512868 Sensoriamento Remoto

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Geoprocessamento 
 
 
Prof.ª Erika Rocha 
SENSORIAMENTO REMOTO 
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 O sensoriamento remoto (SR) teve início com a 
invenção da câmara fotográfica que foi o 
primeiro instrumento utilizado e que, até os 
dias atuais, são ainda utilizadas para tomada 
de fotos aéreas. 
 
 Relata-se que uma das primeiras aplicações do 
SR foi para uso militar. 
 
SENSORIAMENTO REMOTO 
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 Iniciou com o uso de pombos correio, passou 
para balões, e aviões até chegar aos 
satélites. 
 
 Existem várias séries de satélites de SR em 
operação, entre eles podemos citar: LANDSAT, 
SPOT, CBERS, IKONOS, QUICKBIRD e NOAA. 
 
 
SENSORIAMENTO REMOTO 
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Pode ser definido como sendo a técnica que 
permite a aquisição de informações sobre a 
natureza de objetos sem contato físico com os 
mesmos. 
 
No entanto, como essa definição é muito ampla, 
adota-se que o sensoriamento remoto é restrito 
aos métodos que utilizam energia eletromagnética 
na detecção e medida dos elementos que compõem a 
superfície terrestre e a atmosfera. 
 
SENSORIAMENTO REMOTO 
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 Sensoriamento remoto é um termo utilizado na área 
das ciências aplicadas que se refere à obtenção de 
imagens à distância, sobre a superfície terrestre. 
 Estas imagens são adquiridas através de aparelhos 
denominados sensores remotos. Por sua vez estes 
sensores ou câmaras são colocadas a bordo de 
aeronaves ou de satélites de sensoriamento remoto 
- também chamados de satélites observação da 
Terra. 
 Um sensor a bordo do satélite gera um produto de 
sensoriamento remoto denominado de imagem ao passo 
que uma câmara aerofotográfica, a bordo de uma 
aeronave, gera um produto de sensoriamento remoto 
denominado de fotografia aérea. 
SR – Segmentos tecnológicos 
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 Sensores – são os instrumentos que compõem o 
sistema de captação de dados e imagens, cuja 
evolução tem contribuído para a coleta de 
imagens de melhor qualidade e de maior poder de 
definição. 
 
 Sistema de telemetria – consiste no sistema de 
transmissão de dados e imagens dos satélites 
para estações terrestres, e tem evoluído no 
sentido de aumentar a capacidade de 
transmissão dos grandes volumes de dados, que 
constituem as imagens. 
SR – Segmentos tecnológicos 
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 Sistemas de processamento – consistem dos 
equipamentos computacionais e softwares destinados 
ao armazenamento e processamento dos dados do SR. 
A evolução deste segmento tem incrementado a 
capacidade de manutenção de acervos e as 
potencialidades do tratamento digital das imagens. 
 Lançadores – consistem das bases de lançamento e 
foguetes que transportam e colocam em órbita, os 
satélites. A evolução deste segmento tem permitido 
colocar, em órbitas terrestres, satélites mais 
pesados, com maior quantidade de instrumentos, e 
consequentemente, com mais recursos tecnológicos. 
Sensoriamento Remoto 
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 Características 
 Espectral - Uma imagem de sensoriamento remoto 
colorida é resultante da combinação das três cores 
básicas (azul, verde e vermelho), associadas 
através de filtros às imagens individuais obtidas 
em diferentes comprimentos de onda ou faixas 
espectrais 
 Espacial – determina o nível de detalhe com que podemos 
observar os objetos da superfície terrestre. 
 Temporal - a freqüência com que a superfície 
terrestre é observada ou imageada é uma terceira 
característica importante das imagens de 
sensoriamento remoto. 
Sensoriamento Remoto 
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 Os dados de sensoriamento remoto podem ser 
coletados em diferentes níveis: 
 terrestre; 
 aéreo; 
 orbital. 
Sensoriamento Remoto 
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 Pode-se considerar o SR como um sistema de 
aquisição de informações que pode ser 
subdividido em cinco componentes: 
 Fonte de energia eletromagnética 
 Meio de transmissão 
 Alvo na superfície da Terra 
 Sensor e plataforma 
 Sistema de processamento 
Sensoriamento Remoto (Usos) 
 Acompanhamento do uso agrícola das terras; 
 Apoio ao monitoramento de áreas de preservação; 
 Atividades energético-mineradoras; 
 Cartografia e atualização de mapas; 
 Desmatamentos; 
 Detecção de invasões em áreas indígenas; 
 Dinâmica de urbanização; 
 Estimativas de fitomassa; 
 Monitoramento da cobertura vegetal; 
 Queimadas Secas e inundações ; 
 Sedimentos em suspensão nos rios e estuários. 
Processo de imageamento 
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 A radiação solar incidente na superfície 
terrestre interage de modo diferente com cada 
tipo de alvo. Esta diferença é determinada 
principalmente pelas diferentes composições 
físico-químicas dos objetos ou feições 
terrestres. 
 
