Geotecnologias e Sensoriamento Remoto

Prévia do material em texto

GEORPOCESSAMENTO 
SENSORIAMENTO 
REMOTO 
6° Encontro 
13 de Outubro de 2017 
GEOTECNOLOGIAS 
Consiste no uso de técnicas e métodos científicos aplicados à análise, 
exploração, ao estudo e à conservação dos recursos naturais, 
considerando diferentes escalas e a localização geográfica. 
 
São usadas também para o estudo da paisagem (topografia, 
hidrografia, geologia e geomorfologia) e variáveis ambientais 
(temperatura, pluviosidade e radiação solar), analisar e auxiliar na 
prevenção de desastres naturais como enchentes, terremotos e 
erupções vulcânicas além de gerenciar e monitorar a atividade 
humana como infraestrutura e agropecuária. Pode-se então citar 
algumas ciências associadas às Geotecnologias como Topografia, 
Cartografia, Geodésica, Fotogrametria, Sensoriamento Remoto e 
Geoprocessamento. 
GEOPROCESSAMENTO 
É o conjunto de tecnologias voltado para a manipulação de 
informações espaciais, mediante o uso de SIGs visando 
objetivos específicos. Envolve etapas como a coleta, 
armazenamento, tratamento e análise de dados resultando em 
mapas, relatórios, tabelas entre outros. 
GEOPROCESSAMENTO 
• mapas 
• cartas topográficas 
• plantas 
Cartografia 
• imagens de satélites 
• radar 
Sensoriamento 
Remoto 
• fotos aéreas Fotogrametria 
• levantamento topográfico 
• levantamento geodésico Topografia 
• com georreferenciamento dos dados gráficos e para coleta de 
atributos e dados alfanuméricos GPS 
Sensoriamento Remoto 
Inicia-se com a tentativa de observação dos corpos celestes e 
a invenção da câmera fotográfica, um dos primeiros 
instrumentos utilizado. A grande revolução do SR aconteceu 
no início dos anos de 1970, com o lançamento dos satélites de 
recursos naturais terrestres. O SR moderno é o “descendente” 
natural da fotografia convencional, tendo surgido com a 
evolução das técnicas que permitem detectar e registrar outras 
formas de radiação eletromagnética além da luz visível. 
Sensoriamento Remoto 
Na verdade e evolução do SR é fruto de um esforço 
multidisciplinar que envolveu e envolve avanços na física, na 
físico-química, na química, nas biociências e geociências, na 
computação, na mecânica, etc. Nos dias atuais, o SR é quase 
que totalmente alimentado por imagens obtidas por meio da 
tecnologia dos satélites orbitais. Existem várias séries de 
satélites de SR em operação como Landsat, Spot, Cbers, 
Noaa, Modis, etc. 
Sensoriamento Remoto 
Sensoriamento = ato ou ação de ler ou sentir = obtenção de dados 
 
Remoto = afastado no tempo ou espaço = distante. 
 
Sensoriamento Remoto 
Tecnologia que permite obter dados (imagens), da superfície 
terrestre por meio da captação e do registro da energia 
refletida ou emitida pela superfície. 
Sensoriamento Remoto 
Outras definições: 
 
 Processo de aquisição de informações (grandezas físicas) de objetos 
por meio de um elemento sensor sem que exista contato físico entre 
eles; 
 
 aquisição de informações de um objeto sem haver contato direto com 
ele por meio de sensores instalados em laboratório, campo ou órbita. 
 
 trata-se de uma técnica rápida, não destrutiva das amostras e livre 
de qualquer reagente químico (BROWN et al., 2006). 
Sensoriamento Remoto 
A aplicação do SR aliado às técnicas de geoprocessamento, para 
levantamentos de dados agropecuários, é mais preciso, rápido e 
quando utilizado em larga escala, o custo é mais baixo, comparando 
com outras formas de levantamentos, como afirma Ippoliti-Ramiro et al. 
(1999). O SR utiliza-se de modernos sensores, dotados de 
equipamentos para processamento e transmissão de dados. As 
principais plataformas de sensores são os satélites ou aeronaves. 
 
