SR APLICADO 2

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SENSORIAMENTO REMOTO APLICADO AO MEIO AMBIENTE 
Parte 2 – Comportamento Espectral de 
Alvos 
Trajetória da REM 
Interação da Radiação Solar com a 
Atmosfera Terrestre 
O fluxo total de energia solar no topo da atmosfera é de aproximadamente 1.400 
Wm-2, o que equivale a 2,0 cal cm-2 min-1. 
Quando a radiação solar penetra na atmosfera terrestre, sofre atenuações causadas 
por reflexão, espalhamento e absorção pelos constituintes atmosféricos, por 
partículas dispersas e nuvens (atenuações da energia solar ao atravessar a 
atmosfera). 
atenuações da energia solar ao 
 atravessar a atmosfera 
partículas dispersão 11% nuvens refletido 26% 37% sideral espaço volta que Solar Radiação
1 mincm cal 1,06 águad' vapor absorvido 16% 37% 53% radiação de -2Perda
RgRadiação  -1-2mincalcm 0,94 % 47 superfície a chega que 
)mincalcm ,mincalcm ,(mincalcm -1-2-1-2-1-2 9400612 Rg
difusos raios 26% diretos raios % 19Rg
Composição média do ar seco próximo ao solo, em 
porcentagem de volume ou PPM, segundo a OMM 
Curva de irradiância solar, para mostrar a absorção 
 da radiação, pelos gases e vapor d’água 
Atmosfera terrestre e sua interação com a 
radiação solar 
Atmosfera terrestre e sua interação com a radiação Solar 
• Troposfera 
– 15 a 18km (equador), 2 a 8 km (polos) 
– 80% da massa da atmosfera 
– Chuva, vento, nuvens, neblina, neve, etc 
– Temperatura diminui 6 graus a cada 1000 metros 
– Limitada pela Tropopausa que “aprisiona” as moléculas de água 
• Estratosfera 
– Do final da tropopausa até 30km a partir da superfície 
– Pouco oxigênio e sem umidade 
– Temperatura aumenta com o aumento da altitude devido à absorção da 
radiação ultravioleta (UV) pela camada de ozônio 
– Limitada pela Estratopausa 
 
Atmosfera terrestre e sua interação com a radiação Solar 
• Mesosfera 
– Início logo após a Estratopausa e pode alcançar 80km a partir da 
superfície 
– Rica em ozônio. A temperatura continua aumentando, podendo chegar a 
10 graus centígrados aos 50km da superfície, voltando a decrescer 
acentuadamente até atingir –90 graus no topo da camada 
– Do ponto de vista de SR é importante porque é nela que ocorre a absorção 
de quase todas as radiações ultravioleta 
– Limitada pela Mesopausa 
• Ionosfera 
– Espessura aproximada de 600km 
– Condutividade elétrica alta devido à ionização causada pela radiação 
ultravioleta 
– Reflete ondas de rádio (curtas) permitindo comunicação à grandes 
distâncias 
 
 
Atmosfera terrestre e sua interação com a radiação Solar 
• Exosfera 
– Zona mais externa da atmosfera 
– Chega a 1000km de distância da superfície. 
– Predominância do hidrogênio 
– Temperatura varia de 2000 graus (dia) a –300 (noite) 
Quando a radiação solar penetra na atmosfera terrestre, sofre uma forte 
atenuação devido à reflexão, o espalhamento, e a absorção pelos 
constituintes atmosféricos, por partículas dispersas e nuvens. 
Espalhamento 
O espalhamento é um processo físico que resulta da obstrução das ondas 
eletromagnéticas, por partículas existentes nas suas trajetórias, ao 
penetrarem na atmosfera terrestre. Essa obstrução pode ser tanto da 
energia incidente quanto da reirradiada (refletida). 
200 - 2000 Chuva 
50 – 200 Garoa 
20 – 50 Névoa 
2 – 30 Neblina, nuvens 
1 – 5 Poeira 
0,5 – 50 Fumos industriais 
0,001 – 0,5 Fumaça, bruma 
Variação no diâmetro Partícula 
Partículas presentes na atmosfera e respectivos tamanhos 
Interações da energia eletromagnética com a atmosfera. 
Espalhamento (Scattering) atmosférico é uma difusão aleatória de radiação 
por partículas na atmosfera. 
Espalhamento Rayleigh (molecular) 
Ocorre quando a radiação interage com moléculas atmosféricas e outras 
partículas minúsculas que são muito menores em diâmetro do que o comprimento 
de onda da radiação. O efeito do espalhamento Rayleigh é inversamente 
proporcional a quarta potência do comprimento de onda. 
Portanto, existe uma tendência mais forte a este tipo de espalhamento para os 
comprimentos de onda menores do que para os maiores. 
4
1

