Trabalho Final Sensoriamento Remoto - Florianópolis

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO 
INSTITUTO DE GEOGRAFIA 
DISCIPLINA: SENSORIAMENTO REMOTO APLICADO À GEOGRAF IA 
PROFESSORA: MARIA ELENA IANNARELLI 
ALUNO: JULIO CEZAR DINARTH MARTINS DE MORAES 
 
 
 
 
 
 
 TRABALHO FINAL 
 ANÁLISE DE FLORIANÓPOLIS/SC E SENSORIAMENTO REMOTO 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 Este trabalho existe como ferramenta adicional para analisar as características 
da Baía Norte de Florianópolis, Santa Catarina, no intuito de analisar os níveis 
poluentes encontrados no local através do uso das imagens geradas pelo satélite 
LANDSAT 05 com as bandas 1, 2 e 3, assim como fornecer algumas características a 
mais sobre a cidade em si. 
 
INTRODUÇÃO 
 Florianópolis caracteriza-se por ser a capital do estado de Santa Catarina e 
uma das três ilhas capitais do território brasileiro. Seu IDH (Índice de desenvolvimento 
Humano) é o que obtém melhor índice, com aproximadamente 0,875 segundo a ONU, 
em 2000. 
 Além de ser banhada pelo Oceano Atlântico, localiza-se no centro-leste do 
estado de Santa Catarina possuindo aproximadamente 100 praias. 
 Segundo o IBGE uma população de 408.161 habitantes, atrás apenas de 
Joinville como sendo o município mais populoso do estado. 
 
1. GEOGRAFIA 
1.1 Relevo 
A ilha de Santa Catarina possui forma alongada e estreita, com seu 
comprimento médio alcançando 54 km e largura média de 18 km. Devido ao seu litoral 
bastante recortado, várias enseadas, pontas, ilhas lagoas e baías são encontradas. A 
ilha está situada de forma paralela ao continente, sendo separada por um canal 
estreito. 
O relevo de Florianópolis é formado por cristais montanhosos e descontínuos 
que servem como um divisor de águas da ilha. As altitudes acabam variando entre 400 
e 532 metros. 
Em paralelo às montanhas, surgem esparsas planícies em direção leste e na 
porção noroeste da ilha. Na face leste da ilha há a presença de dunas que são 
formadas pela ação do vento. 
 
1.2 Clima 
Florianópolis exibe as características climáticas inerentes ao litoral sul 
brasileiro. As estações do ano são bem específicas, inverno e verão bem definidos, 
com a primavera e outono com características bem semelhantes. 
A média das máximas do mês mais quente varia de 26 ℃ a 31 ℃ e a média 
das mínimas do mês mais frio, de 7,5 ℃ a 12 ℃. A temperatura média anual está em 
torno de 21 C°. Devido à proximidade do mar, a umidade relativa do ar é de 80% em 
média. 
Com relação a precipitação, ela é bastante significativa e bem dispersa durante 
o ano. Não é possível delimitar uma estação seca, com o verão sendo geralmente a 
estação que apresenta o maior índice pluviométrico. 
Grandes precipitações acontecem de janeiro a março, com média de 160 mm 
mensais, sendo que de abril até dezembro não existe muita variação, com média de 
100 mm mensais. Os valores mais inferiores ocorrem de junho a agosto. 
 
1.3 Hidrografia 
Atualmente testes de balneabilidade comprovam vários pontos impróprios para 
banho, principalmente nas praias situadas ao Norte da Ilha. 
 
1.4 Demografia 
A população de Florianópolis é de 408.161 habitantes. Dentre as 84 
comunidades de Florianópolis, as mais populosas eram o Centro, na ilha, com 41.827 
habitantes, e no continente, o bairro Capoeiras, com 17.905 habitantes. 
A população de Florianópolis é bastante diversa, com a maioria sendo de 
ascendência europeia. Descendentes de portugueses (em maioria), alemães e 
italianos são encontrados no município. 
 
