Comportamento espectral dos alvos (Solos e minérios, água, vegetação)

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Comportamento espectral dos alvos (Solos e minérios, água, vegetação)
	GEOMATICA II
	11 de setembro
Docente: Tafnes da Silva Andrade
Discentes: Anderson Monteiro Martins;
 Isaac da Silva Rodrigues; 
 Olegário Bento de Souza Netto
INTRODUÇÃO
Comportamento espectral de alvos é o estudo dos solos que é exposto de diversas maneiras e as diversas condições que o ser humano pratica no solo. Sabe-se que a variação dos solos é grande por todo o planeta terra e isso ocorre por varios fatores como o clima, a vegetação que predomina no local entre outros. Além das condições naturais do solo tem as condições que o ser humano pratica em determinada região, um solo pode ser arado, gradeado, pode ter plantações e o comportamento espectral de alvos serve para estudar todas essas diversidades dos solos. 
Comportamento Espectral de Alvos
Corpos terrestres quando observados com sensores remotos apresentam aparência que depende da relação deles com a energia incidente. Eles recebem e emitem energia, interagindo com outros corpos de maneiras complexas.
As principais propriedades dos corpos são:
· Temperatura (coeficiente de absorvicidade); 
· Coeficientes de emissividade,transmissividade e refletividade;
Já as propriedades importantes da energia são: 
· Quantidade e qualidade (comprimento de onda).
O Comportamento Espectral de Alvos é o estudo de como os objetos observados via dados de SR (imagens) são influenciados pelas diversas condições em que podem ser encontrados. Por exemplo, os solos podem estar arados, gradeados, irrigados, plantados, etc.
· É o conjunto de medidas de radiância (Lλ) de um objeto, efetuadas sob condições conhecidas ou controladas, sendo que cada medida corresponde ao valor médio em diferentes comprimentos de onda (Slater, 1980).
· O comportamento espectral depende da radiância do alvo, da radiância difusa da atmosfera, da estação do ano (ou seja, da irradiância) e da geometria de observação e medição.
Fatores que influenciam no comportamento espectral do alvo
· Com relação ao alvo, a mudança de suas características físico-químicas, acarreta em mudanças na sua radiância.
· Com relação aos fatores ambientais, os parâmetros atmosféricos são os principais interventores no comportamento espectral, por meio da radiância difusa da atmosfera. 
· Com relação à geometria de aquisição de dados, objetos adjacentes podem interferir um no outro e influenciar o resultado final da mensuração. 
· O método de aquisição dos dados também afeta a medição de radiância.
Sensoriamento remoto
O sensoriamento remoto é necessário para obtenção de informações sobre objetos sem que haja o contanto direto entre eles. A história desse processo de sensoriamento é muito longa e foi se desenvolvendo com passar dos anos a medida que as tecnologias avançaram e facilitaram esse processo. Atualmente acontece por via de satélites ou sensores que identificam a absorção, reflexão e transmissão de radiação eletromagnética. Podemos separar o sensoriamento remoto em três partes sendo elas: 
· Sensores
São equipamentos capazes de coletar energia proveniente do objeto, converte-la em sinal passível de ser registrado e apresenta-lo em forma adequada à extração de informações.
· Energia
Energia eletromagnética ou radiação eletromagnética que são refletidos dos objetos.
· Sensores remotos 
Sistemas fotográficos ou óptico-eletrônicos capazes de detectar e registrar, sob a forma de imagens ou não, o fluxo de energia radiante refletido ou emitido por objetos distantes.
Figura 1 – Processo do sensoriamento remoto
Fonte: Google imagens
Percebe-se que para o processo se realizar é necessaria uma fonte de energia que incide nos objetos a serem observados para que seja possivel esse estudo do comportamento espectral dos alvos.
· Fontes de energia
As fontes de energia podem ser tanto artificiais como flexes de cameras fotograficas, como também naturais como a luz do sol e o calor emitido pela superfície terrestre.