E
Por que o céu é azul? 
 
 
Existe um fenômeno físico chamado espalhamento Rayleigh, que faz com que a 
luz se espalhe ao passar através de partículas com diâmetro igual a um décimo 
do comprimento de onda (cor) da luz. A luz solar é composta de luz de todas as 
diferentes cores, mas devido aos elementos presentes na nossa atmosfera, a cor 
azul é espalhada de maneira muito mais eficiente do que as outras. 
 
Por que o céu é vermelho 
 no nascer e ao pôr-do-sol? 
 Quando o Sol se encontra perto do horizonte os raios diretos que 
chegam aos nossos olhos atravessam uma massa de ar maior e a dispersão 
aumenta sua intensidade; a maior atenuação no azul faz com que a luz do 
Sol seja avermelhada no espectro do visível. Este efeito se acentua 
quando há poeira em suspensão na atmosfera. 
Espalhamento Rayleigh 
Interações da energia eletromagnética com a atmosfera. 
Espalhamento Mie 
Quando as partículas que geram o espalhamento são maiores, de até 8 vezes o 
comprimento de onda da radiação solar, esse espalhamento já não depende 
totalmente do comprimento de onda λ, e se dá em todas as direções e para todos os 
comprimentos de onda – é o chamado espalhamento Mie. 
 
Como todos os comprimentos de onda são espalhados, a irradiância deixa de ser 
monocromática (como no caso do céu azul) e passa a ser da radiação visível como 
um todo. Partículas de gelo e vapor d’água, que compõem as nuvens, espalham a 
radiação desta maneira, e isto explica porque elas são brancas. 
Interações da energia eletromagnética com a atmosfera. 
Espalhamento Mie 
 
Portanto, ocorre quando o diâmetro das partículas atmosféricas é essencialmente 
igual ao comprimento de onda da radiação. Vapor d’água e poeira são as maiores 
causas do espalhamento Mie. 
 
Este tipo de espalhamento tende a influenciar comprimentos de onda maiores do 
que o espalhamento Rayleigh.. 
Interações da energia eletromagnética com a atmosfera. 
Espalhamento Não-Seletivo 
Ocorre quando o diâmetro das partículas atmosféricas são muito maiores do que os 
comprimentos de onda da radiação. 
Gotas de água, por exemplo, causam este tipo de espalhamento por possuirem 
diâmetros entre 5 e 100 m e espalharem todos os comprimentos de onda do visível 
e do infravermelho próximo e médio igualmente. 
Absorção atmosférica 
A absorção da radiação solar na atmosfera dá-se por meio de 
dois processos: 
 
 
 
Dissociação e fotionização 
 na alta atmosfera 
 
 
 
Vibração e transição 
 rotacional de moléculas 
Absorção da radiação nas faixa dos raios X e do Ultravioleta 
Absorção da radiação na região do infravermelho 
Observação: Na região do visível, a absorção da radiação é muito pequena. 
 Responsáveis pela absorção da radiação do ultravioleta: Ozônio (O3) e 
oxigênio (O2) 
 Responsáveis pela absorção da radiação do infravermelho e de 
microondas: Vapor de água, dióxido de carbono (CO2) e óxido nitroso 
(N2O) 
JANELA ATMOSFÉRICA 
São as regiões do espectro eletromagnético, para as quais a radiação não é 
absorvida, ou seja, a atmosfera é transparente 
Curva espectral da radiação solar e da Terra e janelas atmosféricas, representadas 
 pelas cores roxa, amarela, vermelha e marron 
FENÔMENO DA REFRAÇÃO 
meio. do refração de índice 
km/s); 300.000c ( vácuo no radiação da velocidade c 
meio; novo no velocidade V 
que, Em
 






c
v
Quando a radiação eletromagnética passa do vácuo para um 
outro meio, ela se refrata e sua velocidadediminui, que é 
função do meio (comprimento de onda se modifica e 
freqüência se mantém constante) 
2. e 1 meio do refração de índice e 
refração; de e incidência de ângulos e 
que, 



