noções_de_sensoriamento_remoto

7/22/2019 noções_de_sensoriamento_remoto

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COMANDO DA AERONÁUTICA

ESCOLA DE ESPECIALISTAS DE AERONÁUTICA

NOÇÕES DE SENSORIAMENTO REMOTO


VOLUME ÚNICO

BFT

CFS

2011

IMPRESSO NA SUBSEÇÃO GRÁFICA DA EEAR



MINISTÉRIO DA DEFESACOMANDO DA AERONÁUTICA

ESCOLA DE ESPECIALISTAS DE AERONÁUTICA


Apostila da disciplina Noções de Sensoriamento Remotoda Especialidade !"T do C#rso de "ormaç$o de

Sar%entos&

Ela'orador( I%or Ramos da Sil)a *S !"T

+UARATIN+UETÁ SP*,--



DOCUMENTO DE PROPRIEDADE DA EEAR

Todos os Direitos Reser)ados

Nos termos da legislação sobre direitos autorais, éproibida a reprodução total ou parcial deste documento, utilizando-se de qualquer forma ou meio eletrônico ou mecânico, inclusiveprocessos xerográficos de fotocpias e de gravação, sem apermissão, expressa e por escrito, da !scola de !specialistas de "eronáutica - #uaratinguetá - $%&



SUMÁRIO

Introd#ç$o&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&,-

-PR.NCIPIOS DE SENSORIAMENTO REMOTO&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&,*

-&- Conceito&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&,*

-&* Princ/pios "/sicos li%ados ao Sensoriamento Remoto&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&,0

-&1 Est#do dos Sensores&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&-0

* Sensoriamento Remoto na "ai2a do 3/si)el&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&*-

*&- Caracter/sticas da radiaç$o )is/)el&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&*-

*&* Sensores Eletro45pticos&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&**

1 Sensoriamento Remoto na "ai2a do In6ra)ermel7o&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&*0

1&- Caracter/sticas da radiaç$o termal&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&*01&* Sensores Termais&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&1*

0 Sensoriamento Remoto na "ai2a das Microondas&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&18

0&- Caracter/sticas das Microondas&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&18

0&* Radares Ima%eadores&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&0-

0&1 E6eitos Indese9ados nas Ima%ens de Radar&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&08

: Sistemas Or'itais&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&:0

:&- Pro%rama LANDSAT&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&:0:&* Pro%rama SPOT&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&;:

:&1Pro%rama RADARSAT&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&8<

:&0 Pro%rama =ERS&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&88

:&:Pro%rama EN3ISAT&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&8>

:&<Pro%rama EOS&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&>,

< Sensoriamento M#ltiespectral e ?iperespectral&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&>*

<&- Sensores M#ltiespectrais&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&>*<&* Sensores ?iperespectrais&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&>1

; Comportamento Espectral de Al)os&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&>:

;&- Introd#ç$o&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&>:

;&* M@todos de A#isiç$o&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&>;

;&1 Caracter/sticas +erais das C#r)as de Re6lectBncia&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&>>



8 Resol#ções&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&-,8

8&-Resol#ç$o Espacial&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&-,8

8&* Resol#ç$o Radiom@trica&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&--*

8&1 Resol#ç$o Espectral&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&--1

8&0 Resol#ç$o Temporal&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&--:

CONCLUSO&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&--;

ANEO -&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&--8

ANEO *&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&-->



EEAR *

U)(**& 13 P+()c"!(os *o S&)so+(,&)#o R&,o#o

11 4 Co)c&(#oEm sentido amplo S&)so+(,&)#o R&,o#o @ a cincia e a arte de o'ter in6ormaç$oacerca de #m o'9eto Frea o# 6enmeno atra)@s da anFlise de dados ad#iridos por #mdispositi)o #e )5o estF em contato com o o'9eto Frea o# 6enmeno so' in)esti%aç$o&

Essa de6iniç$o apresentada por Lillesand e ie6er H->>0 'asta para #e o leitor tomeconscincia de #e no simples ato de ler este te2to ele estF #tiliando o Sensoriamento RemotoHSR& Nesse caso os ol7os at#am como sistemas sensores capaes de responder G l# re6letida

por esta pF%ina&Os dados ad#iridos pelos ol7os s$o na )erdade imp#lsos correspondentes G

#antidade de l# re6letida das partes claras e esc#ras contidas no te2to& Esses dados s$oanalisados pelo c@re'ro do leitor tornando4o capa de entender as Freas esc#ras como #ma

coleç$o de letras #e 6ormam pala)ras #e por s#a )e 6ormam 6rases& Ao 6inal do processo aleit#ra dessas 6rases possi'ilitarF a interpretaç$o da in6ormaç$o nelas contida&