 Estes fatores fazem com que cada alvo terrestre 
tenha sua própria assinatura espectral. 
Processo de imageamento 
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 Geometria orbital 
 
 Os satélites acompanham a Terra no movimento de 
translação, mas não no movimento de rotação. A 
Terra desliza sob o satélite no movimento de 
rotação. 
 O movimento do satélite de polo a polo, combinado 
com o movimento de rotação terrestre em torno de 
seu eixo, faz com que os satélites de SR cubram 
praticamente todas as regiões do Globo. 
Processo de imageamento 
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 Estações de recepção 
 Elas têm por finalidade receber e armazenar as 
imagens transmitidas a partir dos satélites. São 
estrategicamente instaladas em locais adequados à 
região que se pretende obter imagens. 
 Estas estações são constituídas, basicamente, de 
um bom computador, com software específico, uma 
antena parabólica direcionável, cabos de conexão 
da antena ao computador e mesa de controle e 
operação. 
 O sistema da estação dispõe, de forma antecipada, 
das informações de horário e posição de órbita. 
Sensores 
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 Os sensores são as máquinas fotográficas dos 
satélites. Têm por finalidade captar a REM 
proveniente da superfície terrestre, e 
transformar a energia conduzida pela onda, em 
pulso eletrônico ou valor digital proporcional 
à intensidade desta energia. 
 Segundo a fonte da onda eletromagnética os 
sensores são: 
 Passivos 
 Ativos 
Sensores Passivos 
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 Utilizam apenas a REM natural refletida ou 
emitida a partir da superfície terrestre. A 
luz solar é a principal fonte de REM dos 
sensores passivos. 
Sensores Ativos 
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 Estes sistemas utilizam REM artificial, 
produzida por radares instalados nos próprios 
satélites. 
 Uma vantagem dos sensores ativos é que as 
ondas produzidas pelos radares atravessam as 
nuvens, podendo ser operados sob qualquer 
condição atmosférica. 
 Uma desvantagem é que o processo de interação 
com os alvos não capta, tão detalhadamente 
quanto os sensores passivos, informações sobre 
as características físicas e químicas das 
feições terrestres. 
Imagem digital 
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 Armazenamento 
 Toda imagem captada pelo sensor, em formato 
digital, é armazenada em arquivos de computador 
como qualquer outro arquivo de dados. 
 Existem dois arquivos para cada imagem de SR, um 
deles, normalmente de pequena dimensão, destina-se 
às informações de cabeçalho da imagem e outro que 
contém os valores numéricos correspondentes aos 
pixels da imagem. A este último damos a 
denominação de imagem digital. 
Imagem digital 
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 Resolução espacial 
 Cada sistema sensor tem uma capacidade de 
definição do tamanho do pixel, que corresponde a 
menor parcela imageada. 
 O pixel é indivisível. 
 A dimensão do pixel é denominada de resolução 
espacial. 
 Quanto menor a dimensão do pixel, maior é a 
resolução espacial da imagem. 
 Imagens de maior resolução espacial têm melhor 
poder de definição dos alvos terrestres. 
Imagem digital 
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 Resolução espectral 
 Quantomais estreitas forem estas faixas 
espectrais, e/ou quanto maior for o número de 
bandas espectrais captadas pelo sensor, maior é a 
resolução espectral da imagem. 
Imagem digital 
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 Resolução espectral 
 Quanto mais estreitas forem estas faixas 
espectrais, e/ou quanto maior for o número de 
bandas espectrais captadas pelo sensor, maior é a 
resolução espectral da imagem. 
Imagem digital 
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 Resolução radiométrica 
 Está relacionada a faixa de valores numéricos 
associados aos pixels. 
 Este valor numérico representa a intensidade da 
radiância proveniente da área do terreno 
correspondente ao pixel e é chamado de nível de 
cinza. 
 Resolução temporal 
 Está relacionada ao período de tempo em que o 
satélite volta a revisitar uma mesma área. 
Imagem digital 
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 Aquisição de imagens 
 O primeiro passo consiste em identificar as 
instituições que comercializam ou distribuem 
imagens. (INPE) 
 O passo seguinte é definir a área de interesse. A 
identificação das imagens pode ser obtida no mapa 
denominado Sistema de Referência Universal, 
fornecido pelo INPE. 
Processamento digital de imagens 
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 O grande volume de dados, intrínseco às 
imagens de satélite, associado à relativa 
complexidade de cálculos, requer expressivos 
recursos computacionais para o armazenamento e 
tratamento das informações do SR. 
 Dentre os sistemas de processamento digital de 
imagens disponíveis podemos citar: SPRING, 
ENVI, IDRISI, PCI, ER-MAPER, ERDAS, entre 
outros. 
Processamento digital de imagens 
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 Pré-processamento 
 