21
21
2211



Em
sensen
Lei de Snell 
EXEMPLO 
O índice de refração é valor com o qual se mede a capacidade do material de causar refração. 
água na que do ar no rápido mais vezes 1,3 velocidade , água, o e ar o  31Entre
Considerando a passagem 
 de radiação no vácuo 211 1  sensen  e 
Reflectância representa uma relação entre a radiância refletida de um dado 
objeto pela irradiância. Nota-se portanto que a reflectância expressa as 
propriedades intrínsecas dos objetos em refletir a REM sobre eles incidente. Ela 
é expressa em percentagem, possuindo então um caráter relativo. 
 
É através da reflectância que são estudadas as características intrínsecas dos 
objetos em refletir a REM incidente, pois ela é dependente das suas 
propriedades físico-químicas. 
 
Este estudo é denominado de estudo do comportamento espectral de alvos, cujos 
principais aspectos serão apresentados oportunamente. 
REFLECTÂNCIA 
i r 
r = r/i 
Reflectância 
PRINCIPAIS PROPRIEDADES DOS CORPOS 
 Temperatura (coeficiente de absorvicidade) 
 Coeficientes de emissividade, transmissividade e 
 refletividade 
PROPRIEDADES IMPORTANTES DA ENERGIA 
 Quantidade e qualidade (comprimento de onda) 
DO QUE DEPENDEM AS PROPRIEDADES DOS CORPOS ? 
 dependem muito da aparência física (volume, forma, 
 estrutura da sua superfície) e do ângulo do qual é 
 observado pelo sensor. 
PROPRIEDADES ESPECTRAIS DOS SOLOS 
ORIGEM DOS SOLOS 
As rochas da litosfera, quando expostas à 
atmosfera, ficam submetidas à ação direta do calor 
e do Sol, das águas das chuvas e das variações da 
pressão atmosférica, causando, inúmeras 
modificações no aspecto físico e na composição 
químicas dos minerais que as compôem 
(PROCESSO DO INTEMPERISMO – FORMARÁ O 
REGOLITO – Material que dá origem ao solo). 
Corte vertical do solo para mostrar um perfil 
com seus horizontes e camadas 
COMPOSIÇÃO DO SOLO 
Em geral, considera-se que o solo é composto de 
quatro constituintes principais: partículas de 
minerais, materiais orgânicos, água e ar, que, numa 
condição ideal, guardam uma relação percentual 
aproximada de 46; 4; 25; e 25, respectivamente. 
Tamanho das partículas do solo de acordo com o sistema de 
classificação do USDA, da escala de Atterberg; e do 
 SNLCS e da SBCS 
CONSTITUINTES MINERAIS 
MATERIAL ORGÂNICO 
Em solos arenosos desérticos a MO chega a 0,5% do 
peso total. Na maior parte dos solos cultivados a MO 
varia de 2 a 5% e, em alguns casos pode chegar a 10%. 
Em solos turfosos, a MO pode chegar a 90 ou 95% do 
peso total. 
ÁGUA DO SOLO 
A água do solo consiste de uma solução contendo vários 
eletrólitos (Na+, K+, Mg+2, Cl-, NO3
-, SO-42) e outros componenste. 
A água penetra no solo por meio dos poros: 
• Macroporos: diâmetros > 0,05 mm 
• Microporos: diâmetros < 0,05 mm 
AR NO SOLO 
Os espaços porosos do solo não preenchidos 
pela água são ocupados pelo ar. 
Composição média do ar do solo e da atmosfera 
Solos de Maior Ocorrência no Brasil 
 De modo geral, os solos são separados em dois 
conjuntos: 
 Organossolos: aqueles com altos teores de material 
 orgânico (=50%) 
 Não-orgânicos: solos minerais 
 
