CARTOGRAFIA TOPOGRAFICA, GEOLOGICAE DO MEIO NATURAL/HUMANO POR SATELITE

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Cenacarta 
 
UUEEMM -- FFaacc.. LLeettrraass 
 DDeepp.. GGeeooggrraaffiiaa 
 
 Centro Nacional de 
Cartografia e Teledetecção 
 
 
 
 
 
 
 
APONTAMENTOS DE TELEDETECÇÃO 
 
 
Fascículo I: 
 
Satélites e Princípios Físicos da Teledetecção 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Agosto/Setembro de 2003 Por: Engº Manuel Ferrão 
 
I. Classificação dos satélites 
 
Satélite é qualquer objecto que gira em torno de outro de maiores dimensões. 
O primeiro satélite artificial (Sputnik I) foi lançado no espaço pelos soviéticos em 1957, para fins 
meramente experimentais. 
 
 
Fig. 1: Sputnik I 
Em 1959, os americanos colocaram em órbita o satélite Explorer 8, levando a bordo o primeiro 
instrumento (radiómetro de radiação global - ERBE) para a observação da atmosfera. 
 
Fig. 2: Explorer I 
 
Hoje, gravitam em redor da terra milhares de engenhos, dos quais centenas são satélites de 
trabalho. 
 
O acelerado desenvolvimento tecnológico no ramo espacial, ao longo dos últim
acompanhada de uma consequente evolução na classificação dos satélites. Actualm
podem-se agrupar nos seguintes tipos, consoante a sua finalidade (aquém da espion
‰ Satélites Meteorológicos – para o estudo da atmosfera e previsão do tem
‰ Satélites de Comunicação – que estabelecem ligações telefónicas, trans
ou emitem sinais para os sistemas de posicionamento global (GPS); 
‰ Satélites Ambientais – para o estudo das condições e mudanças ambientai
‰ Satélites de Observação da Terra – para o estudo e investigação da su
Estes últimos são, também, designados por Satélites de Teledetecção. 
 
os anos, tem sido 
ente, os satélites 
agem): 
po; 
missões televisivas 
s; 
perfície terrestre. 
2 
II. Órbitas dos Satélites 
De acordo com a missão a realizar, os satélites são posicionados em duas órbitas fundamentais: 
• Órbita geoestacionária ou geosíncrona, na qual a velocidade de translação do satélite é 
igual à da rotação da Terra; 
• Órbita polar ou heliosíncrona, na qual o plano de translação do satélite é fixo em relação ao 
Sol, compensando deste modo o movimento de translação da Terra, independentemente da 
sua rotação. 
 
 
Fig. 3: Satélites meteorológicos correntes em suas órbitas 
 
Para além das duas órbitas fundamentais referidas anteriormente, existem outras órbitas de 
serviço, tais como: 
• Órbita hiperbólica ou aberta, que se utiliza no lançamento do satélite e que o permite 
escapar do solo mediante uma velocidade inicial; 
• Órbita excêntrica, que se utiliza como órbita de transferência, para passar para a órbita 
geoestacionária ou para a heliosíncrona. 
 3 
1. Os Satélites Geoestacionários 
 
Os satélites geoestacionários ficam permanentemente sobre a linha do Equador e estão 
sincronizados com o movimento de rotação da Terra, gravitando a uma velocidade de 15º de 
longitude por hora. Como possuem o mesmo sentido de rotação que o da Terra e a excentricidade da 
sua órbita é nula, estes satélites parecem estar parados e a observar o mesmo ponto da superfície 
terrestre, a uma altitude de cerca de 36.000 Km. 
São exemplos deste tipo os satélites de comunicação, alguns satélites meteorológicos e alguns 
satélites ambientais. 
 
Fig. 4: Funcionamento de um satélite geoestacionário 
Na órbita geoestacionária o satélite pode observar uma região circular com um raio aproximado de 
até 70° de latitude. Entretanto, devido às deformações relacionadas à curvatura da superfície 
terrestre, a área de observação é limitada. Habitualmente, na prática das análises numéricas, os 
dados dos satélites geoestacionários se restringem àqueles de uma área limitada por um círculo com 
raio de até 55° de latitude, com o centro no ponto subsatélite, e com raio de até 65° de latitude nas 
analises qualitativas (não-numérica). 
Na realidade, o satélite geoestacionário não é 'estacionário' em relação à Terra no sentido estrito, 
porque praticamente não fica por um longo tempo em um único ponto. Move-se variando a posição em 
relação à Terra e com movimentos vinculados a diferentes factores. Além disso, visto que o campo 
 4 
gravitacional terrestre não é homogéneo, o satélite fica sujeito ao gradiente da força da gravitação 
ao longo da trajectória orbital, por isso se move no sentido do ponto em que a força da gravitação 
tem valor máximo em sua órbita. O deslocamento do satélite, devido ao efeito gravitacional, é de 
aproximadamente 1° de longitude por mês. Na prática, para compensar esse efeito, a estação de 
comando e de controle do satélite faz a correcção orbital a cada 4 a 6 semanas. Além desse efeito, 
o outro se deve à radiação solar que exerce uma pressão sobre o satélite. O resultado dessa pressão 
é um desvio da posição orbital do satélite em relação ao plano equatorial da Terra. A pressão da 
radiação solar induz um giro na órbita do satélite em 0,8° por ano (em relação ao plano equatorial). 
Para compensar esse efeito, também é feita a correcção da órbita na frequência de 3 a 4 vezes por 
ano. 
Pelas razões descritas, é muito importante proceder e controlar a posição e a altitude dos satélites. 
Para esse propósito são aplicados dois métodos básicos de controle: 
a. O método da "triangulação". O centro de controle e comando envia um sinal de comando (sinal de 
controle) para o satélite. Ao receber o sinal, o satélite imediatamente responde através de seu 
retransmissor para duas outras estações de controle que ficam em lados opostos em relação ao da 
linha do equador. Usando as diferenças de tempos entre o instante do sinal enviado e o instante de 
recepção do sinal retransmitido pelo satélite para os três pontos de controle, calcula-se a posição do 
satélite e a altura de sua órbita através da técnica de triangulação. 
b. No outro método procede-se o monitoramento de diferentes pontos de referência fixos e 
localizados em regiões especiais na superfície da Terra. Quando o satélite geoestacionário muda a 
posição em relação à Terra, devido a agentes e forças externas, os pontos de referência e 
orientação também mudam suas posições na imagem (proporcionada pelo satélite) da Terra. Assim, 
com uma sequência de imagens pode-se estimar o movimento do satélite. 
 
2. Satélites Polares 
 
Os satélites polares estão sincronizados com o Sol, cruzando os pólos Norte e Sul a uma altitude de 
200 a 1000 Km, mais baixa que a dos satélites geoestacionários. Enquanto descrevem a sua órbita, a 
Terra executa o seu movimento de rotação permanecendo, os satélites, num plano constante em 
relação ao Sol. Daqui se designarem, também, de heliosíncronos. Assim, todas as regiões da 
superfície terrestre acabam por passar sob o seu campo de visão. 
 5 
Em cada órbita completa, a Terra faz uma rotação de aproximadamente 30º de longitude, sendo 
necessárias várias órbitas para cobri-la completamente. Num intervalo de tempo determinado, os 
satélites polares voltam a cobrir a zona de partida. 
 
 
Fig. 5: a) Principais órbitas dos satélites b) Cobertura do satélite em órbita polar 
São exemplos deste tipo os satélites de observação da Terra, alguns satélites meteorológicos e 
alguns satélites ambientais. 
Uma variante do satélite polar é o de órbita inclinada ou oblíqua. Este, faz a cobertura da Terra de 
uma forma assimétrica, com uma inclinação variável em relação aos satélite polar normal. 
 
III. Sistemas de Sensores 
Os sistemas de sensores são equipamentos que estão a bordo dos satélites e sua função é captar e 
registrar a energia electromagnética proveniente dos objectos na superfície terrestre. Sem eles 
não seria possível para o satélite obter imagens, ele estaria literalmente “cego”. 
Da mesma forma como nós captamosas cores dos objectos através dos nossos olhos (sensores 
naturais), os sensores a bordo dos satélites captam a energia electromagnética que é reflectida ou 
emitida pelos objectos da superfície terrestre. 
Os sensores podem ser classificados de várias formas, porém existe uma diferença básica que 
permite caracterizá-los em apenas duas classes: ATIVOS E PASSIVOS. 
 6 
 
Fig. 6: Sistemas activo e passivo nos satélites 
Este tipo de classificação refere-se à capacidade do sensor de emitir a energia que irá interagir 
com os objectos. Se não emitir energia, é passivo. Se emitir, é activo. 
 
1. O Sistema passivo emprega lentes ou foto-díodos como detectores e opera, geralmente, no 
espectro visível e infravermelho. Nesta categoria estão a câmara fotográfica, a câmara televisiva e 
o radiómetro de varrimento (scanner). O radiómetro de microondas é, também, um sensor passivo, 
funcionando no espectro das microondas e só mede a radiação térmica da superfície terrestre. 
A maioria dos satélites de teledetecção são PASSIVOS, isto quer dizer que o sensor capta a 
energia originada de uma fonte externa ao sistema sensor. 
A principal fonte de energia disponível para estes fins é a energia do Sol que incide sobre o nosso 
planeta e que é captada pelos sensores depois de haver interagido com a superfície e a atmosfera. 
 
