambientes áridos, como desertos arenosos, são caracterizados por condições extremamente secas, 
com precipitação anual muito baixa, muitas vezes inferior a 200 mm de chuva por ano. Essas áreas 
são notáveis por sua paisagem árida e sua falta quase completa de vegetação devido à escassez de 
água. Os desertos são ecossistemas únicos e desafiadores que representam uma parte importante 
da diversidade ambiental da Terra. 
7.5 RECURSOS MINERAIS
As imagens de satélite desempenham um papel crucial no campo da prospecção mineral e estudos 
geológicos regionais. Elas oferecem uma visão sinóptica e detalhada das extensas áreas da 
superfície terrestre, permitindo que geólogos e especialistas identifiquem áreas com potencial de 
recursos minerais. 
Identificação de Padrões Geológicos: As imagens de satélite podem revelar distintos padrões 
e características geológicas que indicam a presença de minerais. Isso inclui formações 
rochosas, estruturas geológicas, áreas de alteração mineral e padrões de drenagem que podem 
estar associados a depósitos minerais.
Economia de Tempo e Recursos: A capacidade de identificar áreas de interesse com base em 
imagens de satélite economiza tempo e recursos na prospecção mineral. Em vez de realizar 
levantamentos extensivos no terreno, os geólogos podem priorizar áreas promissoras com base 
nas informações das imagens.
Exemplos de Aplicações: A Figura 7.7 mostra a região do Quadrilátero Ferrífero em Minas 
Gerais, conhecida por sua significativa produção de minério de ferro. A Figura 7.8 retrata uma 
parte da Serra dos Carajás, que contém uma das maiores reservas de minério de ferro de alto 
teor do mundo, bem como depósitos de outros minerais valiosos, como ouro, cobre, manganês, 
alumínio, níquel e estanho.
Impactos Ambientais: A exploração de recursos minerais muitas vezes está associada a 
impactos ambientais negativos, como a destruição da vegetação, poluição de recursos hídricos 
e mudanças no relevo. As imagens de satélite também podem ser usadas para monitorar esses 
impactos e auxiliar na gestão ambiental.
Sustentabilidade na Mineração: À medida que a preocupação com a sustentabilidade cresce, 
a aplicação de tecnologia de sensoriamento remoto, incluindo imagens de satélite, desempenha 
7.5 FEIÇÕES DE RELEVO E DE AMBIENTES 
AQUÁTICOS
As imagens de satélite desempenham um papel fundamental na identificação e interpretação de 
feições de relevo e ambientes aquáticos, tanto em áreas interiores quanto litorâneas. Essas imagens 
fornecem informações valiosas para uma ampla gama de aplicações geográficas.
um papel fundamental na promoção de práticas de mineração responsáveis e na mitigação dos 
impactos ambientais.
Controle da Poluição: No exemplo do garimpo de Serra Pelada, o uso de mercúrio na 
separação do ouro é uma fonte de poluição dos rios. O monitoramento por meio de imagens de 
satélite pode ajudar a avaliar a extensão da poluição e seu impacto nos ecossistemas aquáticos.
Conservação e Desenvolvimento Sustentável: A identificação de depósitos minerais por meio 
de imagens de satélite também pode ajudar a equilibrar a necessidade de recursos minerais 
com a conservação ambiental e o desenvolvimento sustentável.
Identificação de Ilhas e Ambientes Litorâneos: As imagens de satélite, como a da ilha de 
Santa Catarina na Figura 7.9, permitem a identificação de ilhas e suas características distintas. 
Elas podem destacar áreas costeiras, praias e impactos da ocupação humana, como 
construções e infraestrutura.
Mapeamento de Regiões Litorâneas: As imagens também podem ser usadas para mapear 
detalhes em regiões litorâneas, como a Baía de Guanabara no Rio de Janeiro (Figura 7.10). Isso 
ajuda na análise e gestão de recursos costeiros, como lagoas, restingas e estuários.
Identificação de Características de Rios: As imagens de satélite permitem identificar vários 
aspectos de rios, incluindo padrões de curso, como rios anastomosados (Figura 7.11a) e 
meandros (Figura 7.11b). Além disso, a cor clara do leito arenoso pode indicar a presença de 
cursos de água intermitentes (Figura 7.11c).