 No Brasil, predominam os minerais e, nessa, categoria, 
os Latossolos. 
Solos de Maior Ocorrência no Brasil 
 Latossolos são solos minerais de coloração vermelha, 
alaranjada ou amarela. As características morfológicas mais 
marcantes são a grande profundidade (mais de dois metros) , a 
porosidade e a pequena diferenciação entre horizontes, sendo 
solos com altos teores de ferro e alumínio. A grande quantidade 
de poros proporciona a estes solos altas permeabilidades, 
mesmo quando os teores de argila são elevados. 
Solos de Maior Ocorrência no Brasil 
 Os Latossolos formam-se em ambiente com intensa umidade e 
calor, sendo por isso encontrados em regiões de clima tropical 
úmido. São solos bastante envelhecidos, estáveis e 
intemperizados. O óxido de ferro é um elemento muito importante 
para o sensoriamento remoto, por absorver bastante a radiação 
eletromagnética na região do infravermelho próximo, tendo o seu 
pico máximo de absorção perto de 900 nm. 
Esta classe subdivide-se em sete grandes grupos com diferentes teores 
de óxido de ferro: Latossolo Ferrífico, Latossolo Roxo, Latossolo 
Vermelho-Escuro, Latossolo Vermelho-Amarelo, Latossolo Amarelo, 
Latossolo Variação Una e Latossolo Bruno. 
As curvas espectrais dos solos sem vegetação apresentam, no intervalo 
espectral correspondente ao azul, valores de reflexão baixos, os quais 
aumentam continuamente em direção da luz vermelha, do NIR e do MIR 
("mid infrared"). 
 
Por isso, as características de solos puros podem ser analisadas nestas 
bandas. 
 
Os PARÂMETROS CONSTANTES, como tipo de mineral, granulação e 
conteúdo de material orgânico. 
Interação da REM x Solos 
Interação da REM x Solos 
Os PARÂMETROS VARIÁVEIS, como umidade do solo e rugosidade de 
superfície, influenciam a resposta espectral. 
 
Deve-se ressaltar a existência de elevada correlação entre os parâmetros 
constantes e os variáveis. 
 
Uma alta umidade do solo é caracterizada, em todos os comprimentos de onda, 
por valores baixos de reflexão, pois o índice de refração nas áreas frontais da 
interface água/partícula é menor que o índice de refração nessas áreas em solos 
secos. 
 
Em aerofotos e imagens de satélite, os solos úmidos são caracterizados por tons 
de cinza mais escuros, o que significa uma reflectividade menor. 
Curvas de reflectância de um mesmo solo com diferentes 
 contéudos de umidade 
No entender de Wittje (1979), as faixas de absorção da água (1,4 µm 
e 1,9 µm) servem para determinar a quantidade de água no solo. As 
bandas de absorção da água nas curvas espectrais dos solos 
úmidos são diferentes daquelas nas curvas dos mesmos solos no 
estado seco. 
Refletividade de um solo argiloso (a) e um solo de arenoso (b) no VIS, 
NIR e MIR em dependência da umidade 
a) b) 
As curvas de reflectância dos solos apresentam grandes contrastes entre 
0,25 e 2,5 µm, responsáveis por tonalidades nas imagens. As curvas 
diferem consideravelmente (não existe um único tipo como nos vegetais). 
Solos com aproximadamente a mesma unidade, mas com diferente textura 
As bandas produzidas pela absorção a cargo da água às vezes estão 
presentes nas curvas (1,45 – 1,95 e 2,20 µm). 
As bandas produzidas pela absorção a cargo da água às vezes estão 
presentes nas curvas (1,45 – 1,95 e 2,20 µm). 
 Conteúdo mineral; 
 Tamanho dos agregados; 
 Textura; 
 Cor; 
 Conteúdo de matéria orgância; 
 Conteúdo de óxidos de ferro; 
 Estrutura; 
 Propriedades para a polarização das radiações 
 eletromagnéticas 
PARÂMETROS QUE INFLUENCIAM A REFLECTÂNCIA 
 DOS SOLOS 
 Parâmetros que influenciam na reflectância dos solos 
 
