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IT 502 – GEOPROCESSAMENTO NA AGRICULTURA Aula 9 – Princípios Físicos do Sensoriamento Remoto Prof. Ricardo Vilar Neves E-mail: ricvilar.ufrrj@gmail.com Endereço: UFRRJ/IT/DE/SALA04 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO IT / DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA Br 465 km 7, CEP 23890-000 - Seropédica- RJ Tel. 21-2682 1864 Fax 21 3787 3750 mailto:ricvilar.ufrrj@gmail.com INTRODUÇÃO • SENSORIAMENTO REMOTO (SR) – Aquisição de informação de um objeto sem contato físico com o mesmo (Charles Elachi). • SENSORIAMENTO REMOTO – Ciência ou arte de obter informações sobre um objeto, área ou fenômeno através da análise de dados adquiridos por equipamentos que não estão em contatos com os objetos, áreas ou fenômenos de investigação (Lillesand & Kiefer, 1994). INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A ATMOSFERA RADIAÇÃO E ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO • A Energia Eletromagnética (EEM) é a principal fonte de energia usada em sensoriamento remoto e é caracterizada pelo comprimento de onda (λ) e pela frequência (φ). • Os comprimentos de onda são expressos nas unidades métricas e seus múltiplos. • A frequência é expressa em Hertz e seus múltiplos: ( ciclos/seg). λ = 𝑐 φ RADIAÇÃO E ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO RADIAÇÃO E ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A ATMOSFERA • REGIÕES MAIS UTILIZADAS EM SESORIAMENTO REMOTO • I. REGIÃO ÓTICA (0,40 - 15,00 m) • A. REGIÃO REFLECTIVA (0,40 - 3,00 m) • . VISÍVEL (0,40 - 0,70 m) - (0,40 - 0,50 m) azul - (0,50 - 0,60 m) verde - (0,60 - 0,70 m) vermelho • . INFRAVERMELHO REFLETIDO (0,70- 3,00 m) - (0,70 - 1,30 m) infravermelho próximo - (1,30 - 3,00 m) infravermelho médio • B. REGIÃO EMISSIVA OU TERMAL (3,00 - 15,00 m) • II. REGIÃO DAS MICROONDAS (1,00 mm – 1,00 m ) INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A ATMOSFERA INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A ATMOSFERA • A dispersão é o fenômeno que mais afeta as imagens de sensoriamento remoto. Ocorrem três tipos básicos de dispersão da Radicação Eletromagnética (REM) na atmosfera, dependendo do diâmetro () das partículas da atmosfera e do comprimento da onda (): • Dispersão Rayleigh ( ): Ocorre se a REM interage com moléculas atmosféricas com diâmetros muito menores que seu comprimento de onda. É inversamente proporcional ao comprimento de onda da radiação. Isto é, há maior dispersão para os menores comprimentos de onda. Isto explica a cor azul do céu. • Dispersão Mie ( ): Ocorre se a interação da radiação se faz com partículas de diâmetros aproximadamente iguais ao comprimento de onda da REM. Também afeta os menores comprimentos de onde como o visível. • Dispersão Não-Seletiva ( ): Ocorre quando há interação da REM com partículas de diâmetros maiores que o comprimento de onda da radiação. Gotículas d’água são as causas principais deste tipo de dispersão, com diâmetros variando entre 5 e 100 μm as gotículas d’água dispersam toda a radiação visível e a infravermelha. Isto explica a cor branca das nuvens. INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A ATMOSFERA • A absorção está ligada, principalmente, aos componentes moleculares existentes na atmosfera. O mais eficiente absorvedor de energia é o vapor d`água. Outros elementos absorvedores são o O2, O3, H2, CO, CO2. • A atmosfera é quase transparente para alguns comprimentos de onda e quase opaca para outros. O ozônio (O3), por exemplo, absorve toda energia com comprimento de onda inferior a 0,30 m. • Da maior ou menor facilidade de atravessar a atmosfera, para os diferentes comprimentos de onda do EEM, surgiu o conceito de JANELAS ATMOSFÉRICAS. • JANELAS ATMOSFÉRICAS: São faixas do espectro das REM para as quais a atmosfera é total ou parcialmente transparente. INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A ATMOSFERA INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A SUPERFÍCIE INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A SUPERFÍCIE INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A SUPERFÍCIE INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A SUPERFÍCIE INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A SUPERFÍCIE INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A SUPERFÍCIE INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A SUPERFÍCIE INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A SUPERFÍCIE INTERAÇÕES DA RADIAÇÃO COM A SUPERFÍCIE CARACTERÍSTICAS RESOLUTIVAS DAS IMAGENS CARACTERÍSTICAS RESOLUTIVAS DAS IMAGENS BANDAS 1,2,3 BANDAS 2,3,4 BANDAS 4,5,6 CARACTERÍSTICAS RESOLUTIVAS DAS IMAGENS CARACTERÍSTICAS RESOLUTIVAS DAS IMAGENS • RESOLUÇÃO ESPECTRAL: Refere-se à dimensão e número de intervalos de comprimento de onda dentro do espectro eletromagnético no qual o sensor é sensitivo. • RESOLUÇÃO ESPACIAL: Refere-se à habilidade de um sensor remoto em separar objetos na superfície terrestre de seus vizinhos. • RESOLUÇÃO TEMPORAL: Refere-se à frequência com que um dado sensor remoto obtém imagens de uma dada área. • RESOLUÇÃO RADIOMÉTRICA: Define a sensitivade de um detector às diferenças em sinais quando ele registra a energia refletida ou emitida pelos objetos terrestres. CARACTERÍSTICAS RESOLUTIVAS DAS IMAGENS CARACTERÍSTICAS RESOLUTIVAS DAS IMAGENS CARACTERÍSTICAS RESOLUTIVAS DAS IMAGENS CARACTERÍSTICAS RESOLUTIVAS DAS IMAGENS SATÉLITES E SISTEMAS SENSORES SATÉLITES E SISTEMAS SENSORES SATÉLITES E SISTEMAS SENSORES SATÉLITES E SISTEMAS SENSORES • SENSORES ATIVOS: DISPÕE DE ENERGIA PRÓPRIA PARA OBTER IMAGENS (EX. RADAR) • SENSORES PASSIVOS: DEPENDEM DE FONTE EXTERNA DE ENERGIA PARA OBTER IMAGENS (EX. LANDSAT, CBERS, IKONOS) SATÉLITES E SISTEMAS SENSORES SATÉLITES E SISTEMAS SENSORES SATÉLITES E SISTEMAS SENSORES SATÉLITES E SISTEMAS SENSORES PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO (LANDSAT) PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO (LANDSAT) PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO (LANDSAT) PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO (LANDSAT) PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO (LANDSAT) PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO (LANDSAT) PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO (LANDSAT) PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO - IKONOS PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO - IKONOS PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO - SPOT PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO - SPOT PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO - CBERS PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO - CBERS PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO - CBERS PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO - CBERS PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO - CBERS PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO - CBERS PROGRAMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO - MODIS • Lançado a bordo da plataforma TERRA em dezembro de 1999 e da plataforma AQUA em maio de 2002 , o MODIS é o principal programa Sistema de Observação Terrestre (EOS) da NASA. • O imageador tem resolução espacial variada, entre 250m e 1000m. • Possui 36 bandas espectrais distribuídas entre o visível e o infravermelho termal (0.4-14.3mm). 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