Foz de Rios: As imagens destacam a forma de deságue dos rios, distinguindoentre estuários 
(deságue em um único canal) e deltas (deságue em vários canais). A Figura 7.12 mostra a foz 
do rio Itajaí como um exemplo de estuário, enquanto a Figura 7.13 destaca a foz do rio Parnaíba 
como um exemplo de delta.
Demarcação de Limites: Elementos naturais, como rios e serras, frequentemente servem como 
limites políticos entre municípios, estados e países. Imagens de satélite e mapas auxiliam na 
demarcação desses limites e fornecem uma representação clara das características geográficas 
que os definem.
CAPÍTULO 8 - O USO DE IMAGENS NO ESTUDO 
DE AMBIENTES TRANSFORMADOS
As imagens de satélite desempenham um papel fundamental na documentação e análise das 
mudanças nos ambientes rurais e urbanos causadas pela ação do homem. Elas fornecem uma visão 
objetiva e abrangente das transformações na superfície terrestre e são cruciais para o planejamento 
e a gestão sustentável dos recursos naturais e do espaço construído.
8.1 AMBIENTES AQUÁTICOS
As imagens de satélite desempenham um papel crucial na observação e monitoramento dos 
ambientes aquáticos, contribuindo para a compreensão de impactos ambientais, poluição e 
mudanças sazonais. Além disso, elas são ferramentas eficazes na fiscalização do cumprimento da 
legislação ambiental e na tomada de medidas para a conservação e proteção do meio ambiente.
Impactos de Represas e Lagos Artificiais: A construção de represas e lagos artificiais, 
principalmente para a geração de energia elétrica, é uma prática comum. No entanto, ela tem 
impactos ambientais significativos, incluindo a inundação de áreas extensas, a modificação da 
fauna e flora, perda de solos agrícolas e alterações climáticas. As imagens de satélite, 
especialmente aquelas capturadas em diferentes momentos, podem documentar essas 
mudanças e os impactos associados.
Monitoramento de Variação da Lâmina d'Água: As imagens multitemporais de satélites 
permitem monitorar a variação da lâmina d'água em ambientes aquáticos, como rios, lagos e 
represas. Essa capacidade é valiosa para acompanhar mudanças sazonais, como estiagens e 
inundações.
8.2 AMBIENTES RURAIS
 As imagens de satélite desempenham um papel crucial na análise e monitoramento dos ambientes 
rurais, oferecendo informações detalhadas sobre o uso da terra, cultivos agrícolas e mudanças no 
ambiente ao longo do tempo. Projetos como o Canasat ilustram a aplicação prática dessas 
tecnologias no setor agrícola, fornecendo informações úteis para o planejamento e a tomada de 
decisões no setor agropecuário e outros setores relacionados.
Poluição da Água: As imagens de satélite também podem ser usadas para identificar a 
poluição da água, causada por fontes como fertilizantes agrícolas e esgotos industriais e 
domésticos. A água poluída reflete a luz de maneira diferente, o que pode ser detectado nas 
imagens. O uso de sensores remotos é uma ferramenta eficaz para monitorar a qualidade da 
água.
Derramamentos de Óleo: A poluição dos oceanos e rios devido a derramamentos de óleo pode 
ser detectada por imagens de sensores remotos, especialmente aquelas obtidas por radares 
que operam na faixa das micro-ondas. Essas imagens podem revelar a extensão dos 
derramamentos e ajudar nas operações de resposta e limpeza.
Oceanografia e Pesca: A análise de imagens de satélite também é aplicada na pesquisa 
oceanográfica, permitindo identificar áreas favoráveis à presença de cardumes, com base em 
dados como temperatura da superfície do mar, concentração de clorofila, ventos e correntes 
marinhas.
Impactos da Exploração Mineral: As imagens de satélite podem ser usadas para avaliar os 
impactos ambientais da exploração mineral, como mineração de areia em rios. As imagens 
revelam áreas desmatadas e alterações na paisagem.
Fiscalização e Cumprimento da Legislação: A capacidade de identificar mudanças no uso e 
ocupação da terra ao longo do tempo torna as imagens de satélite valiosas na fiscalização do 
cumprimento da legislação ambiental. Elas podem ajudar a detectar atividades ilegais, como 
desmatamento, queimadas e ocupações irregulares, permitindo ações de fiscalização e 
conservação.