 Os parâmetros do solo que influenciam a radiação refletida da superfície são vários 
(os óxidos de ferro, a umidade, a matéria orgânica, a granulometria, a 
mineralogia da argila e o material de origem). 
 Além desses fatores , têm sido citados a cor do solo, a capacidade de troca 
catiônica, as condições de drenagem interna do solo, a temperatura, a 
localização etc. 
 A rigor, aquantidade de energia refletida por determinado tipo de solo é função 
de todos esses fatores que, conjuntamente, se encontram no solo. 
 Em determinadas condições a influência de um parâmetro, na energia refletida pelo 
solo, sobrepuja a dos outros, resultando num espectro característico daquele 
parâmetro. 
CONTÉUDO MINERAL 
a matéria reflete as REM que recebe, em função de vibrações intermoleculares 
superficiais. A região espectral ótima para identificação de minerais está 
compreendida entre 8 e 14 µm (nesta porção do espectro acontece a vibração 
fundamental devida às uniões de átomos de silício e oxigênio. 
 Rugosidade da superfície do mineral; 
 Tamanho dos agregados formados pelo mineral; 
 Película de água que as vezes recobre os agregados (precipitações, 
 orvalho, etc.); 
 Descontinuidades físicas existentes entre os agregados; 
 Presença de contaminantes (poeira, outros minerais, etc.) 
A REFLETIVIDIDADE DOS MINERAIS A NÍVEL 
MACROMOLECULAR É AFETADA POR: 
Carbonatos, sulfatos, nitratos e silicatos apresentam curvas características no IV; 
em estado relativamente puro, eles podem ser facilmente identificados usando 
imagens. Outros minerais são mais facilmente identificados quando imageados na 
região do UV. Comparando curvas de reflectância com curvas padronizadas 
armazenadas em computador, as vezes, é possível determinar a composição 
química geral dos solos 
 ORLOV (1966) observou em laboratório que aumentando-se o diâmetro dos 
agregados, ocorre um decréscimo da refletividade, gerando a seguinte 
equação: 
TAMANHO DOS AGREGADOS 
Em que, 
R = refletividade (%); 
K = diferença entre frações finas e grossas; 
n = mudança no agrupamento quando os agregados vão sendo mais grossos; 
R = refletividade infinita. 
  RkR d10
Para cada solo são obtidos curvas semelhantes indicando que o fator determinante 
da refletividade é os diâmetros dos agregados e não suas composição química: 
%R 
R 
d 
Relação entre refletividade e 
diâmetro dos agregados 
Relação entre diâmetro dos 
agregados e reflectância 
COR DO SOLO 
as regiões vermelha e IV próxima são mais favoráveis para 
a descrição qualitativa e quantitativa dos solos 
CONTEÚDO DE MATÉRIA ORGÂNICA E DE ÓXIDO DE 
FERRO 
Influenciam a cor do solo, mas os efeitos mudam consideravelmente segundo 
condições climáticas e de manejo do solo. Os óxidos e os hidróxidos de ferro 
reduzem a reflexão na banda do azul e aumentam no intervalo espectral do 
verde ao NIR. Os valores de reflexão da hematita diferem dessa regra: a 
reflexão diminui no NIR e especialmente no MIR. Uma grande parte das 
substâncias orgânicas reduz a refletividade dos solos, especialmente nos 
comprimentos de onda acima de 0,6 mm. 
Refletividade de um solo 
chernozêmico (a), um solo 
argiloso (b) e um solo laterítico 
(c) no VIS e NIR em função da 
umidade 
a) b) 
c) 
Curvas de reflectância no horizonte A dos solos da tabela anterior Curvas de reflectância no horizonte B dos solos da tabela anterior 
 