Fig. 7: A interacção da radiação com um sistema passivo 
 7 
2. O Sistema activo utiliza u
espectro da microondas. Dest
particular, o Radar (Radio dete
O radar é um sistema activo
reflectida logo após à sua inte
designados por radiómetros 
electromagnético. 
Graças ao seu cumprimento 
atmosfera, os radares podem
importantes sobre áreas com
qualquer momento, tanto de di
De acordo com o tamanho da s
• Real Aperture Radar (R
• Synthetic Aperture Ra
 
Nos RAR o tamanho da antena
seu fácil desenho e construçã
cumprimentos de onda mais cu
 
Os SAR são mais coerentes e
virtual móvel) consiste em s
pequenas aberturas por onde s
 
 
ma antena para difundir (emitir) e receber de volta a radiação, no 
e sistema faz parte o escatolómetro (scatter significa difundir) e, em 
ction and ranging) e o Lidar (Light detection and ranging). 
 que emite um feixe energético de microondas e regista a energia 
racção com a superfície ou com os objectos. Os radares são também 
activos de microondas e funcionam entre 1 cm e 1 m do espectro 
de onda que é maior que o tamanho da maioria das partículas na 
 operar em quaisquer condições atmosféricas e realizar aplicações 
 grande nublosidade. Ademais, o registo dos dados pode ser feito a 
a como de noite, já que possuem a sua própria fonte de energia. 
ua antena, empregam-se actualmente os seguintes tipos de radares: 
AR) 
dar (SAR) 
 é controlada pelo seu cumprimento físico. A vantagem destes é o do 
o. Contudo, a sua resolução é pobre e o seu alcance fica limitado aos 
rtas, tornando difícil a sua aplicação aos estudos atmosféricos. 
 geram imagens de alta resolução. A sua abertura sintética (antena 
intetizar uma abertura angular grande numa série sucessivas de 
ão transmitidos e recebidos os sinais (pulsos). 
 
Fig. 8: Varrimento de um objecto com o SAR 
8 
O Lidar é um SAR que mede a radiaçã
cumprimento de onda mais curto que 
de observação. Contudo, não consegue
O Lidar é mais utilizado na colheita d
icebergs nos oceanos e a altura do rel
estrutura e a copa da vegetação, de m
 
3. Vantagens e desvantagens 
Cada um dos sistemas mencionados po
passivo possui maior fidelidade geomé
menor tamanho e menor custo de a
terrestre para poder operar e o 
atmosféricas. 
A grande vantagem do sistema acti
penetrando as nuvens ou nevoeiros. 
emite a sua própria radiação em direc
(dia ou noite). As suas imagens são, co
 
 
 
o através de um feixe de raios laser. Estes raios possuem um 
os empregues no Radar, o que permite obter maiores detalhes 
m penetrar as nuvens. 
e informação topográfica tal como a espessura do gelo e dos 
evo no solo. Pretende-se, futuramente, utilizá-los para medir a 
odo a se poder estimar a biomassa e o desflorestamento. 
ssui vantagens e desvantagens. Em relação ao activo, o sistema 
trica, melhor resolução espacial, melhor precisão radiométrica, 
quisição. Em contrapartida, necessita da radiação solar ou 
seu funcionamento poder ser afectado pelas condições 
 
vo é o de não ser afectado pelas condições atmosféricas, 
Para além disso, não precisa da luz solar para funcionar pois 
ção aos objectos. Assim, pode funcionar em qualquer período 
ntudo, mais difíceis de serem processadas e interpretadas. 
Fig. 9 Tipos de Sensores 
9 
IV. A Teledetecção 
1. Conceito e definição 
Como o próprio nome indica, a Teledetecção é uma arte ou ciência de detectar à distância a radiação 
electromagnética proveniente da Terra, quer seja reflectida quer emitida pela mesma. A radiação 
que a superfície da Terra reflecte está concentrada no espectro visível, enquanto que a emitida é, 
principalmente, do tipo Infravermelho (IR). Esta última, denomina-se, também, emissão do corpo 
negro. 
Como ciência, técnica ou arte de detectar à distância, a Teledetecção evoluiu significativamente nas 
últimas décadas. Hoje em dia, o termo teledetecção utiliza-se mais para descrever as actividades 
que determinados veículos espaciais e satélites realizam empregando diversos tipos de sensores. 
A comunidade científica, porém, estabelece alguns parâmetros no conceito desta tecnologia, sendo 
mais comuns as seguintes definições de Teledetecção: 
ƒ Ciência ou arte de adquirir e processar informação da superfície terrestre a partir de 
sensores instalados em plataformas ou veículos espaciais, utilizando a interacção da energia 
electromagnética entre o sensor e a Terra; 
ƒ Obtenção de imagens ou outro tipo de informação acerca de um objecto empregando 
técnicas de medição à distância, com a finalidade de utilizar os dados obtidos após o seu 
processamento; 
ƒ Colecção de informações sobre um objecto sem estar em contacto físico com ele. 
 
Pelo exposto acima, pode-se presumir que o termo teledetecção é restritivo a métodos que 
empregam a energia electromagnética como meio de detectar e medir as características de um 
objecto. Por isso, convencionemos como a mais completa, a seguinte definição: 
Teledetecção é a ciência ou arte de obter informações sobre as características físicas e 
biológicas de objectos, áreas ou fenómenos, através da análise de dados obtidos com medições 
feitas à distância, sem contacto material com elas. 
 
 10 
2. Radiação electromagnética 
A radiação electromagnética é o fenómeno que permite transmitir a energia sem suporte físico, a 
partir da fonte para qualquer direcção, em forma de superposição de campos magnético e eléctrico. 
A radiação pode ser medida em termos de potência, intensidade ou potência por unidade de 
superfície (radiância e emitância). Como a radiação se propaga pelo espaço incidindo sobre a matéria 
e modificando-a, é possível detectá-la através dos sensores que a transformam em sinal eléctrico 
para a sua devida análise e estudo, donde se obtêm valores numéricos. 
 
A radiação detectada pelos sensores passivos é proveniente de três fontes principais: o Sol, a Terra 
(inclui as águas) e a Atmosfera. A radiação electromagnética incidente de origem solar é afectada, 
no processo da sua transmissão, por alguns fenómenos atmosféricos: absorção, difusão (scattering) 
e refracção. 
A emissão terrestre é, também, afectada por alguns fenómenos. A figura 10 mostra, de forma 
simplificada, os diferentes fenómenos que podem afectar o percurso da radiação. 
 
Fig. 10: Interacção da radiação com o meio de transmissãoA radiação de ondas curtas emitidas pelo Sol passa pela atmosfera e parte dela vai sendo 
sucessivamente absorvida pelos gases, pelas nuvens e pela superfície terrestre. Outra parte é 
 11 
refractada e difractada (difundida) na atmosfera. A restante é reflectida (reemitida) pelas nuvens 
e pela superfície terrestre. 
Pela incidência da radiação s
aquece e atua, por sua ve
comprimento de onda longa. 
(difusão) enquanto a radiaçã
alterada pelos componentes a
Portanto, os sensores dos s
emissoras, após aquela sofrer
 
3. As Leis da radiação de u
Todo o corpo a uma temperat
maior é a energia emitida. 
A Função de Planck constit
radiante de um corpo à temp
função (ver fig. 11), onde C1
chama-se corpo negro. A rad
 
 
olar, o sistema terrestre (atmosfera, nuvens e superfície terrestre) 
z, como fonte emissora, porém, no espectro electromagnético de 
A partir daqui reinicia o processo de absorção, refracção, difracção 
o térmica caminha em direcção ao espaço, somente interrompida ou 
tmosféricos. 
atélites medem a energia radiante proveniente de distintas fontes 
 uma série de efeitos no sistema terrestre. 
m corpo negro 
ura T emite radiação electromagnética. Quanto maior é a temperatura, 
ui uma das equações básicas da radiação. Ela determina que a energia 
eratura T num determinado comprimento de onda λ, é traduzida pela 
 e C2 são constantes. Um corpo que cumpra com a função de Planck 
iância B de um corpo negro é independente da direcção de emissão. 
 
Fig. 11: As principais Leis da radiação 
12 
Integrando todos os comprimentos de onda na Constante de Planck, teríamos na área baixa, a curva 
de emissão. Assim, pode-se determinar que a energia total de um corpo negro é proporcional à 
quarta potência da sua temperatura. Esta é a Lei de Stefan-Boltzmann (ver fig. 11). 
 
Outra Lei importante derivada da Função de Planck é a Lei de Wien: o produto do comprimento de 
onda máxima de emissão de um corpo negro (λmax) pela temperatura (T) a que o corpo se encontra, 
é constante (ver fig. 11). 
Por último, a Lei de Rayleigh-Jeans que é, em si mesma, uma aproximação da Função de Planck: Para 
os comprimentos de onda associados às temperaturas de emissão da terra e da atmosfera, a função 
de Planck reduz-se a que a energia emitida é proporcional à temperatura T do corpo radiante (fig. 
11). 
As três últimas leis foram empiricamente descobertas antes da função básica de emissão do corpo 
negro. 
 
4. Outra Leis da radiação de um corpo cinzento 
A matéria real não se comporta como um corpo negro (ideal). Define-se a emitância ou emissividade 
de um corpo, a uma temperatura T, como o cociente entre a radiação emitida num dado comprimento 
de onda e aquela que emitiria se fosse um corpo ideal (negro). Portanto, a emissividade de um corpo 
mede até que ponto o corpo se comporta como ideal e o seu valor varia de 0 a 1. Quanto mais alta, 
mais próximo é do ideal. 
O Sol e a Terra são considerados corpos ideais porque a sua emissividade é próxima de 1. Em abuso 
de linguagem, podemos considerar corpos ideais os materiais utilizados na construção de alguns tipos 
de sensores, pois a sua emitância é também quase igual a 1. 
Por outro lado, a conservação de energia requer que a radiação incidente sobre um corpo esteja 
dividida em três partes: uma é absorvida, outra é reflectida e a última é transmitida. Se a 
dividirmos pela radiação incidente original, teremos uma expressão mais fácil de manipular, que em 
último extremo expressa um conjunto de propriedades da matéria, através dos coeficientes de 
absorção, reflexão e transmissão. 
 13 
Por último, podemos dizer que se um corpo se encontra em equilíbrio termodinâmico a uma dada 
temperatura T, a quantidade de energia emitida é igual à absorvida, pelo que o coeficiente de 
absorção é igual ao da emissão (Lei de Kirchhoff). O corpo negro ou corpo ideal é um conceito 
físico que representa um corpo em equilíbrio térmico com o meio que o circunda. Toda a energia que 
ele recebe é totalmente absorvida e maximamente reemitida sob forma de ondas electromagnéticas. 
 