Propriedades espectrais dos solos
As curvas espectrais dos solos sem vegetação apresentam, no intervalo espectral correspondente ao azul, valores de reflexão baixos, os quais aumentam continuamente em direção da luz vermelha, do NIR e do MIR ("mid infrared"). Por isso, as características de solos puros podem ser analisadas nestas bandas. Os parâmetros constantes, como tipo de mineral, granulação e conteúdo de material orgânico, assim como os parâmetros variáveis, como umidade do solo e rugosidade de superfície, influenciam a resposta espectral. Deve-se ressaltar a existência de elevada correlação entre os parâmetros constantes e os variáveis.
Uma alta umidade do solo é caracterizada, em todos os comprimentos de onda, por valores baixos de reflexão, pois o índice de refração nas áreas frontais da interface água/partícula é menor que o índice de refração nessas áreas em solos secos. Em aerofotos e imagens de satélite, os solos úmidos são caracterizados por tons de cinza mais escuros, o que significa uma reflectividade menor.
Figura 2. Curvas de reflectância de um mesmo solo com diferentes conteúdos de umidade.
As	propriedades	dos	solos	que	influenciam	na refletividade ou emissividade são:
Conteúdo mineral;
· Tamanho dos agregados;
· Textura;
· Cor;
· Conteúdo de matéria orgânica;
· Conteúdo de óxidos de ferro;
· Estrutura;
· Propriedades	para	a	polarização	das	radiações eletromagnéticas.
Propriedades espectrais da água
Lagos, rios, oceanos, etc., são relativamente fáceis de serem identificados nas imagens. Estes corpos são identificados para a realização de estudos hidrológicos e para a preparação de mapas ou interpretação de imagens (eles são usados como referências que permitem localizar outros corpos ou feições).
A refletividade da água, medida em comprimentos de onda relativamente pequenos permite identificar poluentes. O planctom e outros tipos de vegetais e organismos alteram a natureza da refletividade da água (quando estão presentes acima da superfície da água alteram a refletividade em todos os comprimentos de onda; quando estão presentes debaixo da superfície, afetam somente os comprimentos de onda menores).
A profundidade das águas pode ser determinada mediante imagens obtidas entre 0,5 e 0,58 m. Nesta região do espectro das r.e.m. é menor o coeficiente de extinção (atenuação) das radiações por metro de profundidade.
Figura 3 - Relação entre o coeficiente de extinção por metro e comprimento de onda.
Propriedades espectrais do concreto
A refletividade do Concreto é de 20% a 0,4 µm e é de 40% de 0,5 a 0,6 µm nesta última região, os vegetais refletem aproximadamente 20%, de modo que resulta fácil identificar cidades, pequenos povoados e ainda grandes prédios rodeados de vegetação.
Propriedades espectrais do asfalto
O asfalto, uma vez identificado, permite a localização de outras feições. Ele apresenta grande refletividade na região do ultravioleta e no azul da região visível.
Conclusão 
Conclui-se que é de fundamental importância o estudo sobre o comportamento expectral que atua sobre diferentes objetos e superfícies de maneira diferente. Essas superfícies podem facilitar os estudos das mesmas por meio do sensoriamento remoto ou não. O sensoriamento remeto apesar de ter evoluído muito com o passar dos anos ainda apresenta dificuldades quando não se tem uma fonte de energia para que ocorra o sensoriamento remoto da maneira correta. Também é visível que nem toda energia eletromagnética consegue ser refletida para o sensor, pois acaba sendo interceptada por algo. Entretanto, o estudo do comportamento espectral trouxe para a humanidade um maior conhecimento sobre a terra que ano após ano vem avançando a medida que as formas de se obter informações sobre as superfícies vão sendo facilitadas e se tornando mais praticas. 
2
 
 
Coeficiente de 
extinção por metro 
 
0,08 
 
 
0,02 
Os comprimentos de onda 
maiores são mais rapidamente 
absorvidos pela água 
Mínima 
extinção 
0,4 
0,8 m