SENSORIAMENTO REMOTO APLICADO À PESCA E AQUICULTURA

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GEOPROCESSAMENTO
e fotointerpretação
Prof. Maigon Pontuschka
Prof. Paulo de Tarso da Fonseca Albuquerque
2012
Assunto 9: SENSORIAMENTO REMOTO APLICADO À PESCA E AQUICULTURA
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Sumário
Sensoriamento remoto na pesca
Sensoriamento remoto na aquicultura
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Sensoriamento Remoto e Pesca
O interesse na utilização das técnicas de sensoriamento remoto no setor pesqueiro foi despertado pela possibilidade da obtenção periódica da informações sinóticas em meso e grandes escalas.
Efetivamente, o conhecimento de diversos parâmetros oceanográficos apoiava-se em medidas pontuais distribuídas no tempo e no espaço de forma heterogênea.
Através do sensoriamento remoto, estes parâmetros passaram a ser coletados de forma repetitiva, com frequência da ordem de 24h ou menos, tornando possível o acompanhamento e análise da evolução espaço temporal de fenômenos oceanográficos de interesse para a pesca como as frentes oceânicas e as ressurgências costeiras.
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	A utilização do sensoriamento remoto na pesca pode ser feita de duas maneiras:
Direta – Quando é possível identificar e localizar um banco de peixes;
Indireta – através da determinação de parâmetros oceanográficos que possam ser utilizados como indicadores de Zonas de elevada probabilidade de captura.
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Aplicação Direta
	A localização de bancos de peixes através de sensoriamento remoto é realizada basicamente a partir de aviões, o que permite monitorar uma grande superfície num curto espaço de tempo, transmitindo as informações obtidas diretamente à frota pesqueira que está atuando na região.
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Efetivamente, algumas frotas atuneiras que praticam a pesca de superfície utilizam de forma sistemática o emprego de aeronaves equipadas e dedicadas à prospecção de bancos de atuns (ex. frota francesa, no Golfo de Guiné). Estes aviões sobrevoam a zona a ser prospectada a uma velocidade que varia de 100 a 200 nós e a uma altitude de 200 a 1500 pés. Em alguns casos, além de transportar o radar imageador, transportam um radiômetro infravermelho térmico que medirá paralelamente a temperatura da superfície do mar. O princípio deste método baseia-se no fato de que estes peixes provocam uma agitação característica na superfície da água quando se deslocam muito próximos a ela ou quando se encontram em alta atividade de água quando se deslocam muito próximos a ela ou quando se encontram em alta atividade predatória. Através destes comportamentos, os bancos de atum podem ser localizados a partir de uma radar do tipo SAR (Synthetic Aperture Radar), o qual é capaz efetivamente de identificar estas alterações na superfície do mar sob a forma de imagem.
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	O funcionamento de um radar imageador instalado a bordo de uma aeronave pode ser descrito da seguinte forma:
O radar emite um sinal em hiper frequência que vai se propagar no espaço até atingir a superfície do mar. Neste momento, a amplitude do sinal será modificada de acordo com a reflexão e retrodifusão do mesmo pela superfície do mar, retornando em seguida sob a forma de eco ao sensor. E este sinal modificado que será transformado em uma linha de imagem, Desta forma, a imagem radar será formada através da emissão recepção contínua desses sinais durante o deslocamento da aeronave, representando assim, a superfície sobrevoada.
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VANT – Veículo Aéreo Não Tripulado
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Os VANT’s podem possuir inúmeras aplicações, entre as quais:
Agricultura, agrimensura;
Atividades militares;
Combate ao narcotráfico;
Vigilância da costa marítima, tendo em vista detectar e dissuadir contrabando e narcotráfico marítimo;
Vigilância da orla costeira tendo em vista fiscalizar o tráfego de navegação comercial;
e promover a segurança marítima, fiscalizar a exploração e a extração de recursos naturais (com ênfase para as pescas e a aquicultura oceânica), entre outras.
	As aplicações de VANTS tanto para a pesca quanto para a aquicultura ainda não foram completamente estudadas, contudo acredita-se em muitas possibilidades.
