sábado, 2 de julho de 2011

Sensoriamento Remoto

 De um modo geral, o Sensoriamento Remoto pode ser definido como:
“O conjunto de técnicas que permite obter informações de um objeto sem necessidade de ter contato direto com ele, realizado através da detecção da energia eletromagnética dele proveniente”.

Uma definição mais específica define o sensoriamento remoto como:
“O conjunto de técnicas de aquisição, processamento e interpretação de imagens obtidas
desde aviões ou satélites, nas quais é registrado algum aspecto da interação entre a matéria e
a energia eletromagnética.”

A atividade de Sensoriamento Remoto está relacionada com um conjunto de técnicas de aquisição, processamento e análise de dados coletados por sensores remotos

A - Fonte de energia
B - Atmosfera
C - Alvo
D - Plataforma/Sensor
E - Transmissão
F - Processamento/Análise
G - Informação








         Sensores remotos orbitais
 Os sensores remotos eletrônicos, a bordo de satélites, são equipamentos que coletam a energia proveniente dos objetos na superfície da Terra e a convertem em um sinal elétrico passível de ser registrado e transmitido para estações de recepção na Terra. Estes sinais por sua vez são processados para gerarem produtos digitais compatíveis para análise em computador ou produtos fotográficos para análise visual.
 Um exemplo típico de um sensor remoto eletrônico é o Thematic Mapper (TM) a bordo do satéliteamericano Landsat-5.
         
  Espectro eletromagnético
O espectro eletromagnético é dividido em diversas bandas ou regiões, como por exemplo a região do visível que sensibiliza os nossos olhos. Esta região do espectro por sua vez pode ser dividida em outras faixas que representam as diferentes cores (azul, verde e vermelho).
Nas regiões do visível e do infravermelho a representação da radiação do espectro  eletromagnético se dá através do comprimento de onda.




Níveis de Aquisição de Dados
                                                                          Aeronaves

                                                                  Satélite ou Orbital

Campo

Sistemas Sensores Ativos e Passivos

Sensor Passivo - capta a energia refletida ou emitida de um alvo que foi iluminado por uma fonte de radiação externa, geralmente o sol.

 
Sensores ativos são responsáveis pelo envido de um sinal para a superfície da Terra e registram o sinal refletido, avaliando a diferença entre ele.
                 
                  Características Técnicas das Imagens
Resoluções de uma Imagem de Sensoriamento Remoto. Existem quatro variáveis que permitem diferenciar os produtos ou imagens geradas pelos diferentes sensores remotos a bordo de satélites, estas são:
■ Resolução Espacial
■ Resolução Temporal
■ Resolução Espectral
■ Resolução Radiométrica

As resoluções dependem tanto das propriedades técnicas dos sensores quanto das características da órbita do satélite ou plataforma orbital, e são normalmente utilizadas para caracterizar uma imagem.

Resolução Espacial
A resolução espacial indica o tamanho do menor objeto que é possível representar na imagem. Formalmente, é definida como a menor separação angular ou linear que um sensor pode diferenciar, medido em linhas por milímetro, metros ou estéreos radianos.
Para sensores eletro-ópticos, a resolução espacial é função do sistema óptico do sensor composto por prismas e espelhos, da quantidade e sensibilidade dos detectores do sensor e também da altitude do satélite.
No caso de sensores ativos do tipo radar, a resolução está diretamente relacionada com a altura da plataforma, o raio de abertura da antena e o comprimento de onda emitido.
A resolução espacial de uma imagem determinará o tipo de aplicação na qual pode ser utilizada, em função da escala de trabalho e/ou do grau de detalhamento desejado da superfície terrestre. As feições da superfície terrestre são representadas de forma diferente em imagens de resoluções espaciais diferentes, isto permite a caracterização da superfície de acordo com a quantidade de informação apropriada para aplicações com escalas diferentes.

Resolução Espectral
A resolução espectral dos sensores indica a quantidade de regiões do espectro eletromagnético nas quais o sensor é capaz de gerar uma imagem de níveis de cinza. Estas imagens denominam-se bandas espectrais.
Cada uma destas imagens representa a energia registrada pelos detectores do sensor numa determinada região do espectro eletromagnético. Assim, quanto maior a quantidade de bandas ou imagens geradas, maior será a resolução espectral sensor.
Devido às diferenças na composição físico-química dos materiais que compõem os objetos, estes interagem de maneira diferente com as ondas eletromagnéticas.
Assim, a reflexão dos comprimentos de onda acontece em quantidades diferentes para cada tipo de material ou objeto, o que permite estabelecer uma caracterização espectral de cada um deles.
Este fato viabiliza a identificação de diferentes coberturas sobre a superfície terrestre, através da uma análise multiespectral realizada com imagens de diferentes regiões do espectro.
Quanto maior a quantidade de bandas de um determinado sensor, podemos assumir que a capacidade do sensor em discriminar coberturas diferentes sobre a superfície é também maior.
Contudo, outro fator importante da resolução espectral para a identificação de coberturas, é intervalo de comprimentos de onda integrados na imagem, por exemplo; pode ser mais útil um sensor com apenas 5 bandas que representem individualmente intervalos de 0.1mm, do que um sensor com 10 bandas com larguras individuais de 0.4mm.

Resolução Temporal
A resolução temporal se refere ao intervalo de tempo em dias ou horas, que o sistema demora em obter duas imagens consecutivas da mesma região sobre a Terra.
A resolução temporal é também conhecida como tempo de revisita e depende das características da órbita do satélite. Porém, sensores com capacidade de imageamento com visada lateral ou off-nadir, podem aumentar o tempo de revisita, nominalmente estabelecido pela órbita do satélite para imageamento no nadir.
A resolução temporal é de fundamental importância quando se pretende monitorar processos dinâmicos como, por exemplo: a ocorrência de incêndios ou queimadas em reservas florestais, derramamento de óleo no oceano, mudanças fenológicas de culturas e o crescimento de uma cidade.
Da mesma forma em que a resolução espacial das imagens deve ser associada a uma escala espacial para uma determinada aplicação, a escolha da resolução temporal deve ser coerente com a escala temporal e dinamismo do processo monitorado.
 

Resolução Radiométrica
As imagens de Sensoriamento Remoto são uma representação, em formato digital ou analógico, de uma parte da superfície terrestre. As imagens adquiridas por sensores satelitais têm geralmente formatos digitais, já as fotografias aéreas são tradicionalmente imagens analógicas.
Uma imagem digital é a composição de um conjunto de elementos denominados pixels (picture elements) ordenados na forma de uma matriz bidimensional.
Para cada um destes elementos de imagem existe uma única posição na matriz, indicada pela intersecção de uma linha e uma coluna.
Cada pixel ou elemento da matriz representa uma área definida da superfície terrestre, assim a área total do conjunto de todos os pixels da matriz corresponde à área total coberta pela imagem sobre a superfície.
Para cada pixel é associado um valor de intensidade denominado número digital (DN) que representa a medida física da quantidade de energia eletromagnética incidente nos detectores do sensor (radiância), seja pela reflexão da energia solar nos objetos sobre a superfície terrestre, ou pela radiação infravermelha emitida por eles.
O número digital é armazenado com uma quantidade finita de bits, ou seja, números compostos de valores 0 e 1. Por exemplo, o número 10010110 é um número binário de 8 bits por ter 8 dígitos com valores 0 ou 1.

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