É importante destacar que a emissividade das nuvens (gotículas de água) decresce com a diminuição 
do comprimento de onda. Isto quer dizer que a emissividade de uma nuvem decresce ao ser 
observada num canal de resolução espectral de 3.9 µm em relação a um de 11 µm. De acordo com a 
Lei de Kirchhoff, as substâncias de pobre emissão são, também, de pobre absorção para os mesmos 
comprimentos de onda. Portanto, é possível ‘ver’ através das nuvens com o canal de 3.9 µm e quase 
impossível com o canal de 11 µm. 
 
Fig. 12: Outras Leis da radiação 
5. Reflexão, Difusão e absorção na atmosfera 
Grande quantidade de energia de volta ao espaço e observada pelos sensores dos satélites, 
encontra-se no espectro visível (0.4 – 0.7 µm). No espectro visível são fundamentais as propriedades 
de reflectividade da terra e da atmosfera. O cociente entre a energia reflectida e a radiação 
 14 
incidente é conhecida por reflectância de um objecto ou de uma superfície. A reflectância pode 
variar ou mudar dependendo de vários factores: 
• A iluminação solar que, por sua vez, depende da latitude do lugar, da época do ano, da hora, 
etc.; 
• A direcção dos raios solares em relação ao objecto ou superfície observada; 
• A direcção do sensor em relação ao objecto que observa; 
• As mudanças que podem ocorrer na própria superfície reflectora (por ex. se a maré for 
baixa e calma, a superfície das águas actua como um bom espelho; se a superfície reflectora 
for uma nuvem, as partes mais espessas reflectirão mais que as mais finas; etc.) 
A reflectância caracteriza o estado das superfícies naturais. Para medi-la, empregam-se 
radiómetros convencionais. E, é através destes que obtemos as assinaturas espectrais (curvas de 
reflectância espectral) dos objectos ou superfícies, num determinado estado físico (vegetação, solo 
seco, solo húmido, água túrbida, água límpida, etc.). 
 
A difusão ou difracção ocorre quando a radiação incidente é difundida pelos gases que formam a 
atmosfera. Por outras palavras, dá-se a difracção quando a radiação incidente ‘choca’, na atmosfera, 
com algumas moléculas gasosas de comprimento de onda inferior à sua ou com partículas de poeira e 
gotículas de água de comprimento de onda similar à sua, difundindo-se nelas (daqui o nome de 
difusão). Em difracção não há absorção de energia. Os comprimentos de onda curta (espectro 
visível) são mais difundidas que as ondas longas (IR térmico). 
No primeiro caso, as moléculas gasosas mais relevantes são o N2 e o O2. A cor azul do céu, durante o 
dia, é devida ao fenómeno da difusão: a parte azul da radiação visível do Sol é mais difundida que a 
vermelha, dando-nos a impressão de que a abóbada celeste é de cor azul. À tardinha, quando o Sol 
está a desaparecer do horizonte, a parte azul desaparece mais depressa porque o seu comprimento 
de onda é mais curto. Assim, ficamos com a impressão de que a abóbada celeste fica avermelhada 
pois por ser mais comprido o comprimento de onda da parte vermelha da radiação visível, leva mais 
tempo a desaparecer. 
O fenómeno da difusão só afecta a parte visível da radiação, provocando uma redução de contraste 
nas imagens captadas pelos satélites nessa banda. 
 15 
No segundo caso, quando entram em cena as partículas de poeira e gotículas de água, tanto o visível 
como o infravermelho (IR) ficam afectados. Nas imagens satélite as nuvens aparecem de cor branca 
por causa da difusão provocada pelas gotículas de água. 
 
Resumindo: na difusão não existe absorção de energia. A difusão é em função do comprimento de 
onda e do tamanho das partículas difusoras. Na aproximaçãode Rayleigh-Jeans as partículas ou 
moléculas são mais pequenas que o comprimento de onda e o grau de difusão é inversamente 
proporcional à quarta potência do comprimento de onda. Assim, comprimentos de onda curta do 
espectro visível são mais difundidas que os das ondas longas do infravermelho térmico. 
 
Na figura seguinte podemos ver as curvas associadas a um corpo negro que emite a 6000ºK 
(temperatura do Sol) e outro a 300ºK (Terra). Os máximos de emissão se concentram nos 0.5 µm e 
11 µm, respectivamente. 
 
Fig. 13: A radiância dos corpos negros em função do comprimento de onda 
 16 
A absorção é o fenómeno que mais afecta a ‘visão’ dos sensores dos satélites por causa dos gases 
que absorvem parte da radiação emitida ou reflectida, ao longo do espectro electromagnético e em 
função do comprimento de onda. 
Para melhor percebermos este fenómeno vejamos, primeiro, a composição da atmosfera e os níveis 
de absorção respectiva. 
a) Na camada mais baixa da troposfera, junto a solo, a atmosfera é composta essencialmente por 
oxigénio (O2) e azoto (N2). Quase ao mesmo nível e um pouco mais acima, outros gases causam 
perturbações mais significativas à trajectória da radiação: 
i. H2O – vapor de água (não confundir com as nuvens ou bruma matinal formados por pequenas 
gotículas de água!). A sua quantidade na atmosfera é variável em função do tempo e do 
espaço e somente absorve pequena parte do espectro visível mas, grande parte do 
infravermelho próximo e quase que a totalidade do infravermelho térmico. Somente o vapor 
de água absorve 5 vezes mais que o resto dos gases, juntos. Mas, lembremo-nos que o vapor 
de água, embora nocivo para os sensores, é o responsável pela humidade na atmosfera, sem a 
qual a respiração não seria possível nos seres humanos. 
A bruma matinal e as nuvens absorvem quase que completamente o visível e grande parte do 
infravermelho próximo. 
ii. CO2 – gás carbónico, mais conhecido por dióxido de carbono. Este, absorve parte do 
infravermelho próximo e toda a radiação com comprimento de onda superior a 14 µm 
(infravermelho térmico). 
O gás carbónico protege a Terra, formando uma camada isoladora em sua volta que evita a 
fuga do calor para o espaço. Com o aumento dos combustíveis fósseis que libertam 
consideráveis quantidades deste gás, a camada isoladora é reforçada e começa a provocar 
um nítido sobre-aquecimento na troposfera (efeito de estufa ou, greenhouse effect). 
 
b) Na camada intermédia, estratosfera, aparecem outros gases sendo o mais significativo o ozono 
(O3). Este gás absorve a radiação ultravioleta e toda a radiação de comprimento de onda inferior 
a 0.3 µm. 
 17 
 
O ozono constitui na atmo a a protecção da espécie 
humana. Este gás filtra as ra
e raios cósmicos). Geralment
entre os 15 e os 35 Km de alt
O ozono é altamente react
compostos contendo cloro
clorofluorcarbonetos (CFC), 
e em outras partes da indús
internacionais. O processo 
químicas e em função da temp
A estratosfera, já em si fr
camada isoladora do CO2), p
global da camada de ozono. 
Um caso particular de dest
continente, isolado de outra
temperaturas frígidas e sem
destruição da camada do oz
ozono’ em meados da década
nesse continente, relativamen
sfera um filtro importantíssimo par
18 
 
 
diações que nos podem ser nocivas (ultravioleta, Raios X, Raios λ 
e designado por camada de ozono pelos media, este gás situa-se 
itude, na estratosfera.
ivo à radiação ultravioleta, mas, é facilmente destruído pelos 
 e brómio, que resultam da decomposição química dos 
antes produzidos e utilizados nos aparelhos de frio, refrigeração 
tria contemporânea mas actualmente banidos pelas convenções 
da decomposição dos CFC é uma rede complexa de reacções 
eratura. Em geral, quanto mais frio, mais fortes são as reacções. 
ia e privada do calor proveniente da troposfera (barrado pela 
ode intensificar o seu arrefecimento, acentuando a degradação 
ruição acelerada da camada de ozono é o da Antárctica. Este 
s partes do mundo, possui o seu próprio sistema climático com 
 sol durante o inverno. Aí, as oportunidades são ideais para a 
ono. Isto, explica os motivos do aparecimento do ‘buraco de 
 de 80 na Antárctica e o porquê da maior diminuição desse gás 
te aos outros. 
 
Fig. 14: Níveis de absorção na atmosfera 
c) Na ionosfera, aproximadamente a 100 Km de altitude, o O2 é substituído pelo monóxido de 
oxigénio, representado por O. Mais acima, começa a notar-se uma forte presença de hélio (He) e 
hidrogénio (H2), que não interferem muito na ‘visão’ dos sensores. 
 
Janelas atmosféricas 
A pesar da absorção que impede a livre passagem da radiação na atmosfera, existem intervalos no 
espectro electromagnético onde a radiação escapa facilmente da troposfera para o espaço exterior. 
Estes intervalos tomam o nome de janelas atmosféricas. 
 
Comprimento de onda Janela 
<300 nm absorvida pelo ozono 
300-900 nm Janela do UV-visível-IR próximo 
1-5 µm Janela do IR, entre H2O e CO2 
8-20 µm Janela do IR 
1.3 cm-1.9 mm Janela entre centímetros e milímetros 
1.8-1.1 mm Janela dos milímetros 
0.8, 0.45, 0.35 mm Janela dos sub-milímetros 
2 cm-10 m Janela das ondas de rádio 
>10 m Absorção ionosférica 
Fig. 15: A Absorção e respectivas janelas atmosféricas 
 19 
6. O espectro electromagnético 
As ondas electromagnéticas se definem como a propagação de um campo eléctrico e um campo 
magnético no espaço. Os dois campos são perpendiculares e a direcção de propagação é também 
perpendicular a ambos. Ao conjunto de todos os comprimentos de onda onde se apresenta a radiação 
electromagnética se chama de espectro electromagnético e este é contínuo (ver figura 16). 
 