Classes de solo do Estado de São Paulo e porcentagem de óxido de ferro 
 Na cor; 
 Na capacidade para retenção de água; 
 Na capacidade para troca de cátions; 
 Na estrutura; 
 Na probabilidade de ocorrência de erosão. 
O CONTEÚDO DE MATÉRIA ORGÂNICA PRODUZ EFEITOS COMO: 
 
Uma estimativa fácil e rápida deste parâmetro pode ser de grande 
utilidade para a classificação dos solos e o planejamento de uso da terra. 
OBUKHOV & ORLOV (1964) propuseram a seguinte equação: 
C9,484R 
Em que, 
R = reflectância (%) medida a 0,64 m, inversamente proporcional ao 
 conteúdo de ferro; 
C = conteúdo de Fe2O3 (%). 
Relação entre Reflectância e conteúdo de matéria orgânica 
Matéria orgânica 
 
 A composição e o conteúdo de matéria orgânica no solo são reconhecidamente fatores 
de forte influência sobre a reflectância dos solos. À medida que o teor de matéria orgânica 
aumenta, a reflectância do solo decresce no intervalo de comprimento de onda de 400 a 
2.500 nm (HOFFER e JOHANNSEN, 1969). 
 
 Segundo Baumgardner et aI. (1970), quando o teor de matéria orgânica no solo excede 
a 2,0%, ela desempenha um papel importante na determinação das propriedades espectrais 
do solo. Quando o teor é menor do que 2,0%, outros constituintes do solo passam a ser mais 
influentes no comportamento espectral do solo do que a matéria orgânica. 
 
 Na figura adiante são mostradas três curvas espectrais, obtidas de solos com material 
orgânico em diferentes estádios de decomposição, ou seja, materiais sápricos 
(altamente decompostos), hêmicos (moderadamente decompostos) e fíbricos (fracamente 
decompostos). 
UMIDADE DO SOLO 
Solos úmidos, em geral, apresentam uma refectância menor que 
os secos, na faixa de comprimento de onda de 4 a 2,6 mm. 
Curvas espectrais de solos contendo diferentes porcentagens de água 
As bandas de maior absorção 
de água são: 1,4 mm, 1,9 mm 
e 2,2 mm 
ANATOMIA DA PLANTA Corte transversal de uma folha, mostrando a 
distribuição de camadas constituintes 
FOLHAS 
Corte transversal de uma folha mostrando o 
 estômato com o ostíolo aberto e fechado 
Interação da Radiação Solar com a Planta 
Principais reações fotoquímicas das plantas superiores 
Interação da energia solar com a folha: radiação incidente (I), energia 
refletida (R), parte absorvida (A) e parte transmitida (T) 
UTILIZAÇÃO DA ENERGIA SOLAR 
 NA FOTOSSÍNTESE 
eOOHCOHCO  2612622 66
Luz 
Reações da luz ou 
 fotoquímicas 
Pigmentos encontrados nos cloroplastos de plantas 
superiores e em algumas algas, associados à 
transferência de energia para o processo 
fotossíntético 
Fórmula estrutural da molécula de clorofila “a” e 
fórmula molecular das clorofilas “a” e “b” 
Curvas de absorção da energia luminosa (400 a 700 
nm) pelos pigmentos do cloroplasto (clorofila “a” e 
“b” e beta-caroteno 
ABSORÇÃO DA LUZ PELOS PIGMENTOS 
Esquema de uma unidade 
 fotossíntética 
Desenho para mostrar a distribuição das 
 clorofilas e a proporção dos pigmentos em 
 cada unidade fotossíntética 
Esquema em Z, mostrando a captura 
da energia luminosa pelos 
fotossistemas I e II 
REAÇÕES ESCURAS 
PORÇÃO REFLETIDA DA RADIAÇÃO SOLAR 
Espectro de reflectância de 
uma folha de vegetação 
verde e sadia 
REGIÃO DO VISÍVEL 
Efeito da presença de diferentes pigmentos na reflectância de 
 folha entre 400 a 900 nm 
REGIÃO DO INFRAVERMELHO 
Mudança na reflectância de folha de feijão provocada pela mudança no 
conteúdo de água infiltrada 
FATORES ENVOLVIDOS NA INTERCEPTAÇÃO, 
 ABSORÇÃO E REFLEXÃO DA LUZ SOLAR 
 PELAS FOLHAS 
 Fatores morfológicos: destacam-se densidade de cobertura 
vegetal, distribuição horizontal e vertical de folhas e ângulo de inserção foliar. 
Solo do 
Foliar 
Área
Área
IAF   
dossel. do interior no luz da extinção de eCoeficient K 
dossel. do topo no luz de Fluxo I
de.profundida da a luz de Fluxo 
,
 