Objetiva estudar o ambiente terrestre e as interações entre a radiação 
eletromagnética (sol) e as substâncias que compõe a Terra nas mais 
diversas manifestações, como também expande a percepção sensorial 
do ser humano, seja através da visão sinóptica (panorâmica) dada pela 
visão aérea ou espacial, seja pela possibilidade de se obter informações 
em regiões do espectro eletromagnético incessíveis à visão humana. 
Sensoriamento Remoto 
Sensoriamento Remoto 
Radiação Eletromagnética 
Um sensor registra a quantidade de energia radiante refletida ou 
emitida pelos objetos. Esta radiação (ondas) eletromagnética é 
constituída por diversas características físicas (intensidade, 
comprimento de onda, frequência, energia, polarização, etc.). As 
ondas eletromagnéticas (radiação eletromagnética - REM), podem ser 
consideradas como “termômetros-mensageiros” do SR. Elas não 
apenas captam as informações pertinentes às principais 
características das feições terrestres, como também as levam até os 
satélites. A REM pode ser definida como sendo uma propagação de 
energia, por meio de variação temporal dos campos elétrico e 
magnético, da onda portadora. 
Sensoriamento Remoto 
Espectro Eletromagnético 
Sensoriamento Remoto 
Espectro Eletromagnético 
Sensoriamento Remoto 
Sensoriamento Remoto 
Sensoriamento Remoto 
Sensores 
São equipamentos que captam e registram a energia 
refletida ou emitida pelos elementos da superfície 
terrestre. 
 
Estes podem ser instalados em plataformas 
terrestres, aéreas (balões, helicópteros, aviões) e 
orbitais (satélites artificiais). 
 
(Florenzano, 2002) 
Sensoriamento Remoto 
Sensores 
Sensores ativos possuem uma fonte de energia própria 
 
 Sol 
 Radar 
Sensoriamento Remoto 
Sensores 
Sensores passivos não possuem fonte própria de energia, 
necessitando de fontes externas para a captação da energia 
dos alvos. 
 
 Satélites 
 Scanners 
 Filmadora 
 Câmara fotográfica 
Sensoriamento Remoto 
Orbital 
Satélites 
Sub -Orbital 
Balão 
Aeronave 
Drones 
Terrestre 
Espectroradiômetros 
Máq. fotográficas 
Sensoriamento Remoto 
• São os sensores operados diretamente na superfície terrestre. Podem ser 
radiômetros ou espectroradiômetros. Sua utilização é exclusiva para 
assinatura espectral, ou seja, são utilizados para pesquisas básicas sobre 
como os objetos absorvem, refletem e emitem radiação. Nos últimos anos 
a engenharia tem desenvolvido diferentes tipos de sensores para 
propriedades do solo e das plantas tais como sensores para matéria 
orgância, nutrientes do solo, propriedades físicas do solo e produtividade 
de culturas. 
Terrestre 
Sensoriamento Remoto 
• (aerotransportadores): São sensores transportados por aeronaves, drones, 
etc. Têm por objetivo principal a geração de imagens ou fotografias com 
fácil identificação dos objetos e produção de mapas. São sensores com 
boa resolução espacial. 
Sub-
orbitais 
Sensoriamento Remoto 
• São aqueles que pertencem aos satélites (órbita). Podem produzir 
imagens para uso meteorológico, mas também são úteis nas áreas de 
mapeamento e estudo de recursos naturais. A resolução espacial 
corresponde a extensão que um pixel representa sobre o terreno. A 
resolução temporal corresponde ao tempo que o sensor leva para imagear 
o mesmo local. A resolução radiométrica corresponde a quantos níveis a 
energia eletromagnética pode ser registrada em um pixel (8 bits, 256 
níveis) e a resolução espectral corresponde ao número de bandas e quais 
as suas faixas de captação (pancromático, multiespectral e 
hiperespectral). 
Orbitais 
Sensoriamento Remoto 
A interpretação da imagem é a primeira etapa para se classificar uma 
imagem, pois o correto reconhecimento dos objetos da imagem é 
fundamental. A interpretação visual da imagem, utiliza propriedades de 
reconhecimento que auxiliamna identificação dos alvos na superfície 
terrestre através de uma imagem de satélite e/ou de fotografias aéreas. 
Interpretação de imagens de SR 
Sensoriamento Remoto 
El
em
en
to
s 
 