 
Fig. 16: O espectro electromagnético 
 
O espectro electromagnético estende-se desde os comprimentos de onda muito curtos (raios 
cósmicos, à esquerda dos raios gama representados na fig. 16) até aos comprimentos de onda muito 
longos (ondas de rádio). Somente uma pequeníssima parte deste espectro é visível ao olho humano 
(espectro visível). Algumas partes não visíveis pelo olho humano podem ser captadas e registadas em 
filmes fotográficos (espectro infravermelho) e outras só podem ser detectadas por outro tipo de 
sensores. 
A unidade mais usada para medir o comprimento do espectro electromagnético é o mícron (µm). Um 
mícron é igual a 1x10-6 metros. 
A Teledetecção situa-se no e para além do visível. Os fenómenos envolvidos são específicos para 
diferentes comprimentos de onda. Os sensores dos satélites medem e registam a radiação 
electromagnética. 
 20 
O comportamento dos corpos ante a incidência da radiação electromagnética designa-se por 
Resposta espectral ou reflectância espectral. Esta, não é sempre a mesma e depende de vários 
factores: 
• Ângulo de incidência; 
• Aspectos do relevo; 
• Interacção atmosférica com os diversos comprimentos de onda; 
• Variações ambientais; 
• Ângulo de observação. 
A textura do corpo influi na reflectância espectral, pelo que no mesmo comprimento de onda, a 
resposta mais baixa se encontra na água, aumentando no solo, vegetação e na neve. A neve fresca é 
um dos corpos naturais mais fortemente reflectidos no espectro visível, decrescendo no 
infravermelho próximo. Quando começa a absorver impurezas, deixa de ser neve fresca e a sua 
resposta diminui. A reflectância do gelo depende das impurezas nele contidas. Porém, a sua 
reflectância especular (quando o ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflectância) é bastante 
alta. 
 
É possível medir a intensidade da luz saída de um objecto e comparar o seu valor com a intensidade 
incidente da luz solar. Fazendo isto numa porção pequena do espectro electromagnético,podem-se 
traçar as curvas de reflectância espectral de cada objecto (ver fig. 17). 
A resposta da água varia consoante o comprimento de onda dentro do espectro visível e 
infravermelho. À medida que o comprimento de onda cresce, a resposta espectral é menor. Por outro 
lado, a resposta espectral é, também, influenciada pela profundidade e pela sua qualidade. Quanto 
mais límpida, mais absorve a radiação pois são poucos os sedimentos que possui no seu fundo. Nas 
imagens satélite a água aparece em diversas tonalidades de azul, consoante a sua qualidade. 
A resposta do solo à reflectividade dos comprimentos de onda é influenciada por características 
tais como a sua composição química, a textura, a estrutura e o teor de humidade. A reflectividade é, 
geralmente, média e de forma crescente no visível e infravermelho próximo. O conteúdo de matéria 
orgânica no solo reduz a sua resposta espectral. 
O solo seco tem uma resposta maior que o solo húmido e aparece em tonalidades de cor clara nas 
imagens. Contudo, existem alguns tipos de solo tais como os ‘vertilsols’ que, independentemente do 
 21 
teor de humidade, aparecem sempre de cor escura nas imagens, por causa do alto teor de matéria 
orgânica. 
 
 
Comprimento de onda (µm) 
Água limpa Água túrbida Vegetação Solo arenoso-argiloso Solo escuro 
7: As cu lectâ
Nas 
as c
resp
Os m
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e no infravermelho 
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 1.35 µm)cerca de 
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22 
7. Resolução 
A resolução de um sensor é a sua habilidade em registar informação em detalhe nas distintas curvas 
de reflectância espectral. A resolução depende da capacidade que o sensor possui para distinguir as 
variações da energia electromagnética, discriminar o detalhe espacial e espectral e, ainda, a 
frequência da sua passagem sobre o mesmo objecto. Consoante estes diversos factores, a imagem 
satélite pode-se caracterizar pelos seguintes tipos de resolução: 
Resolução espacial – define o tamanho do pixel, que corresponde à unidade mínima de informação de 
uma imagem. As imagens satélite são constituídas por pontos elementares com um determinado valor 
abaixo do qual não é possível diferenciar os objectos. Este ponto elementar designa-se por pixel e 
integra o valor de cada uma das respostas espectrais (vegetação, solo, água, etc.). Só é possível 
discriminar na imagem elementos de tamanho superior à resolução espacial. 
Nos sensores ópticos, a resolução espacial, ou simplesmente conhecida por resolução, depende do 
material e da tecnologia de fabrico dos detectores e a altitude do satélite. Nos sensores de antena, 
a resolução depende essencialmente do seu raio de abertura, do comprimento de onda e também, da 
altitude. A resolução espacial está relacionada com a escala de trabalho e a fiabilidade dos dados. 
Resolução espectral - é o alcance das bandas espectrais do sensor, como por exemplo : Visível (0.4-
0,7 µm), IR próximo (0.7-1.5 µm), IR térmico (1.5 – 1000 µm), etc. Um satélite pode ser mono-
espectral se tiver um só canal ou banda (caso dos radares), multi-espectral se tiver mais de uma 
banda e hiper-espectral se for capaz de obter informação simultânea em centenas de canais. 
Resolução radiométrica - É a sensibilidade do sensor, isto é, a sua capacidade de detectar as 
diversas variações de radiância espectral que recebe. Esta resolução é dada pelo número do valor 
real dos pixeis na imagem e determina o número de níveis de cinzento reconhecidos . Exemplo, o 
sensor HRV do Spot1 possui três canais com a seguinte resolução radiométrica: XS1 – Verde, XS2 – 
Vermelho e XS3 – IR próximo. 
Resolução temporal - é a periodicidade com que o sensor capta a imagem da mesma porção da 
superfície terrestre. Esta resolução depende das características orbitais da plataforma (altura, 
velocidade e inclinação) e do próprio desenho do sensor (ângulo de observação e ângulo de 
cobertura). O satélite NOAA, por exemplo, capta quatro vezes por dia a mesma porção da terra; O 
Landsat tem uma periodicidade de 16 dias e o SPOT de 26 dias. 
 23 
V. Satélites Meteorológicos 
 
1. Satélites Meteorológicos Geoestacionários 
Os satélites meteorológicos geoestacionários mais conhecidos e utilizados são mantidos pela 
EUMETSAT (Meteosat), Estados Unidos (GOES), Japão (GMS), China (FY-2), Rússia (GOMS) e 
Índia (INSAT). Sua órbita é equatorial, a uma altitude de 38.000 km. Nesta altura, seu período 
orbital se equivale à rotação da terra, de maneira que o satélite parece estar estacionado sobre um 
ponto sobre o Equador. Para conseguir uma cobertura global é necessário uma constelação de 5 a 6 
satélites. Devido a sua órbita equatorial, estes satélites não passam nos pólos. 
Meteosat 
 
 
O Meteosat é uma constelação de satélites geoestacionários europeus 
mantido pela EUMETSAT. A EUMETSAT é uma organização 
intergovernamental criada em uma convenção internacional que reuniu 17 
países europeus. 
A altitude dos satélites é de 35.800 km. Seu campo de imagem (42% da 
superfície da terra) é restrito à sua localização sobre na vertical sobre a 
intersecção do Equador com o meridiano de Greenwich. 
 
Equipado com um sensor espectral, ele explora a superfície terrestre por faixas. Para cada pixel 
desta faixa, se obtém a energia irradiada para diferentes gamas espectrais. Os três espectros do 
Meteosat são o Visível (0,45-1,00 µm). o Infravermelho (10,5-12,5 µm) e Vapor d'Água (5,7-7,1 µm). 
As imagens brutas são obtidas a cada 30 minutos com resolução de 5.000 linhas x 2.500 pixels para 
o espectro Visível e 2.500 linhas x 2.500 pixels para os outros espectros. Com isto a resolução do 
pixel é de 2,5 x 5 km. Devido à curvatura da terra, esta resolução diminui nos limites da imagem (4,5 
x 5 km). 
As imagens digitais são codificadas e enviadas para uma base operacional na Alemanha. Lá as 
imagens brutas são processadas, corrigidas e particionadas em sub-imagens de 800 x 800 pixels. 
 24 
GOES (Geostationary Operational Environmental Satellites) 
 
É a constelação de satélites americanos mantidos pela National Oceanic and 
Atmospher c Administration (NOAA). Os dados são distribuídos pelo 
National Environmental Satellite and Information Service (NESDIS). 
i
Sua altitude e órbita são semelhantes ao Meteosat. As imagens do globo 
terrestre são obtidas a cada 30 minutos e dos Estados Unidos a cada 15 
minutos. 
O GOES é um dispositivo de 5 canais espectrais sendo um Visível (0,55-0,75 µm), três canais 
Infravermelhos (3,8-4,0 µm, 10,2-11,2 µm, 11,5-12,5 µm) e o canal de Vapor d'Água (6,5-7,0 µm). No 
canal Visível, a resolução é 1 km. Nos canais Infravermelhos, a resolução éde 4 km. No canal Vapor 
d'água, a resolução é de 8 km 
A nova série de satélites GOES trouxe aperfeiçoamentos significativos no mapeamento de condições 
meteorológicas. O GOES I-M representa a próxima geração de satélites meteorológicos e traz duas 
novas características: 
• Rastreio flexível: permite mapear pequenas áreas permitindo a previsão mais precisa em 
áreas localizadas ou problemáticas. 
• Rastreio simultâneo e independente: possibilita a comparação de informações diversas dos 
fenómenos meteorológicos aumentando o grau de certeza das previsões. 
 