o




I
sendo
IAFKEXPII o
 Fatores Fisiológicos ou Funcionais 
A) Idade da planta 
Curvas de reflectância espectral de folhas verdes e senescentes 
B) Déficit hídrico 
Reflectância de trigo na região espectral do vermelho (600 a 700 nm), 
em função do ângulo zenital (hora do dia) 
B) Déficit hídrico 
Curva de energia interceptada (RFAI) e absorvida (RFAAb) 
pelo dossel de uma cultura de trigo com estresse de água, 
com medições entre as 7 e 16 horas 
B) Déficit hídrico 
Curvas de radiação fotossinteticamenteativa interceptada (RFAI) 
pelo dossel de uma cultura de trigo irrigado e com déficit de água, 
medidas das 7 às 16 horas 
C) Tipo e espessura das folhas 
Desenho de corte transversal de folha de Sol folha de Sol e sombras 
D) Nutrientes 
Curvas de reflectância do cultivar IAC-287 com dois níveis de 
 adubação nitrtogenada 
E) Conteúdo de água na folha 
Relação inversa entre a reflectância de uma folha e a absorção pela água 
E) Conteúdo de água na folha 
Curvas de reflectância espectral, obtidas em folhas de milho com diferentes 
conteúdos de água 
INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO SOLAR COM O 
 DOSSEL DA VEGETAÇÃO 
Uma comunidade homogênea (cultura do café) e 
uma heterogênea (mata natural) 
Albedo de algumas superfícies 
Curvas de reflectância de dosséis de trigo obtidas em diferentes 
estádios de desenvolvimento 
Reflectância de folhas de algodão superpostas 
 OBS1: No VIS, o comportamento da reflexão é determinado pela clorofila, cuja 
absorção encontra-se no intervalo da luz azul (0,4 - 0,5 mm) e da luz vermelha 
(0,6 - 0,7 mm); enquanto reflete no intervalo da luz verde (0,5 - 0,6 mm). 
 
 OBS2: A radiação incidente atravessa, quase sem perda, a cutícula e a 
epiderme, onde as radiações correspondentes ao vermelho e ao azul são absorvidas 
pelos pigmentos do mesófilo, assim como pelos carotenóides, xantófilas, e 
antocianidas, que causam uma reflexão característica baixa nos comprimentos de 
onda supracitados. 
 