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Aplicação Indireta
	Nessa situação, o sensoriamento remoto é utilizado com o objetivo de fornecer parâmetros oceanográficos que servirão como informação básica para a identificação de zonas de pesca, onde a probabilidade de captura seja mais elevada. Os dois principais parâmetros utilizados são:
Temperatura da Superfície do Mar (TSM)
Concentração de Clorofila
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TSM
É o parâmetro mais utilizado e medido por satélites hoje em órbita no espaço. Dois tipos de sensores foram utilizados para tal, o radiômetro micro-ondas e o radiômetro infravermelho.
Radiômetro Microondas. – mede a energia térmica emitida pela superfície do mar na faixa de micro-ondas onde a interferência de nuvens ou outros componentes da atmosfera é nula. Entretanto, apresenta dois inconvenientes: o primeiro é a fraca precisão dos resultados obtidos de +/- 1,2ºC, e o segundo, é baixa resolução espacial, de 50 X 50 KM. 
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	Radiômetro Infravermelho – este tipo de sensor apresenta resolução mais elevada, com precisão da ordem de +/- 0,5ºC. É o mais comum utilizado para obtenção do TSM, como o caso dos AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer), instalados principalmente a bordo dos satélites do NOAA, que fornecem imagens de TSM com resolução de 1,1 X 1,1 km. Seu princípio de funcionamento consiste em medir a radiação emitida pela superfície do mar na faixa de comprimento de ondas de 10 a12,5um a qual correspondente a faixa do espectro eletromagnético onde a emissividade própria da superfície terrestre é elevada e onde a absorção do vapor d’água, dióxido de carbono e ozônio é reduzida. 
TSM = A0 . T4 – A1 (T4 – T5) + A2 (T4 – T5) . (sec θ– 1) + A3. Sec θ +A4
Onde,
A0 ; A1; A2; A3 e A4 – Coeficientes de calibração
T4 – temperatura de brilho observada no canal 4
T5 – temperatura de brilho observada no canal 5
θ – ângulo zenital relativo a um determinado pixel da imagem.
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Os coeficientes de calibração são determinados através de regressões múltiplas entre as medidas registradas pelo AVHRR e aquelas obtidas in situ com o uso de boias ficas e de deriva, as quais são realizadas simultaneamente com a passagem do satélite. Esses coeficientes são especificados para cada satélite, sendo constantemente atualizados pela NOAA.
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Concentração de Clorofila
	A cor da água do mar poder ser definida como um resultado das interações existentes entre os raios solares que nele penetram e a presença e concentração de diversos tipos de materiais e/ou substâncias dissolvidas. Partindo desse princípio, a água do mar pode ser dividida em duas categorias:
Tipo 1 – aquela onde a atividade fitoplanctônica apresenta uma ação predominante sobre as propriedades ópticas (absorção e difusão) da água;
Tipo 2 – onde estas propriedades sofrem uma maior influência de outros tipos de matéria ou substância dentre as quais podemos citar os sedimentos em suspensão como os mais importantes.
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Nas regiões oceânicas, a cor da água está relacionada basicamente à presença de fito plâncton e seus pigmentos fotossintéticos, principalmente a Clorofila e seus derivados.
Coloração Azul-esverdeada – indicação de fitoplâncton.
Nasa – Apresenta Sensor multiespectral, o CZCS (Color Zone Coastal Scanner), instalado no satélite Nimbus-7. 
O princípio de funcionamento está baseado na capacidade da clorofila em absorver a energia solar no comprimento de onda azul e refletir o verde. Desta forma, a concentração de clorofila (feoftina) pode ser estimada a partir da quantidade de energia detectada pelos canais 1 e 3 do sensor, os quais estão centrados nos comprimentos de onda de 0,44um (azul) e 0,55um (verde).
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Aplicações do Sensoriamento remoto à Pesca e Aquicultura
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Modelos estatísticos podem ser utilizados – Geoestatística Aplicada.
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Fontes
Notas de aula da disciplina de Oceanografia, Prof. Paulo Travassos – UFRPE.
REMOTE SENSING AND GIS APPLICATION IN BRACKISH AQUACULTURE IN NORTHERN PART OF ANDHRA PRADESH FROM SRIKAKULAM TO WEST GODAVARI. R. Sivakumar et al. 2012.
Remote Sensing of Sea Surface Temperatures for Aquaculture Planning in Northern Norway. KOGELER. J, DAHLE. S. 1991.