8.3 AMBIENTES URBANOS
Identificação de Ambientes Urbanos: Imagens de satélite permitem a identificação de 
ambientes urbanos, bem como a delimitação de áreas de uso residencial, comercial e industrial. 
Essas imagens são particularmente úteis na distinção entre cidades planejadas, como Brasília, e 
cidades que cresceram de forma mais espontânea, como Fortaleza, Manaus e São Paulo.
Expansão Urbana: O texto destaca que as imagens de satélite são eficazes na detecção da 
expansão das áreas urbanas. A comparação de imagens ao longo do tempo revela como as 
cidades crescem, indicando o tamanho da mancha urbana e a direção do crescimento, como a 
expansão para o norte, sul, leste e oeste.
Processo de Conurbação: O fenômeno da conurbação, em que cidades se unem para formar 
um espaço urbano quase contínuo, é claramente identificável em imagens de satélite. Isso é 
exemplificado pela Grande São Paulo, que é composta por várias cidades interligadas.
Mapeamento de Áreas Verdes: As imagens de satélite são úteis para mapear áreas verdes nas 
cidades. Isso inclui parques, praças e outros espaços com vegetação. O texto menciona que a 
quantidade de áreas verdes em uma cidade está relacionada à qualidade de vida de seus 
habitantes.
Índice de Área Verde: A quantidade de áreas verdes em uma cidade é frequentemente avaliada 
usando o índice de área verde. Cidades em países desenvolvidos, como Londres e Paris, 
tendem a ter um índice de área verde maior em comparação com cidades em desenvolvimento, 
como São Paulo.
Resolução Espacial e Sensoriamento Remoto: O texto observa a importância da resolução 
espacial na interpretação de imagens de satélite. Novas gerações de sensores de alta resolução 
espacial, espectral, radiométrica e temporal expandem as possibilidades do sensoriamento 
remoto, permitindo estudos mais detalhados em ambientes urbanos, como o mapeamento de 
CAPÍTULO 9 -SENSORIAMENTO REMOTO 
COMO RECURSO DIDÁTICO
áreas impermeabilizadas, riscos de deslizamento e inundação, inferências sobre densidade 
populacional e muito mais.
Subexploração das Imagens de Satélite: Apesar da disponibilidade crescente de imagens de 
satélite em várias fontes, incluindo mídia, internet, livros didáticos e atlas, o texto observa que 
essas imagens ainda não são suficientemente exploradas no ensino. Isso destaca um potencial 
educacional subutilizado.
Recursos Didáticos Multidisciplinares: O texto destaca que o sensoriamento remoto oferece 
a capacidade de obter informações multidisciplinares de uma única imagem. Esses dados 
podem ser usados em várias disciplinas, tornando as imagens de satélite um recurso valioso 
para professores e alunos em diferentes áreas de estudo.
Integração de Dados Locais e Globais: Os sistemas de informações geográficas (SIG) são 
mencionados como uma ferramenta poderosa para integrar, analisar e espacializar informações 
locais, regionais e globais. Isso permite que os educadores vinculem o conhecimento local dos 
alunos ao contexto global apresentado em livros didáticos.
Recursos para o Educador: Os SIG são destacados como recursos que os educadores podem 
usar para tornar as aulas mais dinâmicas e interessantes. Eles também podem ser usados para 
criar material didático personalizado e complementar os livros didáticos.
Construção de Conhecimento: O texto enfatiza que explorar os SIG pedagogicamente envolve 
aproveitar o conhecimento tanto dos professores quanto dos alunos. Isso permite que eles 
construam conhecimento de forma colaborativa e contextualizada, conectando o aprendizado ao 
ambiente local e global.
USO MULTIDISCIPLINAR: O uso de imagens de satélite e SIG no ensino permite uma 
abordagem interdisciplinar, enriquecendo a educação com aplicações práticas e contextos do 
mundo real. Isso ajuda os alunos a desenvolverem uma compreensão mais ampla e integrada 
dos conceitos, das tecnologias e dos desafios relacionados aosensoriamento remoto e ao meio 
ambiente.
USO INTERDISCIPLINAR: O sensoriamento remoto deve ser usado como uma ferramenta 
educacional valiosa que pode ser usada para abordar questões ambientais de forma holística e 
interdisciplinar, capacitando os alunos a compreender e enfrentar os desafios ambientais da 
sociedade.