GMS (Geostationary Meteorological Satellites) 
 
 
Os satélites GMS fornecem dados de tufões, sistemas de baixas pressões, 
direcção e velocidade dos ventos e temperatura da superfície. Ale disso, dão 
dados sobre medição de superfícies realizadas em bóias, barcos e aviões. 
Com o Sistema VISSR (Visible and Infrared Spin Scan Radiometer) - que 
consiste em um sistema de detecção mediante lentes, reflectores e um 
espelho que converte a intensidade luminosa em pulsos eléctricos - pode-se 
obter imagens do disco total terrestre em intervalos de trinta minutos, em 
ambas as bandas do espectro , visível e infravermelho GMS 
 25 
FY-2 
 
A China lançou o seu primeiro satélite meteorológico geoestacionário 
FY-2 em 10 de junho 1997. O satélite foi colocado com sucesso na 
órbita geoestacionária sobre 105° e com um campo de visão que cobre 
as áreas das regiões da Ásia e do Pacífico e a sua primeira imagem 
adquirida foi em 21 de junho 1997. 
As funções principais do satélite Fy-2 são: 
• Obter imagens visíveis do dia, imagens IR diurnas e imagens do vapor de água. 
• Retransmitir os produtos gerados tais como parâmetros das nuvens, vectores do vento e as 
temperaturas da superfície do mar. 
• Obter dados de monitoramento ambiental do espaço, na órbita do satélite. 
• Colectar e reemitir dados de outras plataformas de levantamento de dados. 
Os sensores principais do satélite são: 
• radiómetro visível e infravermelho de varredura de rotação (VISSR); 
• monitor ambiental do espaço (SEM); 
• sistema de transmissão de dados; 
• um sistema de levantamento de dados. 
O VISSR é um instrumento de 3 canais: a banda do visível que opera em 0,55-1,05 µm, a banda (IR) 
infravermelha em 10,5-12,5 µm e a banda do vapor de água (WV) em 6,2-7,6 µm. A resolução para a 
banda do visível é 1,25 km enquanto as bandas do IR e de WV são de 5 quilómetros. 
O VISSR obtém uma imagem completa da Terra a cada 30 minutos. Fornece dados reflexivos das 
nuvens e da superfície da terra na banda do visível durante o dia e na banda do infravermelho 
durante a noite, bem como o índice do vapor de água da atmosfera na banda do vapor de água. 
O SEM é um instrumento para a monitoramento do ambiente espacial. É usado principalmente para 
monitorar o ambiente do espaço perto da órbita do satélite. 
 
 26 
GOMS 
 
 
O sistema meteorológico do espaço inclui o satélite 
meteorológico operacional geoestacionário GOMS (lançado 
em outubro em 31, 1994) situado na órbita no ponto 
estacionário sobre 76° 50' E. 
O pacote de instrumentos a bordo permite: 
• obter em imagens visíveis e infravermelhas reais do tempo da superfície e das nuvens da 
terra dentro de um raio de 60° 50' ; 
• fornecer observações contínuas da dinâmica de vários processos atmosféricos; 
• detectar, numa base operacional, fenómenos naturais perigosos; 
• determinar a velocidade do vento e o seu sentido em diversos níveis, bem como a 
temperatura da superfície do mar; 
• obter informação em fluxos de partículas solares e galácticas, da radiação ultravioleta e da 
radiação do raio X e variações no vector do campo magnético. 
 
INSAT 
 
Propriedade da Indian National Satellite, o Insat é um satélite multi-
propósito com capacidade para a telecomunicação (transmissão de rádio 
e televisão) e para os serviços meteorológicos. O satélite está na órbita 
geoestacionária a uma altitude de 36 000 Km. 
O INSAT-2E carrega dezassete transponders-12 que operam na 
frequência normal da banda-C. Sete dos transponders têm cobertura 
larga do feixe e os restantes têm cobertura zonal. 
 
O INSAT-2E também está equipado com um VISSR (Visible and Infrared Spin Scan Radiometer). 
Este radiómetro explora a Terra linha a linha em diversas gamas espectrais. 
O VISSR é tem três canais: o visível (0.47-0.7 µm), o infravermelho (10.5-12.5 µm) e o vapor de agua 
(5.7-7.1 µm). No canal visível a resolução é de 2 km e nos restantes é de 8 km. 
 27 
2. Satélites Meteorológicos Polares 
Os satélites meteorológicos polares mais usados são os da série TIROS (nome actual é NOAA: 
NOAA-14, NOAA-15, etc.) e os METEOR (METEOR-2, METEOR 3-5, etc.). Actualmente estão 
operacionais o NOAA-14, NOAA-15 e o METEOR 3-5. Também existem os satélites de vigilância da 
Força Aérea da USA, série DMSP (Defense Meteorological Satellite Program). 
As características mais importantes destes satélites são as seguintes: 
• Orbitam a una altitude entre 800 e 900 quilómetros. 
• Possuem um radiómetro AVHRR. 
• Passam duas vezes por dia pelo mesmo ponto. 
• A sua órbita baixa permite imagens de alta resolução. 
• Operam em dois modos, um de baixa resolução APT (Automatic Picture Transmition) e outro 
de alta resolução HRPT (High Resolution Picture Transmition). 
 
TIROS-NOAA (USA) 
 
São satélites norte-americanos operados pela 
National Oceanic and Atmospheric Adminis-tration 
(NOAA). O NOAA 14 e NOAA 15, lançados 
respectivamente a 29 de Maio de 1994 e a 13 de 
Maio de 1998, orbitam a uma altitude de 850 km, em 
órbita inclinada de 99º em relação ao plano 
equatorial. Cada órbita completa em redor da Terra 
dura 102 minutos e realiza 14 órbitas por dia. 
 
O objectivo destes satélites é o de medir a temperatura e a humidade atmosférica, a temperatura 
da superfície terrestre, a temperatura na superfície dos mares, identificação da neve, estudo da 
distribuição das nuvens e das características das partículas atómicas emitidas pelo Sol, medição da 
densidade do fluxo de protões, electrões e outras partículas procedentes do nosso planeta. 
Estão equipados com um radiómetro (Advanced Very High Resolution Radiometer) de alta resolução 
(1.1 km na vertical do satélite). Este instrumento explora uma banda de 3 000 km de amplitude. 
 28 
METEOR (Rússia) 
Os satélites METEOR são explorados pela Agencia Espacial Russa - SRC. A sua altitude é de cerca 
de 1 200 km 
 
 O seu objectivo é medir a temperatura da água e, a vários 
níveis, a da atmosfera, proporcionando um perfil vertical da 
temperatura até a uma altitude de 40 km e medir a 
intensidade da radiação emitida pela Terra. Podem-nos 
proporcionar, duas vezes ao dia, informação sobre a 
distribuição das nuvens e da neve, com imagens na banda 
visível e infravermelha, informação global sobre a 
distribuição da temperatura, altura das nuvens e 
temperatura da água do mar e, três vezes ao dia, imagens 
televisivas às estações locais utilizando um sistema análogo 
similar ao usado nos satélites norte-americanos. 
 
NIMBUS (USA) 
 
O satélite NIMBUS-1 possuía um AVCS (câmara Vidicon) que melhorou a qualidade das imagens das 
nuvens. 
 
O sétimo e último NIMBUS transportou oito instrumentos: dois 
radiómetros de infravermelhos para determinar a distribuição 
vertical da temperatura atmosférica e de elementos 
contaminantes. Um terceiro radiómetro se usa para detectar as 
partículas de aerossol presentes a uma altitude de 20 km e 
determinar o seu efeito no clima. Um quarto instrumento detecta 
a radiação ultravioleta do Sol e a quantidade de ozono. O quinto 
mede a radiação total emitida pela Terra e o sexto detecta atemperatura da água na superfície do mar, o conteúdo de agua das 
nuvens, a precipitação, o vapor de agua, os componentes do solo e a 
distribuição das zonas cobertas de neve. 
 
 
 29 
 
O sétimo instrumento, outro radiómetro, controla as correntes marítimas, a temperatura e 
salinidade da água e a distribuição de sedimentos e da clorofila. O último instrumento, um 
radiómetro de infravermelhos, se utiliza como apoio para o resto dos instrumentos e, 
particularmente, para medir a temperatura e a humidade. 
 
QUIKSCAT 
Este satélite foi lançado em 19 de Junho de 1999 pela Força Aérea dos Estados Unidos e orbita a 
uma altitude de 803 km, com uma inclinação orbital de 98.6º em relação ao plano equatorial. Cada 
órbita completa em redor da Terra tem uma duração de 102 minutos e faz 14 órbitas por dia em 
passos ascendentes e descendentes. 
 
 
Este satélite tem como missão a aquisição, em todo o tempo 
e em medições de alta resolução, dos dados sobre os ventos 
próximos da superfície dos oceanos. Combina os dados do 
vento com outros medidos por instrumentos científicos para 
ajudar a melhorar o conhecimento dos mecanismos das 
mudanças climáticas e padrões globais de tempo. Estuda o 
movimento diário do gelo e suas mudanças no Árctico e 
Antárctico. 
 
 
O QuikSCAT está equipado com um escatolómetro (scatterometer), que é um radar de alta 
frequência (13.4 Ghz) desenhado especificamente para medir a velocidade e a direcção do vento 
junto à superfície dos oceanos. O instrumento recolhe dados numa una banda contínua de 1.800 km 
de amplitude, fazendo aproximadamente 400.000 medidas e cobrindo diariamente 90% da superfície 
terrestre. A sua resolução é de 25 km. 
 30 
FY-1 (China) 
 
A China também possui um satélite meteorológico polar, o FY-1, a 
uma altitude de 870 km, sendo o seu operador o Centro 
Meteorológico Nacional de satélites - NSMC. Cada órbita completa 
em redor da Terra leva 100 minutos e realiza 14 órbitas por dia. 
Os FY-1 estão equipados com um radiómetro MVISR (Multichannel 
Visible and IR Scan Radiometer). Este instrumento explora uma 
banda de 3.000 km de amplitude. 
 