 OBS2: As clorofilas A e B regulam o comportamento espectral da vegetação e o 
fazem de maneira mais significativa em comparação com outros pigmentos. A 
clorofila absorve a luz verde só em pequena quantidade, por isso a reflectância é 
maior no intervalo da luz verde, o que é responsável pela cor verde das folhas para 
a visão humana. 
OBSERVAÇÕES CONCLUSIVAS SOBRE A INTERAÇÃO 
VEGETAÇÃO E RADIAÇÃO SOLAR 
Refletividade espectral de uma folha verde e a capacidade de absorção 
de água e refletividade, absorvidade e transmissividade numa folha 
verde para a radiação no VIS e NIR 
Curva de reflectância de diferentes culturas 
No NIR (0,7 - 1,3 mm), dependendo do tipo de planta, a radiação é refletida em 
uma proporção de 30 a 70% dos raios incidentes, ainda que as superfícies das 
folhas e os pigmentos sejam transparentes para esses comprimentos de onda. 
Todavia, os sistemas pigmentais das plantas perdem a capacidade de absorver 
fótons nesse espectro, que é caracterizado por uma subida acentuada da curva de 
reflexão. O mínimo de reflexão neste comprimento de onda é causado pela 
mudança do índice de refração nas áreas frontais de ar/célula do mesófilo. 
Nos comprimentos de ondas acima de 1,3 mm, o conteúdo de água das folhas 
influencia a interação com a radiação. A água dentro da folha absorve 
especialmente nas bandas em torno de 1,45 mm e 1,96 mm. Esta influência 
aumenta com o conteúdo de água. Uma folha verde caracteriza-se, nestas bandas, 
pela reflexão semelhante a de uma película de água. Por isso, estes comprimentos 
de onda, prestam-se à determinação do conteúdo hídrico das folhas. Folhas com 
conteúdo hídrico reduzido são caracterizadas por uma maior reflexão. A curva 
espectral depende do tipo de planta e, mais ainda, altera-se em função da estrutura 
e da organização celular. 
ESTRUTURA MOLECULAR DA ÁGUA 
Molécula de água mostrando o par eletrônico 
formado pelos elétrons dos átomos de 
hidrogênio e oxigênio, em que p e n são os 
prótons e neutrons, respectivamente. 
INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA COM A ÁGUA 
Curvas de reflectância da 
água nos estados líquido, 
gasoso (nuvem) e sólido 
(neve) 
Água Gasosa: apresenta elevada reflectância em torno de 70%, em 
todas as radiações eletromagnéticas contidas no espectro óptico 
(400 a 2.500 nm). Entretanto, observam-se bandas de maior 
absorção em 1.000, 1.300 2 2.000 nm. 
INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA COM A ÁGUA 
Curvas de reflectância da 
água nos estados líquido, 
gasoso (nuvem) e sólido 
(neve) 
Água líquida: absorve toda a radiação eletromagnética abaixo de 380 nm e 
acima de 700 nm (absorção total). Mesmo na faixa espectral entre 380 e 700 nm, 
a reflectância é relativamente pequena, ultrapassando pouco mais de 5%. 
INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA COM A ÁGUA 
Curvas de reflectância da 
água nos estados líquido, 
gasoso (nuvem) e sólido 
(neve) 
Água Sólida (Neve): a curva de reflectância da água na forma de neve até 
1.200 é maior do que no estado gasoso. De 1.200 a 2.500 nm há um decaimento 
dessa curva, indicando uma absorção acentuada da energia nesta região 
espectral. Nos comprimentos de onda de 1.500 e 2.000 nm (absorção máxima) 
ocorre maior absorção. 
FATORES QUE INTERFEREM NA REFLECTÂNCIA DA ÁGUA 
Matéria Orgânica 
Partículas Minerais 
Inorgânicas 
Fitoplâncton 
O fitoplâncton é responsável pela absorção de MO, por 
meio da utilização de nutrientes inorgânicos e energia 
solar (fotossíntese). Essa MO dissolvida na água 
determina a cor amarelo-marrom da água 
Á medida que a concentração de MO na água aumenta, 
sua reflectância (aumento da absorção) diminui em todo 
espectro do visível. 
PMI provenientes de rochas e solos que são carreadas 
para os corpos d’ água, por ação do vento, da chuva e 
da ressuspensão e por erosão do fundo, também 
interferem na absorção da energia pela massa de água. 
Comparação entre curvas de absorção de ácidos húmicos (A) e 
amostras de material orgânico dissolvido em água (B) 
Reflectância residual de suspensões de material inorgânico: (A) material branco com 
partículas entre 1 e 20 micrômetros de tamanho, nas concentrações de 25, 50, 75 e 100 
% e (B) material vermelho com partículas entre 7 e 37 
 micrômetros de tamanho; nas mesmas concentrações de (A) 
Curvas de reflectância da água obtidas nos rios Tietê e Piracicaba 
 e no reservatório de Barra Bonita, Estado de São Paulo 
Elevada concentração de 
material inorgânico em 
suspensão, com acentuda 
reflectância na faixa do 
vermelho. 
Elevada concentração de 
matéria orgânica na água. 
Água dos dois rios já 
misturadas, mostrando 
claramente a transição 
entre os dois espectros 
anteriores. 
Aplicações do SR no estudo 
do estado trófico 
de reservatórios de água