2. SENSORIAMENTO REMOTO 
2.1 Definição 
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. 
Mais adiante vamos ver que um sensor remoto também pode ser utilizado para obter 
informações a poucos metros da superfície terrestre ou mesmo de amostras em 
laboratório para estudos específicos. 
Antes do advento dos satélites de sensoriamento remoto na década de 70, do 
século passado, o uso de fotografias aéreas era muito comum e até hoje estas 
fotografias são insubstituíveis para muitas aplicações. Entretanto, notamos que com o 
avanço tecnológico as imagens dos sensores de satélites de sensoriamento remoto 
estão se aproximando da qualidade das fotografias aéreas. 
2.2 Espectros 
 Espectro óptico – corresponde às energias coletadas por sistemas ópticos 
(ultravioleta, visível, infravermelho) 
 Espectro solar – corresponde aos tipos de energia emitidos pelo Sol. 
 Espectro visível – refere-se a energia percebida pelo sistema visual humano. 
 Espectro termal – corresponde a energia emitida pelos objetos terrestres. 
 
2.3 Característica 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. 
Vemos que um mesmo objeto, por exemplo uma floresta, pode aparecer em 
tonalidade verde escuro, vermelho ou verde intenso dependendo da associação feita 
entre as cores e as imagens obtidas nas diferentes faixas espectrais do sensor. 
 Cabe lembrar que o sensor capta a energia refletida pelo objeto num 
determinado comprimento de onda, portanto, objetos claros refletem muita energia (p. 
ex. solo exposto) enquanto objetos escuros (p. ex. água sem sedimentos) refletem 
pouca energia. A vegetação reflete uma quantidade muito pequena de energia na faixa 
espectral do vermelho pois ela utiliza boa parte desta energia no processo da 
fotossíntese e, portanto, aparece em tonalidade escura na banda TM-3 que 
correspondente à faixa do vermelho. Já na faixa do infravermelho próximo a vegetação 
reflete muita energia, em função da estrutura celular das folhas, de tal forma que 
aparece em tonalidade clara na banda TM-4 que corresponde à faixa do infravermelho 
próximo. 
 
2.4 Característica Espacial 
 O nível de detalhe com que podemos observar os objetos da superfície 
terrestre é outra característica importante das imagens de sensoriamento remoto à 
qual damos o nome de resolução espacial, ou seja, a capacidade que o sensor possui 
para discriminar objetos em função do seu tamanho. 
 
2.5 Característica Temporal 
 A frequência com que a superfície terrestre é observada ou imageada é uma 
terceira característica importante das imagens de sensoriamento remoto. Os satélites 
de sensoriamento remoto orbitam ao redor da Terra em órbitas quase polar, ou seja, 
de um polo a outro a uma distância da superfície terrestre em torno de 800 km. 
Através da combinação sincronizada da velocidade do satélite com a rotação da Terra 
é possível recobrir todo planeta após um certo número de dias. Cada passagem do 
satélite é chamada de órbita. Dependendo do sensor, a órbita de imageamento pode 
ser mais larga ou mais estreita. 
 Os satélites da série Landsat tem uma órbita de imageamento de 185 km e 
recobrem todo o planeta a cada 16 dias, ou seja, podemos obter uma imagem de uma 
determinada área a cada 16 dias e dizemos que a resolução temporal do Landsat é de 
16 dias. Entretanto, é importante notar que para se obter imagens da superfície 
terrestre não pode haver a presença de nuvens pois elas formam um anteparo entre o 
satélite e a superfície. Durante o período de inverno que corresponde à estação seca a 
probabilidade de se obter imagens livres de nuvens é alta. 
 
2.6 Tipos de Sensores 
 Os sensores podem ser ativos ou passivos . Os sensores ativos são aqueles 
que produzem sua própria energia. Eles enviam aenergia radiante que interage com 
os objetos e retorna ao sensor. Já os sensores passivos são os que detectam a 
radiação solar que os diversos alvos refletem. Ex: LANDSAT, SPOT, CBERS, 
IKONOS. 
 As respostas obtidas dependem dos alvos, da atmosfera e dos tipos de 
sensores nos satélites. Cada sensor capta em diferentes faixas de espectro, 
originando as “bandas” ou “canais” das imagens de satélite. 
 