 É a etapa preliminar do tratamento digital de 
imagens e tem por finalidade corrigir as 
imperfeições da imagem. 
 
1. Correção Radiométrica 
 
 Este tratamento destina-se, a pelo menos reduzir as 
degradações radiométricas decorrentes dos 
desajustes na calibração dos detectores e erros 
esporádicos na transmissão dos dados. 
 
Processamento digital de imagens 
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2. Correção atmosférica 
 A interferência atmosférica é um dos principais 
fatores de degradação nas imagens, muitas vezes 
comprometendo a análise e interpretação das 
mesmas. 
 A correção da imagem pode ser feita por meio de 
modelos matemáticos baseados em parâmetros 
atmosféricos que normalmente são desconhecidos, 
dificultando a aplicação dos modelos. 
 Estes parâmetros devem ser obtidos na hora e data 
de passagem do satélite, por meio de estações 
meteorológicas e isto é um procedimento difícil. 
 Para isso, utiliza-se técnicas mais simples e 
eficazes. 
Processamento digital de imagens 
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3. Correção Geométrica 
 
 Outro tipo de distorção das imagens brutas são as 
chamadas distorções geométricas, que diminuem a 
precisão espacial das informações. 
 Várias aplicações como a cartografia, a confecção 
de mosaicos, sistemas de informações geográficas, 
a detecção e acompanhamento de mudanças espaciais 
em feições terrestres, necessitam de dados com boa 
precisão espacial, exigindo a correção de tais 
distorções. 
Processamento digital de imagens 
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Classificação das imagens 
 Ao se classificar uma imagem, assume-se que 
objetos/alvos diferentes apresentam 
propriedades espectrais diferentes e que cada 
ponto pertence a uma única classe. Além disso, 
os pontos representativos de uma certa classe 
devem possuir padrões próximos de tonalidade, 
de cor e de textura. 
Sensoriamento Remoto 
(Principais Sensores Orbitais) 
A apresentação a seguir contém alguns 
dados sobre os principais sensores orbitais 
de sensoriamento remoto (coleta de dados 
sobre a dados de superfície da Terra). Ela 
está organizada de uma forma cronológica 
para termos noção da evolução desta 
tecnologia, e também apresenta algumas 
imagens obtidas por estes sensores. 
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Landsat 
 O primeiro satélite da série começou a operar em 1972 e 
a última atualização ocorreu em 1999 com o lançamento 
do LANDSAT-7. 
Atualmente o único satélite em operação é o LANDSAT-5, 
que leva a bordo o sensor TM e contribui para o 
mapeamento temático da superfície terrestre. 
 Resolução espacial de 15 m. 
 Os satélites desta série deslocam a uma altitude de 705 
km e cruzam um mesmo paralelo terrestre sempre no mesmo 
horário. 
SISTEMA SPOT (Satellite Pour l’Observation de La Terre) 
 Estabelecido pelo governo francês em 1978, com 
participação da Bélgica e Suécia. 
 Gerenciado pelo Centro Nacional de Estudos Espaciais 
(CNES). 
 Resolução espacial de 10 m. PAN 
 As características básicas do sistema SPOT são: Altitude 
832 km; velocidade 13,3 km / s; área coberta por cena 
60km x 60 km. 
 SPOT-3 se perdeu no espaço pouco tempo após seu lançamento 
 SPOT-1 foi desativado em 2003 
 
 
 
SISTEMA SPOT (Satellite Pour l’Observation de La Terre) 
SPOT 4 
SPOT 2 
SPOT 5 
SPOT-2 está ativo 
NADI
R 
OFF-NADIR 
SATÉLITE IKONOS 
• Primeiro satélite comercial do mundo a produzir imagens compatíveis com 
as fotos aéreas. 
 