 
 
3. Transmissão e recepção de dados dos satélites meteorológicos 
a) Transmissão dos dados 
 
Em general todos os satélites meteorológicos possuem sistemas similares adaptados a um ou outro 
caso. Nas duas classes fundamentais (polares e geoestacionários) os dados são obtidos através de 
um varrimento (rasteio), linha por linha até completar uma imagem. De acordo com o tipo de imagem 
que se processa, de maior ou menor resolução, há que tratar os dados de diferente maneira, mas o 
processamento final e a calibração se realizam nas estacões de recepção terrestre. 
Os geoestacionários fazem o varrimento linha a linha, gravando a bordo essa informação até 
completar a imagem. Esta é, então, enviada à Terra. Este processo leva o seu tempo pelo que só é 
possível obter imagens cada meia hora. Os polares, pelo contrário, não gravam a informação a bordo 
e enviam cada linha que varrem directamente à terra. Assim, podem-se obter compostas em tempo 
quase real. 
AVHRR, APT e HRPT dos satélites polares 
O sensor a bordo dos NOAA é AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer), que significa 
Radiómetro avançado de muito alta resolução. O seu sistema de transmissão de dados possui dois 
 31 
modos: o APT (Automatic picture transmition), que trabalha na banda dos 137 Mhz fornecendo 
dados dos canais VIS e IR, com resolução de 5Km e 255 tonalidades de cinzento e o modo HRPT 
(High Resolution Picture Transmition), que trabalha na frequência de 1600 Mhz em cinco bandas 
espectrais, duas para o visível e três para o infravermelho, com a resolução entre 1 e 5 Km. 
 
WEFAX e HRI dos satélites geoestacionários 
Um dos modos de aquisição dos satélites geoestacionários é o Wefax (Weather Facsimile), de baixa 
resolução com um máximo de 25 Km. É mais utilizado para a observação das nuvens. O outro modo é o 
HRI (High Resolution Image), de resolução de 5 Km no Meteosat e de 1.1 Km no GOES. Os dois modos 
operam na banda dos 1600 Mhz. 
 
b) Recepção dos dados 
Para receber imagens dos satélites meteorológicos geoestacionários é necessária uma antena 
omnidireccional, um pre-amplificador Gaas-Fet, uma parabólica de pelo menos um metro e meio, um 
receptor de 1,6 Ghz, um conversor Down (1,6 Ghz-137 Mhz), um receptor de banda larga de 137 
Mhz, um demodulador-digitalizador, um PC e um programa adequado. 
Para o caso dos polares é somente necessária uma antena omnidireccional de alto ganho e um 
receptor da banda de 137Mhz. 
 
Fig. 18: Recepção de dados meteorológicos 
 32 
A baixo está a lista dos elementos para uma estação de recepção de imagens APT e WEFAX: 
• Antena parabólica de 1,5 metros y todos sus componentes. (geoestacionários) 
• Antena omnidireccional quadrifilar de 20 dB (polares) 
• Amplificador de antena (Gaas-Fet) de 18-20 dB. 
• Cabo coaxial de 75 Ohms. 
• Conversor da banda de 1,6 Ghz para a banda de 137 Mhz. 
• Comutador (opcional). 
• Receptor de banda larga, de muito baixo ruído, para 137 Mhz. 
• Demodulador-digitalizador para PC. 
• Programa de processamento de imagens para PC 
 
 
VI. Satélites Ambientais 
Até a um passado recente, o estudo e investigação do meio ambiente era realizado pelos chamados 
satélites de observação da terra (EOS), tanto meteorológicos como os de estudo dos recursos 
naturais ou de teledetecção. Para a sua coordenação e em resposta às recomendações do Painel de 
Especialistas em Teledetecção Espacial foi criado, em 1984, o CEOS (Committee on Earth 
Observation Satellites). O propósito era, através de uma coordenação eficaz entre os membros, 
optimizar os benefícios que advêm das diversas missões e harmonizar os diversos programas de 
observação terrestre. A maior parte das agências espaciais existentes na Europa, América e Ásia 
fazem parte deste comité, que agrega todos os satélites de observação da Terra. 
 
Com a crescente variação e mudança no sistema terrestre e no seu clima, existe hoje uma maior 
necessidade de melhor compreender a dinâmica do meio ambiente através do estudo e investigação 
das forças da natureza e das actividades humanas que nele intervêm e o afectam. Por isso, foi 
estabelecida mais recentemente uma rede de satélites polares e geoestacionários para 
proporcionarem coberturas globais ao meio ambiente. Nesta rede, alguns dos satélites foram 
especificamente desenhados para tal e outros fazem parte dos designados por satélites de 
 33 
observação da terra. Pretende-se, assim, dotar o ser humano de mais meios e instrumentos que o 
permitam estabelecer políticas globais apropriadas de gestão, mitigação e adaptação às mudanças 
globais que o poderão ajudar a preservar a sua vida e a das gerações futuras neste planeta Terra. 
A esta nova rede de satélites damos o nome de satélites ambientais. 
Os satélites ambientais fornecem-nos informações globais e contínuas sobre as condições em que se 
encontra o meio ambiente e dados actualizados sobre as variáveis climatéricas tais como a cobertura 
das nuvens, a temperatura do ar e da superfície do mar, bem como a cobertura vegetal. 
Nos Estados Unidos da América alguns desses satélites são operados pela NESDIS (National 
Environmental Satellite Data, and Information Service), outros (satélites científicos experimentais) 
pela NASA (National Aeronautics and Space Administration) e os restantes pela U. S. Department 
of Defense, nomeadamente os satélites da DMSP (Defense Meteorological Satellite Program). 
Pretende-se, no futuro, por volta do ano 2010, colocar os satélites polares da NASA, da DMSP e os 
controlados pela NOAA (National Oceanicand Atmospheric Administration), num único órgão que 
passará a designar-se por NPOESS (National Polar Orbiting Environmental Satellite System). 
Contudo, a coordenação de todos os satélites de observação da terra através da CEOS continua 
funcional. 
 
Vejamos, pois alguns dos satélites ambientais e suas características: 
 
SeaStar 
 
 
No dia 1 de Agosto de 1977, o SeaStar foi lançado para o 
espaço em baixa órbita circular a 278 Km de altitude, 
levando a bordo um único instrumento, o sensor SeaWIFS 
(Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor). Possuindo um 
sistema de propulsão próprio, o satélite ascendeu a uma 
altitude final de 705 Km, vinte dias depois. 
 34 
O sensor SeaWIFS foi concebido para providenciar aos cientistas dados quantitativos globais das 
propriedades bio-ópticas dos oceanos. Ligeiras mudanças nas cores dos oceanos significam vários 
tipos e quantidades de concentração de fitoplâncton (plantas microscópicas marinhas), conhecimento 
que nos pode levar a aplicações científicas e práticas. 
O espectro visível (0.4-0.7 µm) da cor da maior parte dos oceanos varia com a concentração da 
clorofila e dos pigmentos das plantas presentes nas suas águas. Quanto maior é a presença do 
fitoplâncton, maior é a concentração dos pigmentos das plantas e mais verde ela parece. Como o 
sensor pode visualizar toda a superfície da terra em 48 horas, os dados recolhidos são valiosos para 
estudos globais da biota oceânica e para estimar o papel dos oceanos no ciclo de carbono e na troca 
de outros elementos e gazes entre a atmosfera e os oceanos. 
 
Terra 
 
Este satélite de nome tão sugestivo foi lançado pelos 
americanos a 18 de Dezembro de 1999. Leva a bordo cinco 
sensores para a medição do sistema climático terrestre – 
mais concretamente, observar e medir a interacção da 
atmosfera terrestre com a criptosfera, as terras, os 
oceanos e a vida em geral. Os dados deste satélite de uma 
importância fundamental para a compreensão e protecção 
do nosso planeta Terra. 
Os sensores a bordo do satélite Terra são os seguintes: 
• ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer); 
• CERES (Clouds and the Earth's Radiant Energy System); 
• MISR (Multi-angle Imaging Spectro-Radiometer) 
• MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) 
• MOPITT (Measurements of Pollution in the Troposphere) 
ASTER consegue captar imagens de alta resolução (15 a 9o metros) em 14 diferentes comprimentos 
de onda do espectro electromagnético, desde o visível ao infravermelho térmico. Os dados deste 
instrumento são utilizados pelos cientistas para desenhar mapas detalhados da temperatura na 
 35 
superfície da terra, emissividade da terra, reflectância dos objectos e o relevo. Concebido e criado 
pelos japoneses, este instrumento é o único sensor de alta resolução espacial a bordo do satélite 
Terra. 
O CERES faz o balanço da radiação total da Terra e dá estimativas das propriedades das nuvens 
permitindo aos cientistas o estudo do papel das nuvens nos fluxos radiactivos da superfície para o 
topo da atmosfera. A bordo do satélite Terra estão dois sensores CERES idênticos. 
MISR é um novo tipo de instrumento que melhorou o modo de ‘visão’ dos sistemas de sensores. Até 
ao seu aparecimento, a maior parte dos sistemas de sensores só podiam ‘olhar’ para a terra 
directamente para baixo ou obliquamente. De modo a perceber melhor o clima terrestre e 
determinar as causas da sua mudança, precisamos de conhecer a quantidade da radiação solar que é 
difundida nas várias direcções, em condições normais. Este aspecto é coberto pelo MISR que 
observa a Terra com câmaras apontadas para nove ângulos diferentes. Uma câmara aponta na 
perpendicular e as outras sucessivamente para a frente, para a trás e para os lados, em ângulos de 
26.1°, 45.6°, 60.0°, e 70.5°. Enquanto o satélite avança, várias partes da superfície terrestre vão 
sendo simultaneamente imageadas pelas nove câmaras, em comprimentos de onda diferentes (azul, 
verde, vermelho e infravermelho próximo. O MISR faz o monitoramento mensal, sazonal e a longo 
termo dos seguintes aspectos: 
• Quantidade e tipo de partículas de aerossóis na atmosfera, tanto as de fonte natural como 
as resultantes de actividades humanas; 
• Quantidade e tipo e altura das nuvens; e 
• Distribuição da cobertura na superfície, incluindo a estrutura da copa da vegetação. 
Com um campo de visão de 2 330 Km e possuindo 36 bandas espectrais (entre 0.4 a 14 µm), o 
MODIS é uma versão melhorada do AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) utilizado 
nos satélites NOAA. Consegue cobrir qualquer ponto do nosso planeta em 1 a 2 dias. O sensor 
MODIS mede diariamente a percentagem da superfície terrestre coberta por nuvens. Juntando os 
seus dados com os do MISR e CERES, pode-se determinar o impacto das nuvens e aerossóis na 
quantidade da energia da Terra. 
MODIS é um instrumento ideal para monitorar mudanças globais na biosfera, principalmente para o 
ciclo global de carbono. Apesar de não haver actualmente nenhum sensor de satélite que possa medir 
directamente a concentração de dióxido de carbono na atmosfera, o MODIS pode medir a 
 36 
actividade da fotosintética nas plantas terrestres e marinhas (fitoplasma) para colher melhores 
estimativas de quanto gás de estufa está sendo absorvido e usado na actividade das plantas. 
Combinando os dados colhidos por este sensor com os dos sensores que medem a temperatura da 
superfície terrestre, os cientistas podem traçar a curva de resposta do dióxido de carbono nas 
mudanças climáticas. 
MODIS também consegue ver onde e quando iniciam os desastres naturais – erupções vulcânicas, 
cheias, ciclones, secas e queimadas. Com esta informação, podem-se traçar estratégias de prevenção 
e mitigação. Os canais espectrais do MODIS são muito sensíveis às queimadas, podendo distinguir 
entre queimadas violentas e moderadas e oferecendo melhores estimativas sobre a quantidade de 
aerossóis e outros gases libertos pelas queimadas para a atmosfera. 
 
