02 Energia Eletromagnética

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Componente Curricular:
Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento
Equipe Docente:
João Batista Lopes da Silva
Gerson Lisboa
Marcelo Telles Soares
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Energia Eletromagnética
• Energia utilizada no Sensoriamento Remoto para a obtenção de 
informações
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Tipo de sensores
• Os sensores podem ser passivos ou 
ativos.
• Sensores passivos: dependem de 
fonte externa de energia para obter 
imagens (ex. Landsat, CBERS, Ikonos)
• Sensores ativos: dispõe de energia 
própria para obter imagens (ex. radar, 
máquina fotográfica com flash)
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Energia Eletromagnética
• A radiação solar se propaga no vácuo a uma velocidade de 300.000 km/s e sob a 
forma de onda eletromagnética.
• É a principal fonte de energia usada em sensoriamento remoto, sendo a soma do 
campo elétrico com o campo magnético. É caracterizada pelo comprimento de onda e 
frequência.
𝐶 = 𝜆. 𝜗
onde
C = 300.000 km/s
𝜆 = comprimento da onda (A°; nm; mm)
𝜗 = frequência (ciclos/s = Hz)
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Energia Eletromagnética
• Interação do campo elétrico com o campo magnético
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Comprimento e frequência
• Os comprimentos de onda (expressos nas unidades métricas e seus múltiplos):
 - ângstrom = 10-10 m
nm – nanômetro = 10-9 m
μm – micrometro = 10-6 m
mm- milímetro = 10-3 m
km - quilômetro = 103 m
• A frequência é expressa em Hertz e seus múltiplos (ciclos/seg) :
Hz - Hertz = c / s
kHz – quiloHertz = 103 c / s,
MHz – megaHertz = 106 c / s,
GHz - gigaHertz = 109 c / s.
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Propriedades das ondas EM
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Espectro eletromagnético
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Espectro Eletromagnético
• Parte do espectro eletromagnético utilizado em sensoriamento remoto
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Espectro visível
Cor
Comprimento de onda
Nanômetro (nm) Micrômetro (μm)
Violeta 400 a 446 0,400 a 0,446
Azul 446 a 500 0,446 a 0,500
Verde 500 a 578 0,500 a 0,578
Amarelo 578 a 592 0,578 a 0,592
Laranja 592 a 620 0,592 a 0,620
Vermelha 620 a 700 0,620 a 0,700
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• Relação de cores e faixas espectrais na região do visível
Regiões mais utilizadas em sensoriamento 
remoto
• I. Região Ótica (0,40 - 15,00 μm)
• A. Região Reflectiva (0,40 - 3,00 μm)
• VISÍVEL (0,40 - 0,70 μm) 
- (0,40 - 0,50 μm) Azul
- (0,50 - 0,60 μm) Verde
- (0,60 - 0,70 μm) Vermelho
• Infravermelho Refletido (0,70- 3,00 μm) 
- (0,70 - 1,30 μm) infravermelho próximo
- (1,30 - 3,00 μm) infravermelho médio
• B. Região Emissiva ou Termal (3,00 - 15,00 μm) 
• II. Região das Micro-ondas (1,00 mm – 1,00 m )
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Interação da REM com atmosfera e matéria
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Propagação da Radiação Eletromagnética na 
Atmosfera
• Quando a EEM atinge a atmosfera, parte é transmitida, parte absorvida e 
parte espalhada ou dispersada. Do total da energia que atinge o topo da 
atmosfera, apenas 47% chega até ao nível do mar.
• Dispersão: E o fenômeno que resulta na obstrução da REM por partículas. 
Essa obstrução pode ser da EM incidente ou refletida. Este processo é o 
que mais afeta as imagens de sensoriamento remoto. 
• Ocorrem três tipos básicos de dispersão da REM na atmosfera, dependendo do 
diâmetro () das partículas da atmosfera e do comprimento da onda (): 
• Dispersão Mie; 
• Dispersão não-seletiva; e
• Dispersão Rayleigh.
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Propagação da REM na Atmosfera - Dispersão
• Dispersão Mie (   ): Ocorre se a interação da radiação se faz com partículas de 
diâmetros aproximadamente iguais ao comprimento de onda da REM. (Também 
afeta os menores comprimentos de onda como o visível). Ocorre abaixo de 5 km. Ex. 
Pó, poeira, fumaça, etc.
• Dispersão Não-Seletiva (   ): Ocorre quando há interação da REM com partículas 
de diâmetros maiores que o comprimento de onda da radiação, dai chamada 
dispersão não-seletiva. Gotículas d’água são as causas principais deste tipo de 
dispersão. Com diâmetros variando entre 5 e 100 μm as gotículas d’água dispersam 
não só toda a radiação visível como ainda a infravermelha. Isto explica a cor branca 
das nuvens. Vapor d’água é o único fator atmosférico que produz este tipo de 
dispersão para comprimentos de onda inferiores a 15 μm. (Afeta todos os sensores 
que operam na região ótica). Ocorre acima de 15 km.
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Propagação da REM na Atmosfera - Dispersão
• Dispersão Rayleigh (  ): Ocorre se a radiação interage com 
moléculas atmosféricas ou partículas finíssimas com diâmetros muito 
menores que seu comprimento de onda. É inversamente proporcional 
ao comprimento de onda da radiação. Isto é, há maior dispersão para 
os menores comprimentos de onda. Isto explica a cor azul do céu. 
Ocorre entre 5 e 10 km.
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Propagação da REM na Atmosfera - Absorção
• Absorção: Está ligada, principalmente, aos componentes moleculares 
existentes na atmosfera. O mais eficiente absorvedor de energia é o 
vapor de água. Outros elementos absorvedores são o O2, O3, H2O, CO, 
CO2.
• A atmosfera é quase transparente para alguns comprimentos de onda e quase 
opaca para outros. O ozônio (O3), por exemplo, absorve toda energia inferior 
a 0,30 μm.
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Propagação da REM na Atmosfera - Absorção
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Propagação da REM na Atmosfera -
Transmissão
• Da maior ou menor facilidade de atravessar a atmosfera, para os diferentes comprimentos de 
onda do Espectro Eletromagnético, surgiu o conceito de Janelas Atmosféricas.
• São faixas do espectro das REM para as quais a atmosfera é total ou parcialmente 
transparente. (Ex.: há uma “janela atmosférica" para os comprimentos de REM 
visíveis e infravermelhas - 0,4 a 1,3 μm) 
• 0,30 – 1,35 μm - Visível e Infra vermelho próximo
• 1,50 – 1,80 μm - Infra vermelho médio
• 2,40 – 2,90 μm - Infra vermelho médio
• 4,50 – 5,50 μm - Infra vermelho médio
• 8,00 – 14,0 μm - Infra vermelho termal
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Propagação da REM na Atmosfera -
Transmissão
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