2.7 Interpretação de imagens 
Leitura de imagem: representa a simples observação das diferentes feições da Terra. 
Seria uma carta ou mapa temático. 
Análise de imagem: consideram de forma qualitativa e quantitativa os diferentes 
elementos na primeira etapa indicada. 
Interpretação de imagem: significa em sua totalidade os variados elementos, com a 
relação existente entre eles. 
Classificação digital: os programas existentes classificam as imagens considerando os 
diferentes valores de cada “pixel”, e outros analisam por grupos de pixel. 
 
2.8 Análise visual de dados de sensoriamento remoto 
 A análise visual de dados de sensoriamento remoto (fotografias aéreas e 
imagens de satélite) pode utilizar alguns elementos que facilitam a caracterização dos 
alvos existentes na superfície terrestre. Estes elementos são: padrão, tonalidade e cor, 
forma e tamanho, textura e sombra. 
3. LANDSAT 05 
LANDSAT 05 é o quinto satélite do programa LANDSAT. Foi lançado em 1° de 
Março, 1984, com o objetivo primário de fornecer um arquivo global de fotos de 
satélite. O Programa LANDSAT é gerenciado pela USGS, e os dados do LANDSAT 2 
são coletados e distribuídos do USGS's Center for Earth Resources Observation and 
Science. Em 2 de Março de 2009, LANDSAT celebrou seu 25° aniversário de 
operação, 22 anos sob sua missão de 3 anos. 
 
Sensor MSS 
Sensor Bandas 
Espectrais 
Resoluçã
o 
Espectral 
Resoluçã
o 
Espacial 
Resolução 
Temporal 
Área 
Imag
eada 
Resoução 
Radiométri
ca 
 (B4) VERDE 0.5 – 0.6 
µm 
 
 
 (B5) 
VERMELHO 
0.6 – 0.7 
µm 
 
 
MSS 
(Multispect
ral 
Scanner 
System) 
(B6) 
INFRAVERM
ELHO 
PRÓXIMO 
0.7 – 0.8 
µm 
 
57 x 79m 18 dias (L1-
L3); 16 dias 
(L4-L5) 
185 
km 
6 bits (L1-
L3); 8 bits 
(L4-L5) 
 (B7) 
INFRAVERM
ELHO 
PRÓXIMO 
0.8 – 1.1 
µm 
 
 
 (B8) 
INFRAVERM
ELHO 
TERMAL 
10.41 – 
12.6 µm 
 
 
 
O sensor MSS foi lançado a bordo dos cinco primeiros satélites da série 
LANDSAT e passou por algumas atualizações durante o tempo. Com exceção do L3 
que foi projetado com a banda 08 termal, os demais foram desenhados com quatro 
canais dispostos nas regiões do visível e infravermelho próximo. Embora projetado 
com a banda 8, o sensor MSS a bordo do L3 também operou com quatro bandas 
devido à falha no sensor termal ter ocorrido após o lançamento. 
Algumas alterações verificadas entre as versões do MSS durante o tempo 
dizem respeito às próprias características dos satélites, que reduziram o tempo de 
revisita de 18 para 16 dias e aumentaram a acurácia no armazenamento dos dados de 
6 para 8 bits. O sensor MSS a bordo do satélite LANDSAT 5 deixou de funcionar em 
1995, ao contrário do sensor TM que o acompanhou e que continua enviando dados 
até o presente. 
 
 
 
Sensor TMM 
Sensor Bandas Espectrais Resoluç
ão 
Espectr
al 
Resoluç
ão 
Espacial 
Resoluç
ão 
Tempor
al 
Área 
Imagea
da 
Resolução 
Radiométri
ca 
 B1 AZUL 0.45 – 
0.52 µm 
 