De certa 6orma o SR pode ser entendido como #m !+oc&sso *& %&(#$+& Por meio de)Frios sensores **os s$o coletados remotamente para #e se9am analisados no int#ito de %erarin6ormaç$o acerca de o'9etos Freas o# 6enmenos so' in)esti%aç$o&

Esses dados coletados remotamente podem apresentar4se de m#itas 6ormas& Podem ser)ariações na distri'#iç$o de 6orças distri'#iç$o de ondas acQsticas o# distri'#iç$o de ondaseletroma%n@ticas 4 perce'ida em parte pelo ol7o 7#mano 4 por e2emplo&

Assim sendo em sentido restrito o SR eletroma%n@tico tam'@m pode ser entendido comoo con9#nto de ati)idades #e tm por o'9eti)o determinar propriedades de al)os pela *&#&c65o+&'(s#+o e )7%(s& da +*(65o &%&#+o,')8#(c por eles re6letida eo# emitida&

"i%& ,- O'tenç$o de ima%ens no Sensoriamento Remoto

DIVISÃO DE ENSINO SSDMD



EEAR 1

111 9 E#!s *o S&)so+(,&)#o R&,o#o

Como 6oi )isto na pF%ina anterior a ati)idade de sensoriamento remoto para sercompleta de)e passar por #m con9#nto de trs etapas as #ais compreendem(• a detecç$o• o re%istro e• a anFlise&

A *&#&c65o compreende o con9#nto de ati)idades #e )isam G c!#65o atra)@s dosensor da ener%ia radiante pro)eniente do al)o&

O +&'(s#+o compreende o con9#nto de ati)idades #e )isam G '+:65o dos dadoscoletados atra)@s do sensor se9a de modo analJ%ico o# di%ital&

A )7%(s& compreende o con9#nto de ati)idades #e )isam G ()#&+!+&#65o #alitati)a detodas as caracter/sticas do al)o sensoriado&

112 9 Os P(%+&s *o S&)so+(,&)#o R&,o#oEntende4se por pilares do sensoriamento remoto os elementos #e s$o imprescind/)eis

para a realiaç$o da re6erida ati)idade& Sem eles seria imposs/)el realiar sensoriamento remoto pelo 6ato de estarem li%ados Gs etapas )istas anteriormente e tam'@m por#e a retirada de#ais#er desses elementos impede a o'tenç$o de in6ormações sem contato 6/sico com o al)o&S$o eles(• a radiaç$o eletroma%n@tica• o sensor e• o al)o&

Sem radiaç$o Hener%ia radiante pode4se ter o mel7or e mais moderno sensor e #m al)odispon/)el #e n$o 7a)erF sensoriamento&

Sem sensor pode4se ter radiaç$o e al)o dispon/)eis #e n$o conse%#iremos sensoriar oo'9eto por n$o 7a)er #m meio de re%istro dos dados&

Sem e2istir al)o por n$o ocorrer detecç$o do mesmo pode4se ter o sensor e a radiaç$odispon/)el #e i%#almente n$o 7a)erF ati)idade de sensoriamento remoto&

K importante notar #e a soma desses trs pilares irF %erar o prod#to 6inal dosensoriamento remoto #e @ a INFORMAÇÃO&




EEAR 0

12 9 P+()c"!(os F"s(cos %('*os o S&)so+(,&)#o R&,o#o121 9 A R*(65o E%&#+o,')8#c ;REM<

#al#er ati)idade a ser realiada re#er o #so de ener%ia o #e n$o poderia serdi6erente para a o'tenç$o de dados atra)@s do sensoriamento remoto& A ener%ia a ser #tiliadaem sensoriamento remoto @ a +*(65o &%&#+o,')8#(c H&)&+'( +*()#& #e pode serde6inida como o tipo de ener%ia #e NÃO necessita de #m meio 6/sico para se propa%ar& S#a

propa%aç$o se dF em 6orma de ondas eletroma%n@ticas com a velocidade da l# no )Fc#o i%#al a1,, ,,, ms e apresenta trs propriedades(a freqüência H6 #e @ de6inida pelo nQmero de ciclos completos de onda no inter)alo de -se%#ndo H#nidade 7ert V - ciclo por se%#ndo V ?Os 1(

- ? W -,1 ? - M? W -,< ? - +? W -,> ?