MOPITT é um instrumento desenhado para melhorar o nosso conhecimento sobre a camada mais 
baixa da atmosfera e para, particularmente, observar a interacção desta com a biosfera terrestre e 
marítima. O seu enfoque está na distribuição, transporte, fonte e depósitos do monóxido de carbono 
e metano na atmosfera. O metano é um gás de estufa com cerca de 30 vezes mais poder de absorção 
de calor que o dióxido de carbono; sabe-se que é libertado pelos pântanos, pelas manadas de gado e 
pela queimada da biomassa mas, as quantidades libertadas por cada um destes não é conhecida. O 
monóxido de carbono que é expelido pelas fábricas, carros e queimadas florestais retarda a 
capacidade natural da atmosfera em se desfazer destes poluentes nocivos. 
O MOPITT é o primeiro sensor de satélite a usar um espectroscópio de correlação gasosa. Com 
este, o sensor mede a radiação emitida e reflectida pela terra em três canais espectrais. Quando a 
radiação penetra no sensor, passa por dois trajectos diferentes com reservatório de monóxido de 
carbono um e de metano o outro. Cada trajecto absorve uma determinada quantidade de energia, 
conduzindo assim a que pequenas diferenças de sinal façam a correlação da presença desses gases 
na atmosfera. 
A resolução espacial do MOPITT é de 22 Km na vertical (nadir) e o sensor ‘vê’ a Terra em amplitudes 
de 640 Km. 
 
 37 
Envisat 
O satélite Envisat foi lançado a 1 de Março de 2002 pela Agência Espacial Europeia (ESA), para a 
cobertura global e regional de aspectos ambientais. Colocado a uma altitude de 782 Km e com uma 
inclinação de 98.52º em relação ao plano equatorial, este satélite leva a bordo vários instrumentos, 
alguns dos quaissão sensores que empregam técnicas baseadas no uso de microondas activas para a 
medição da atmosfera e das superfícies terrestre, marítima e do gelo, independentemente da 
cobertura das nuvens e das condições atmosféricas. 
O Envisat é um satélite ambicioso e inovativo que permite monitorar a evolução das mudanças 
ambientais e climáticas e vai, também, assegurar a continuação dos dados proporcionados pelos 
anteriores satélites da ESA, da série ERS. 
Os principais sensores bordo do Envisat são: 
• AATSR (Advanced Along Track Scanning 
Radiometer); 
• ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar); 
• DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning 
Integrated by Satellite); 
• GOMOS (Global Ozone Monitoring by Occultation of 
Stars); 
• MERIS (MEdium Resolution Imaging Spectrometer); 
• MIPAS (Michelson Interferometer for Passive 
Atmospheric Sounding); 
• MWR (Microwave Radiometer); 
• RA-2 (Radar Altimeter 2); 
• SCIAMACHY (SCanning Imaging Absorption 
SpectroMeter for Atmospheric CHartographY). 
 
 
Cada um dos sensores tem uma função específica, tal como se segue: 
O sensor AATSR foi desenhado para dar continuidade aos dados de medição precisa da temperatura 
da superfície do mar, anteriormente captados por outros instrumentos a bordo dos satélites 
europeus da série ERS. 
 38 
ASAR é um sensor de abertura sintética mais avançado que o que é utilizado nos satélites europeus 
da série ERS. Opera na banda C e possui capacidades melhoradas em termos de cobertura, raio de 
acção e modo de captação. 
O sensor DORIS foi concebido para fins múltiplos: 
• Ajudar a compreender melhor a dinâmica da crosta terrestre; 
• Monitorar os glaciares, a cobertura terrestre e os vulcões; 
• Melhorar a modelagem do campo de gravidade da Terra e da ionosfera. 
Este instrumento embarcou para o espaço, pela primeira vez, a bordo do satélite Francês SPOT 2, 
em 1990. 
O GOMOS é o instrumento mais recente da ESA para o monitoramento do ozono. O seu antecessor 
GOME (Global Ozone Measurement Experiment), foi o primeiro sensor europeu para o mesmo fim, a 
bordo do satélite ERS-1. Enquanto que o GOME só faz medições para determinar o perfil e as 
quantidades de ozono e de outros gases envolvidos na fotoquímica da camada do ozono, o GOMOS 
também realiza o monitoramento contínuo (dia e noite) destes gases e o seu mapeamento preciso, 
registando os perfis da temperatura e o teor de vapor de água. 
O MERIS mede a radiação solar reflectida pela Terra, em 15 canais espectrais entre o visível e IR 
próximo e a uma resolução espacial de 300 metros. Este instrumento permite uma cobertura total 
da Terra em três dias. Porém, a sua missão primária é a medição da cor dos mares nos oceanos e nas 
zonas costeiras para determinar a concentração dos pigmentos de clorofila, dos sedimentos em 
suspensão e a carga dos aerossóis no mar. 
 
O MIPAS foi concebido para medir o espectro das emissões gasosas de alta resolução no limbo 
terrestre. Opera na banda do IR próximo e médio. Os objectivos principais deste sensor são: 
• Medição global e simultânea dos parâmetros geofísicos na média atmosfera: 
Química da estratosfera - O3, H2O, CH4, N2O, e HNO3; 
Climatologia - Temperatura, CH4, N2O, O3 ; 
• Estudo da composição química, dinâmica e regime da radiação na média atmosfera; 
• Monitoramento do O3 e dos clorofluorcarbonetos (CFCs) na estratosfera. 
 39 
 
O MWR serve para medir o perfil integrado do vapor de água na atmosfera e do conteúdo líquido das 
nuvens, de maneira a determinar os parâmetros de correcção do sinal do radar altimétrico. Para 
além disto, as suas são úteis para a determinação da emissividade terrestre e da humidade do solo 
na terra para a investigação da quantidade de energia na superfície como suporte aos estudos 
atmosféricos e de caracterização do gelo. 
O Radar Altimétrico (RA-2) serve para determinar com precisão o atraso bidireccional do ‘eco’ do 
radar na superfície terrestre. Os resultados permitem determinar a velocidade do vento e a altura 
nas ondas marítimas. Também mede a potência e a forma dos impulsos reflectidos. O RA-2 é uma 
versão melhorada do radar altimétrico utilizado nos satélites europeus da série ERS. As suas 
medições são, também, úteis para determinar a topografia oceânica como suporte para a 
investigação da circulação oceânica, batimetria e características da geóide marinha. 
SCIAMACHY é resultado de uma pesquisa conjunta Alemã/Holandesa, com contribuições da Bélgica 
e do Reino dos Países Baixos e a sua missão é a de proporcionar resultados da medição dos gases na 
troposfera e estratosfera. 
 
Aqua 
 
Aqua é um dos satélites americanos desenhados 
especificamente para estudar a longo termo a 
natureza, a dinâmica e as implicações das mudanças 
globais, já que estas são inevitáveis. Lançado em 4 de 
Maio de 2002, está posicionado numa órbita polar a 
705 km de altitude. 
Tal como o satélite Terra, Aqua leva a bordo 
vários instrumentos, cada um com a sua missão. 
 