 
 (B2) VERDE 0.50 – 
0.60 µm 
 
 
 (B3) VERMELHO 0.63 – 
069 µm 
 
30 m 
TMM 
(Themat
ic 
Mapper) 
(B4) 
INFRAVERMELHO 
PRÓXIMO 
0.76 – 
0.90 µm 
 
 16 dias 185 km 08 bits 
 (B5) 
INFRAVERMELHO 
MÉDIO 
1.55 – 
1.75 µm 
 
 
 (B6)INFRAVERME
LHO TERMAL 
10.4 – 
12.5 µm 
 
120 m 
 (B7) 
INFRAVERMELHO 
MÉDIO 
2.08 – 
2.35 µm 
 
30 m 
 
O sensor TM foi lançado a bordo dos satélites LANDSAT 4 e LANDSAT 5. 
Possui separação espectral adequada ao seu principal propósito, ou seja, oferecer 
subsídios para mapeamentos temáticos na área de recursos naturais. Continua em 
atividade no satélite L5 e opera com 7 bandas nas regiões do visível, infravermelho 
próximo, médio e termal. Apresenta melhor resolução espacial, acurácia radiométrica 
e posicionamento geométrico que seu antecessor, o sensor MSS. Os dados do sensor 
TM foram utilizados em pesquisas e definições de metodologias em amplas áreas do 
conhecimento científico e tiveram importância singular para a evolução das técnicas 
desenvolvidas e utilizadas no sensoriamento remoto mundial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. SENSORIAMENTO REMOTO E FLORIANÓPOLIS 
4.1 Baia norte, Florianópolis. 
 
Vista da Baia Norte a partir da praia de Sambaqui 
 Existem estações de rastreio de satélites de recursos terrestres em todos os 
continentes, formando uma rede de estações que permite que sejam coletadas 
informações sobre a superfície terrestre em todas as latitudes e longitudes. Cada 
sensor a bordo dos satélites apresenta distintas bandas que operam em diferentes 
faixas do espectro eletromagnético, conhecendo o comportamento espectral dos alvos 
na superfície terrestre é possível escolher as bandas mais adequadas para estudar os 
recursos naturais. O sensoriamento remoto tem a possibilidade de ser utilizado para 
identificar e monitorar as superfícies de água, como a cor, a matéria orgânica e 
inorgânica e profundidade. 
 Na natureza a água pode ser encontrada em diversos estados físicos e cada 
um desses estados irá apresentar um diferente comportamento espectral. 
No que se refere à Baia Norte em si, ela é uma baía localizada no estado 
brasileiro de Santa Catarina. Separa-se da Baía Sul pelo estreitamento do canal entre 
a Ilha de Santa Catarina e o continente, que ocorre entre o bairro Estreito (parte 
continental de Florianópolis) e o centro, na parte insular de Florianópolis. Os principais 
rios que deságuam na Baía Sul são, na margem insular, o Rio Ratones e, na margem 
continental o Rio Büchler e o Rio Biguaçú. Às margens da baía norte podem-se 
destacar três grandes manguezais, todos na ilha: o Manguezal do Itacorubi, o 
manguezal do Saco Grande e o manguezal de Ratones, dentro da Estação Ecológica 
de Carijós. 
 No comprimento IV Próximo a água com muitos sedimentos em suspensão 
aparecerá muito clara, como é possível ver na imagem a seguir: 
 
Figura 1: LANDSAT banda 2 
 Na figura 1 é evidente notar o tom avermelhado exacerbado na imagem. Esse 
tom é característico da Baia Norte, Florianópolis, por possuir elevadas quantidades de 
sedimentos em suspensão. 
 
Figura 2: Composição 3-2-1 Florianópolis 
 Analisando a imagem, é possível ver uma coloração que a Baia Norte possui 
uma coloração muito mais clara (figura 1) em relação às outras áreas hidrológicas, 
pois ela contém sedimentos em suspensão em excesso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Na imagem abaixo, é possível ver os índices elevados de sedimentos na Baia 
Norte. Através de uma imagem tirada pelo satélite LANDSAT, banda 02, na área 
circundada pode-se obervar a coloração avermelhada que caracteriza estes índices 
elevados. 
 