Tonalidade 
Cor 
Textura 
Contexto 
Forma 
Tamanho 
Padrão 
Sombra 
Interpretação de 
imagens de SR 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Fotointerpretação: Tonalidade 
 
Refere-se a intensidade de energia eletromagnética refletida por um tipo 
de alvo na superfície terrestre, ou seja, comportamento espectral das 
diferentes coberturas da superfície terrestre. Depende da banda 
espectral e do tipo do sensor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tonalidade 
Clara 
 
Elevada 
radiância, 
emitância ou 
retro - 
espalhamento 
Tonalidade 
Escura 
 
Baixa 
radiância ou 
emitância 
Imagens de 
microondas 
correspondem 
áreas de sombra 
ou reflexão 
especular 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Fotointerpretação: Tonalidade 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(a) Banda espectral no infravermelho 
(b) Banda espectral no visível 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Fotointerpretação: Cor 
 
Dependem do tipo de filme (preto e branco ou colorido, 
pancromática ou infravermelho próximo). Em imagens de 
satélite, devido a reflexão seletiva de alvos nas distintas 
bandas do espectro, analisamos os tons de cinza nas 
bandas individuais ou na composição colorida associada de 
bandas (RGB). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Fotointerpretação: Cor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(a) Imagem LISS3 Banda 3 
(b) Imagem LISS3 RGB453 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Fotointerpretação: 
Textura 
 
Refere-se ao arranjo de muitos 
elementos iguais ou similares que 
estão em mesma área, ou em 
conjunto, compõem um alvo. É 
definida pelo aspecto físico 
provocado na visão humana do 
aglomerado e rugosidade de 
elementos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Granular salpicada 
fina - 
grossa aveludada 
média 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Fotointerpretação: Textura 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Fotointerpretação: Contexto 
 
Elementos ou objetos que estão comumente associados, nos 
quais um tende a ocorrer em função do outro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Fotointerpretação: Forma 
 
Baseia-se nos aspectos geométricos, permitindo a diferença 
entre os aspectos naturais e os de origem antrópica. Facilita o 
reconhecimento de alguns alvos na superfície terrestre como: 
estradas e linhas férreas, cultivos, reflorestamentos, áreas 
irrigadas por pivô central, rios, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Fotointerpretação: Forma 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagem LISS3 2012 – região norte do Paraná 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Fotointerpretação: Tamanho 
 
Paralelo a forma, leva-se em consideração o tamanho dos 
alvos, pois alguns alvos diferentes apresentam formas 
semelhantes, mas tamanhos diferentes, auxiliando na sua 
caracterização. Por exemplo: um loteamento residencial e uma 
área industrial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Fotointerpretação: Tamanho 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagem Google Earth 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Fotointerpretação: Padrão 
 
É definido a partir da união e extensão das formas que podem 
se repetir regularmente com variações tonais. Pode ser 
representado por obras feitas pelo homem ou feições naturais. 
Por exemplo: padrões de drenagem, de construções, de 
minerações, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Fotointerpretação: Sombra 
 
São resultantes da iluminação oblíqua (pelo sol) sobre áreas 
que apresentam rugosidades no terreno. A sombra dificulta a 
interpretação das imagens porque esconde a informação 
onde ela está 
sendo projetada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagem LISS3 da região sudoeste do Paraná 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Aplicação 
 
 
 
 
 
 
 
Fotografia aérea 
19/11/2010 
Landsat-8 
RGB 543 
14/01/2014 
http://www.ambiente.sp.gov.br 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Aplicação 
 
 
 
 
 
 
 
Distrito de Bento Rodrigues - 
Mariana 
http://mundogeo.com/blog/2015/11/12/tecnicos-da-space-imaging-monitoram-imagens-de-
satelite-da-regiao-afetada-por-rompimento-de-barragem/ 
Interpretação de dados de sensores remotos 
Aplicação 
 
 
 
 
 
 
 
Desmatamento no período de 20 anos, na 
divisa do Maranhão com o Pará 
https://www.youtube.com/watch?v=fPV7x2d_Or4