' comprimento de onda ;=< #e @ a distBncia entre dois picos o# )ales s#cessi)os da ondaH#nidade metro V m e

Os 2(- cm W -,4* m -mm W -,41 m -µm W -,4< m -nm W -,4> m -X W -,4-, m

c amplitude HA #e @ a alt#ra de cada pico o# de cada )ale a partir do ei2o 7oriontal de propa%aç$o V 6i%#ra ,1&

Assim G radiaç$o eletroma%n@tica se pode atri'#ir #m comprimento de onda HY e #ma6reZncia H6 #e est$o relacionadas entre si e G )elocidade de propa%aç$o Hc pela e#aç$o(

c > = & Os ?( Para resol#ç$o de #al#er pro'lema em pro)a en)ol)endo a e#aç$o acima de)e4se

considerar #e radiaç$o eletroma%n@tica se propa%a no )Fc#o&


SE

NSOR

R ADIA[O

AL3O

IN"ORMA[O



EEAR :

Uma onda eletroma%n@tica consiste de dois campos #m &%8#+(co e o#tro ,')8#(cooscilantes na direç$o perpendic#lar G direç$o de propa%aç$o e m#t#amente perpendic#lares entresi&

"i%& ,1 V Campo el@trico HE e ma%n@tico HM da onda de ener%ia eletroma%n@tica comprimento da onda HY e a direç$o de propa%aç$o H

Uma )e #e a )elocidade da l# )aria de acordo com o meio em #e se desloca H1,, ,,,ms no )Fc#o note4se pela e#aç$o c > = #e para #al#er #e se9a a REM considerada a6reZncia e o comprimento de onda ser$o sempre INVERSAMENTE proporcionais& Utilia4sede d#as Teorias para e2plicar a nat#rea da ener%ia eletroma%n@tica(

a Teoria Ondulatória se%#ndo a #al a ener%ia se propa%a com a )elocidade da l# como 9Fdescrito acima sendo con)eniente lançar m$o dessa teoria en#anto a ener%ia eletroma%n@tica se

propa%a de #m ponto ao o#tro do espaço e ' Teoria Quântica #e dF o#tras a'orda%ens para e2plicar como a ener%ia eletroma%n@tica

intera%e com a mat@ria& Se%#ndo essa Teoria a radiaç$o eletroma%n@tica HREM @ composta de part/c#las denominadas fótons c#9a ener%ia @ discretiada em quantum& A ener%ia de #m#ant#m @ dada por W 76& Onde @ @ a ener%ia de #m #ant#m em =o#les H= / @ a constante dePlanc H<<*< -,410 =&s e @ a 6reZncia da onda H?&

Note #e ao relacionarmos as e#ações c = λf & Q= hf o'temos( Q= h c/ λ, o# se9a aener%ia de #m #ant#m em 6#nç$o do comprimento de onda λ.

Portanto a ener%ia de #m #ant#m @ DIRETAMENTE proporcional G s#a 6reZncia eIN3ERSAMENTE proporcional ao se# comprimento de onda isto @ quanto maior for o

comprimento de onda, menor ser a ener!ia nele contida& Essa asserç$o tem implicaçõesimportantes para o SR #ma )e #e radiações emitidas #e poss#am comprimentos de ondamaiores como emissões na 6ai2a das microondas por o'9etos o# 6eições da s#per6/cie terrestres$o mais di6/ceis de se detectar do #e a#elas emitidas em comprimentos de onda menorescomo no in6ra)ermel7o termal& Si%ni6ica dier #e de maneira %eral sistemas operando emcomprimentos de ondas maiores necessitam en2er%ar Freas maiores para o'ter #m sinaldetectF)el&

1224 Fo)#&s *& &)&+'(

Os sensores captam in6ormações res#ltantes da interaç$o Hre6le2$o transmiss$oa'sorç$o emiss$o da ener%ia o# radiaç$o eletroma%n@tica HREM com os o'9etos da s#per6/cieterrestre e a partir disso permitem a deri)aç$o de in6ormações so're as caracter/sticas 6/sicas e#/micas dos al)os em est#do&




EEAR <

A ener%ia #tiliada em Sensoriamento Remoto @ pro)eniente do So% *os %:os &o$ *o!+!+(o s&)so+& Como 6onte nat#ral tem4se a l# do sol e o calor emitido pela s#per6/cie daTerra e como 6onte arti6icial a ener%ia pro)eniente do prJprio sensor #e pode ser #m 6las7 de#ma cBmera 6oto%rF6ica e o sinal prod#ido por #m radar&

De toda a #antidade de radiaç$o solar #e atin%e o topo da atmos6era somente 0;\atin%e a s#per6/cie terrestre apJs o processo de interaç$o da radiaç$o com a atmos6era&

12?4 Es!&c#+o E%&#+o,')8#(co

Representa a distri'#iç$o da radiaç$o eletroma%n@tica por re%iões se%#ndo ocomprimento de onda e a 6reZncia& A 6ai2a de comprimentos de onda o# 6reZncia em #e se

pode encontrar a radiaç$o eletroma%n@tica HREM @ praticamente ilimitada&

Este espectro @ s#'di)idido em (s representando re%iões #e poss#em caracter/sticas pec#liares em termos de processos de detecç$o desta ener%ia V 6i%#ra ,0&