Figura 3: LANDSAT - banda 02 
 
 Como é possível se notar, a área circundada apresenta uma coloração 
fortemente avermelhada se levada em consideração a praia, logo direita. A quantidade 
de sedimentos no local em questão acarreta numa maior possibilidade de diminuição 
da vida útil da fauna, e também implicam na deterioração da qualidade da água. 
 A imagem acima foi utilizada levando em uso o satélite LANDSAT 05, banda 
02, que apresenta grande sensibilidade à presença de sedimentos em suspensão, 
possibilitando sua análise em termos de quantidade e qualidade. Ela, enfim, possui 
boa penetração em corpos de água dando a possibilidade ao usuário analisar, como já 
dito anteriormente, a qualidade do recurso hídrico em questão. 
 Em relação à questão da disponibilidade de água no Brasil, o Brasil é o país 
mais rico em água doce, com 12% das reservas mundiais. Do potencial de água de 
superfície do planeta, concentram-se 18%, escoando pelos rios aproximadamente 
257.790 m
3
.s
-1
. Um outro fato preocupante évelocidade de degradação dos recursos 
hídricos, com o despejo de resíduos domésticos e industriais nos rios e lagos. O país 
lança sem nenhum tratamento aos rios e lagoas cerca de 85% dos esgotos que 
produz, segundo dados do IBGE. As consequências da baixa qualidade dos recursos 
hídricos remetem à humanidade perdas irreparáveis de vidas e também grandes 
prejuízos financeiros. 
 A qualidade da água pode ser alterada com medidas básicas de educação e a 
implementação de uma legislação adequada. O saneamento básico é de fundamental 
importância para a preservação dos recursos hídricos, pois cada 1 litro de esgoto 
inutiliza 10 litros de água limpa. 
 
 
Figura 4: Baia norte 
 A imagem acima foi tirada utilizando também a banda 02, no entanto, dessa 
vez foi utilizado o tom cinza que também ilustra, agora num tom cinza mais claro, a 
quantidade desproporcional de sedimentos presentes na Baia Norte, em Florianópolis. 
 
Figura 5: LANDSAT banda 03 
 Uma opção interessante ao analisar a imagem de baixo seria a de comparar a 
qualidade da água na Baia Norte e a Lagoa da Conceição (área selecionada em 
amarelo). Em um primeiro olhar, já é possível notar a diferença na qualidade da água 
e também na quantidade de sedimentos presentes em cada corpo hídrico. Mesmo 
embora o tamanho da Baia Norte e da Lagoa da Conceição sejam de tamanhos 
diferentes, a qualidade de água na Baia Norte impressiona devido a sua degradação. 
 
 
 
 
Figura 6: LANDSAT banda 3 
 A figura acima é cabal. A área selecionada em amarelo mostra com clareza a 
poluição predominante na Baia Norte. Dessa forma, fazendo-se um comparativo com a 
praia, área selecionada em vermelho é possível ver a desproporcionalidade dos níveis 
de degradação do recurso hídrico. Não são de forma alguma intencionais as 
informações apresentadas até agora se tornarem repetitivas e maçantes, mas a 
percepção dos elevados níveis poluentes na Baia Norte se dá de forma clara, tornando 
a indignação uma característica a mais no discurso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. CONCLUSÃO 
Sem dúvida alguma, é necessário que haja um maior controle do uso 
consuntivo da água não somente na Baia Norte, mas também em todo o mundo. Hoje 
podemos observar faunas sendo extintas devido à poluição dos rios pelo homem, 
assim como a qualidade das águas que chegam às residências sendo de qualidade 
inferior. Um dado interessante, no mundo 10 milhões de pessoas morrem anualmente 
de doenças transmitidas por meio de águas poluídas. Segundo a ONU, a cada 25 
minutos morre no Brasil, uma criança vítima de diarreia, doença proveniente do 
consumo de água de baixa qualidade. Com o aumento de 50% ao acesso à água 
limpa e potável nos países em desenvolvimento, faria com que aproximadamente 2 
milhões de crianças deixassem de morrer anualmente por causa de diarreia. 
Sendo assim, a manutenção dos recursos hídricos no mundo, não somente no 
Brasil, depende e muito da nossa intervenção sadia. É preciso que a população tome 
consciência das consequências do uso consuntivo da água em nosso planeta de 
forma descabida. 
 
 
 
6. FONTES 
 
www.google.com 
www.wikipedia.com.br 
Maria Elena Iannarelli