 40 
Os instrumentos a bordo do Aqua são os seguintes: 
• AMSR/E (Advanced Microwavw Scanning Radiometre); 
• MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer); 
• AMSU (Advanced Microwave Sounding Unit); 
• AIRS (Atmospheric Infrared Sounder); 
• HSB- Humidity Sounder for Brazil 
• CERES- Clouds and the Earth's Radiant Energy System 
Como se pode ver pela listagem acima, alguns dos sensores a bordo deste satélite são também 
utilizados no satélite Terra, nomeadamente o MODIS e o CERES. Deixando estes, falemos dos 
outros: 
O sensor AMSR/E possui 12 canais espectrais e estuda as propriedades das nuvens, o fluxo de 
energia radiactiva, a precipitação, a humidade da superfície da terra, o gelo marítimo, a cobertura 
da neve, a temperatura da superfície marítima e os ventos à superfície do mar. Este sensor foi 
desenvolvido pelos japoneses. 
O AMSU é um instrumento composto por dois sensores, o AMSU-A1 e o AMSU-A2, com 15 canais 
cada A sua missão primordial é a medição da temperatura e humidade atmosférica. 
O AIRS é um sensor de medição simultânea em mais de 2 300 canais espectrais em intervalos de 0.4 
a 1.7 µm e 3.4 e 15.4 µm. Trata-se de uma sonda atmosférica que mede a temperatura e humidade 
atmosférica, temperaturas da superfície da terra e do mar e fluxo de energia radiactiva. 
O HSB é um sensor brasileiro, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), com a missão de 
medir a humidade atmosférica em 5 canais espectrais. 
O satélite Aqua visa os seguintes elementos do sistema terrestre: 
Atmosfera 
• temperatura e humidade, como variáveis centrais que determinam as condições globais e 
locais do tempo; 
 41 
• Aerossóis, que são partículas minúsculas de água e matéria sólida suspensas na atmosfera e 
influenciam os padrões do tempo com a absorção ou difusão da radiação solar ou atraindo a 
condensação para formar nuvens; 
• Nuvens, que são a maior fonte de água fresca no mundo e possuem um grande impacto no 
clima pela radiação solar reflectida para o espaço ou pela absorção da radiação terrestre 
emitida. 
Superfície terrestre 
• Tipos de cobertura vegetal (vegetação, culturas) e sua influência no clima regional e global. A 
cobertura vegetal é afectada pelas variações climáticas contribuindo para as mudanças de 
uso da terra (desertificação, urbanização); 
• Ocorrência de queimadas; 
• Temperatura e humidade da superfície terrestre; 
• Dinâmica da vegetação (tipo, distribuição, propriedades biofísicas. 
• Efeito dos vulcões. 
Oceanos 
• As variações no interior dos oceanos, que podem afectar a pesca bem como as quantidades 
de distribuição de calor e de trocas químicas entre eles e a atmosfera. 
• Variações na temperatura superficial dos mares, que podem,particularmente, indicar 
mudanças (condição do El Niño) com impacto na produtividade dos oceanos e do tempo em 
escala global; 
• Ventos superficiais marítimos. 
Criptosfera 
• A neve na criptosfera influencia o clima absorvendo a radiação e conservando o calor no solo, 
o que provoca a formação de massas de ar fria. A quantidade de cobertura de neve pode 
indicar cheias ou secas eminentes. 
• O gelo nos mares afecta o clima através da sua habilidade em insular a água contra as perdas 
de calor e da forte reflexão da energia solar, reduzindo a quantidade de radiação solar 
absorvida pela superfície terrestre. 
 42 
VII. Satélites de Teledetecção (para o estudo dos recursos naturais) 
As imagens abaixo mostram os actuais e futuros (prestes a serem lançados) Satélites de 
Teledetecção, alguns dos quais da nova geração. 
LANDSAT 1, 2, 3, 4, 5 
 
LANDSAT 7 
 
 
SPOT 5 
 
IRS 
 
JERS 1 
 
RADARSAT 
 
ERS 1, 2 
 
 
 SPOT 1, 2, 3 E 4 
 43 
KOMPSAT 
 
 
QUICBIRD 
 
EROS A 
 
CBERS 
 
ORBVIEW 
 
 
IKONOS 
Fig.19 Plataformas dos satélites de teledetecção actuais 
 
Satélites de Teledetecção com Sensores Ópticos 
 
1. Série Landsat 
Os satélites da série Landsat fazem parte de um programa norte-americano para o estudos dos 
recursos terrestres. 
No dia 23 de Julho de 1972, a NASA (National Aeronautics and Space Administration) lançou nos 
Estados Unidos um primeiro satélite chamado ERTS 1 (Earth Resources Technology Satellites), no 
quadro do Programa Espacial" Earth Resources Technology Satellite". Este Programa Espacial e os 
 44 
satélites que o compõe foi em seguida rebatizado "Landsat" para melhor sugerir o enfoque do seu 
esforço sobre a Teledetecção de Recursos Naturais Terrestres. 
Foram lançados 7 satélites do Programa Landsat desde 1972 , sendo que 6 deles forneceram 
imagens da Terra, como segue: 
Landsat 1: Lançado em 23/07/72 - Desactivado em 06/01/78 • 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
Landsat 2: Lançado em 22/01/75 - Desactivado em 52/02/82 
Landsat 3: Lançado em 05/03/78 - Desactivado em 31/03/83 
Landsat 4: Lançado em 16/07/82 – Semi-desactivado (em standby) 
Landsat 5: Lançado em 01/03/84 - Activo até o momento 
Landsat 6: Lançado em 05/10/93 - Perdido após o lançamento 
Landsat 7: Lançado em 15/04/99 - Activo até o momento 
 
A primeira geração do programa Landsat, composta de 3 satélites, Landsat 1-2-3, tinha 2 
instrumentos: a Camera RBV (Return Beam Vidicon) e o MSS (Multispectral Scanner). Em razão de 
problemas técnicos no RBV e da superioridade técnica do MSS, do ponto de vista espectral e 
radiométrico, o RBV foi muito pouco utilizado. 
A segunda geração foi iniciada em 1982 como lançamento do satélite Landsat 4, que levou a bordo o 
instrumento Thematic Mapper (TM), para além do MSS. 
O Landsat 5, de acordo com as previsões técnicas baseadas na performance actual do satélite, 
deverá operar por mais alguns anos. 
O LANDSAT 6 foi infelizmente perdido logo após o seu lançamento e o Landsat 7 marca o início da 
terceira geração do programa Landsat. 
Resumo das características dos Satélites Landsat 1-2-3-4-5 
 
Fig. 20 Funcionamento do sensor MSS 
 45 
 
Sensores MSS e TM - suas características 
Thematic Mapper - TM 
Bandas 1 2 3 4 5 6 IR Termal 7 
Faixa (µm ) 0.45 - 0.52 0.52 - 0.60 0.63 - 0.69 0.76 - 0.90 1.55 - 1.75 10.42 - 12.50 2.08 - 2.35 
Resolução) 30 30 30 30 30 120 30 
Multi-Spectral Scanner - MSS 
Bandas 1 2 3 4 
Faixa (µm ) 0.5 - 0.6 
Resolução (m) 80 
 
 
Características das Orbit
As órbitas do Landsat são 
heliosíncronas, passan• 
• 
• 
circulares, quase polar
Altitude: 705 km Velo
 
 
O ciclo orbital do LANDSA
Actualmente, o Landsat 5 
de 8 dias exactamente, ou
lançamento do Landsat 7. 
 
0.6 - 0.7 0.7 - 0.8 0.8 - 1.1 
80 80 80 
as Landsat 
: 
do na mesma hora solar em qualquer ponto observado; 
es, permitindo assim uma cobertura completa da terra entre 81°N e 81°S; 
cidade : equivalente a 7,7 km/seg no solo; 
 
Fig. 21 Características da órbita do Landsat 
T 1-2-3 é de 18 dias. Para o LANDSAT 4, 5 and 7 é de 16 dias. 
e o Landsat 7 estão com um intervalo de tempo para imagear a mesma área 
 seja, existe agora duas vezes mais dados Landsat do que antes do 
46 
A área imageada pelo Landsat, seja MSS ou TM é uma faixa de 185 Km, recortada em cenas de 185 
km x 170 km . O satélite demora 24 s para imagear esta área. 
 
 
 
Fig. 22 Características dos sensores do Landsat 
 
Bandas Espectrais do Landsat 5 
Banda 
Intervalo 
espectral 
(µm) 
Principais características e aplicações das bandas TM do satélite 
LANDSAT-5 
1 (0,45 - 0,52) 
Apresenta grande penetração em corpos de água, com elevada transparência,
permitindo estudos batimétricos. Sofre absorção pela clorofila e pigmentos
fotossintéticos auxiliares (carotenóides). Apresenta sensibilidade a nuvens de
fumaça oriundas de queimadas ou actividade industrial. Pode apresentar
atenuação pela atmosfera. 
2 (0,52 - 0,60) 
Apresenta grande sensibilidade à presença de sedimentos em suspensão,
possibilitando sua análise em termos de quantidade e qualidade. Boa penetração
em corpos de água. 
3 (0,63 - 0,69) 
A vegetação verde, densa e uniforme, apresenta grande absorção, ficando
escura, permitindo bom contraste entre as áreas ocupadas com vegetação e sem
vegetação (ex.: solo nu, estradas e áreas urbanas). Apresenta bom contraste
entre diferentes tipos de cobertura vegetal (ex.: floresta densa e aberta).
Permite análise da vanação litológica em regiões com pouca cobertura vegetal.
Permite o mapeamento da drenagem através da visualização da mata galérica e
margens dos cursos dos rios em regiões com pouca cobertura vegetal. É a banda
mais utilizada para delimitar manchas urbanizadas, incluindo identificação de
novas áreas de urbanização. Permite a identificação de áreas agrícolas. 
4 (0,76 - 0,90) 
Os corpos de água absorvem muita energia nesta banda e ficam escuros,
permitindo o mapeamento da rede de drenagem e delineamento de corpos de
água. A vegetação verde, densa e uniforme, reflecte muita energia nesta banda,
aparecendo bem clara nas imagens. Apresenta sensibilidade à rugosidade da copa
das florestas. Apresenta sensibilidade à morfologia do terreno, permitindo a
obtenção de informações sobre Geomorfologia, Solos e Geologia. Serve para
 47 
análise e mapeamento de feições geológicas e estruturais. Serve para separar e
mapear áreas ocupadas com pinho e eucalipto. Serve para mapear áreas ocupadas
com vegetação que foram queimadas. Permite a visualização de áreas ocupadas
com macrófitas aquáticas (ex.: aguapé). Permite a identificação de áreas
agrícolas. 
5 (1,55 - 1,75) 
Apresenta sensibilidade ao teor de humidade das plantas, servindo para observar 
estresse na vegetação, causado por desequilíbrio hídrico. Esta banda sofre 
perturbações em caso de ocorrer excesso de chuva antes da obtenção da cena 
pelo satélite. 
6 (10,4 - 12,5) Apresenta sensibilidade aos fenómenos relativos ao contraste térmico, servindo para detectar propriedades termais de rochas, solos, vegetação e água. 
7 (2,08 - 2,35) 
Apresenta sensibilidade à morfologia do terreno, permitindo obter informações 
sobre Geomorfologia, Solos e Geologia. Esta banda serve para identificar 
minerais com iões hidróxidos. Potencialmente favorável à discriminação de 
produtos de alteração hidrotermal. 
 
 
Resumo das características do Satélite Landsat 7 
O Landsat7 é o mais recente satélite em operação do programa Landsat, financiado pelo Governo 
Americano. O novo satélite foi lançado em abril de 1999, com um novo sensor a bordo denominado 
ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus). A operação do satélite em órbita é administrada pela