• Sistema IKONOS revolucionou o mercado de imagens de satélite 
principalmente pela alta resolução espacial de seus produtos. 
– Resolução espacial de 1 m na banda PAN e 4 m nas bandas MS. 
 
• Foram lançados 2 satélites: 
– O primeiro satélite IKONOS foi lançado em 27 de abril de 1999, mas 
se perdeu logo após o lançamento. 
– O segundo satélite IKONOS foi lançado pela GeoEye (Antiga SPACE 
IMAGING) em 24 de setembro de 1999, da base aérea de Vandenberg, 
Califórnia, USA ENCONTRA-SE ATIVO 
 
 GeoEye - detém os direitos de comercialização das 
imagens. 
IMAGEM PANCROMÁTICA – 1m 
Pirâmides do Egito. 
IMAGEM MULTIESPECTRAL – 4m 
Sidney - Austrália 
SATÉLITE IKONOS 
Pirâmides do Egito. 
PAN – 1m 
Denver, 
Colorado 
QUICKBIRD-2 
• QuickBird-2 foi lançado pelo veículo espacial Delta-7320-
10C (Delta II), no dia 18 de abril de 2001, na Base da 
Força Aérea de Vanderberg, Califórnia, Estados Unidos. 
• O Sistema QuickBird produz imagens com resolução 
espacial de 61 cm no modo PAN e 2,44 m no MS. 
• O projeto e a construção do satélite foi realizado através da 
cooperação entre as empresas, 
– DigitalGlobe, 
– Ball Aerospace & Technologies, 
– Kodak e Fokker Space. 
 
Modelo 3D de Phoenix, USA 
Torre Eiffel 
Paris, France 
KALUTARA BEACH – SRI 
LANKA 
CBERS - 
SATÉLITE SINO-BRASILEIRO DE OBSERVAÇÃO DA TERRA 
Satélite CBERS 1 CBERS 2 
Lançamento 14/10/1999 21/10/2003 
Situação Atual Inativo (Julho de 2003) Ativo 
Órbita Circular, polar e 
heliosíncrona 
Circular, polar e 
heliosíncrona 
Altitude 778 km 778 km 
Horário de Passagem 10:30 am 10:30 am 
Período de revisita 26 dias (CCD, IRMSS) 
5 dias (WFI) 
26 dias (CCD, IRMSS) 
5 dias (WFI) 
Instrumentos Sensores Câmaras CCD, IRMSS, WFI Câmaras CCD, IRMSS, WFI 
Sensor: WFI/CBERS-2 
Órbita_Ponto: 164_140 
Composição: R2G2B1 
Data: 21/01/2005 
 
Legenda: 
Região de Buenos Aires e 
do Rio da Prata. As águas 
dos rios Paraná e Uruguai 
se dispersam ao largo de 
Buenos Aires, formando a 
grande pluma azul mais 
claro que avança para o 
Oceano Atlântico. 
Imagem WFI 
Sensor: IRM/CBERS-2 
Órbita_Ponto: 148_106 
Composição: R3G4B2 
Data: 14/08/2004 
 
Legenda: 
Imagem do Baixo Vale do Rio 
Açu, no litoral do Rio 
Grande do Norte. Em verde 
escuro aparece a vegetação 
de mangue, enquanto que em 
verde claro aparecem as 
salinas. As dunas são 
brancas enquanto que, 
lateralmente à calha do Rio 
se dispõem áreas irrigadas 
com intensa agricultura. 
Fonte: Galeria de imagens do INPE 
Imagem IRMSS 
Sensor: CCD/CBERS-1 
Legenda: ImagemCCD tomada sobre a cidade de Beijing, capital da República Popular da China. Na parte central 
da cena aparece um pequeno quadrado formado pelas grandes avenidas que contornam a Praça da Paz 
Celestial. Logo acima da Praça aparece na cor vermelha, a Cidade Proibida, residência dos imperadores 
chineses até o ano de 1948. 
Aplicações 
52 
 Trabalho 
 
 Descrever 3 aplicações para o SR.