"i%& ,0 V Espectro eletroma%n@tico com desta#e das 6reZncias da 6ai2a do )is/)el

Em'ora os limites de cada 6ai2a espectral ten7am :%o+&s !+o(,*os as se%#intesre%iões podem se de6inidas(< O)*s *& R7*(o V Estas ondas eletroma%n@ticas tm +&.)c(s relati)amente (s econse#entemente '+)*&s co,!+(,&)#os *& o)* o #e corresponde a 6reZncias menores

#e ?00 M/- e comprimentos de onda maiores #e 1,& As ondas eletroma%n@ticas nesta 6ai2as$o $#(%(-*s !+ co,$)(c65o %o)' *(s#)c( pois al@m de serem !o$co #&)$*s !&%#,os&+ s5o +&%&#(*s !&% (o)os&+ proporcionando #ma !+o!'65o %o)'o %c)c&&< M(c+oo)*s V SerF est#dado no cap/t#lo 0c< I)+:&+,&%/o V SerF est#dado no cap/t#lo 1*< V(s":&% V SerF est#dado no cap/t#lo *&&< U%#+:(o%&# V A radiaç$o #ltra)ioleta en%lo'a #ma e2tensa 6ai2a do espectro eletroma%n@tico#e )aria de 001 0H0µ, Hincl#si)e& K interessante notar #e as pel/c#las 6oto%rF6icas s$omais sens/)eis G radiaç$o #ltra)ioleta #e a l# )is/)el& Em'ora esta 6ai2a do espectro mostrerelati)o potencial de aplicações em SR tais como detecç$o de minerais por l#minescncia

pol#iç$o marin7a a 6orte aten#aç$o atmos6@rica nesta 6ai2a se apresenta como #m %rande

o'stFc#lo G s#a #tiliaç$o&




EEAR ;

< R(os V S$o de6inidos como radiaç$o na 6ai2a de co,!+(,&)#o *& o)* deapro2imadamente de 1041? a 10412 ,& S$o %erados predominantemente pela parada o# 6reamentode el@trons de alta ener%ia& Por se constit#ir de 6Jtons de alta ener%ia os raios42 s5o %#,&)#&!&)&#+)#&s sendo #ma poderosa 6erramenta de pes#isa so're a estr#t#ra da mat@ria&

'< R(os G, ;J< V Os Raios4] assim como as part/c#las ^ e _ s$o emitidos em transições #eocorrem dentro de #m nQcleo atmico instF)el Hcom ener%ia em e2cesso #ando este so6redecaimento o# desinte%raç$o nat#ral( as part/c#las ^ s$o nQcleos de Ftomos de ?@lio H?e #e semo)em rapidamente as part/c#las _ s$o el@trons #e se mo)em rapidamente e os Raios4] s$oRaios42 de alta ener%ia& Tanto os Raios4 #anto os Raios4] est$o presentes no espaço emitidoso# re6letidos por estrelas planetas e sat@lites nat#rais& A captaç$o desse tipo de radiaç$o tem

possi'ilitado a espectroscopia para mapeamento da s#per6/cie de al%#ns desses corpos #eapresentam atmos6era menos espessa como Marte MercQrio a L#a cometas e asteroidesH Pieters e En%lert ->>1&

A 6ai2a espectral #e se estende de 0?0 K, 1 K, 8 ,(s $s* &, S&)so+(,&)#o

R&,o#o& Esta re%i$o do espectro eletroma%n@tico @ con7ecida como &s!&c#+o !#(co pois nelaos componentes Jpticos de re6le2$o e re6raç$o tais como lentes espel7os prismas entre o#tros

podem ser #sados para coletar e reorientar a radiaç$o&

12H PROCESSOS DE INTERAÇÃO DA REM COM A SUPERFCIE

12H14 I)#+o*$65o

M#itos processos de prod#ç$o de ener%ia dos seres )i)os mais comple2os necessitam daradiaç$o solar para se consolidarem& Por e2emplo as plantas )erdes capt#ram parte da ener%ia

pro)eniente do Sol para a realiaç$o da 6otoss/ntese necessFria G prod#ç$o de car'oidratos#tiliados como reser)as ener%@ticas&

Tal apro)eitamento da radiaç$o pela )ida se 'ene6icia dos processos de interaç$o daener%ia com a mat@ria c#9os preceitos s$o aplicados a todos os materiais& Em o#tras pala)rasal@m de emitir radiaç$o a mat@ria a +&%&#& +&+# so+:& &s!%/ e *(+# podendo ainda+&&,(#(4% apJs #m certo lapso temporal como ocorre no processo de 6os6orescncia&

#ando #m 6ei2e de ener%ia radiante incide so're a mat@ria !+#& *&ss +*(65o 8+&%&#(* e o$#+ !+#& !&)&#+ )o ,#&+(%& Dessa Qltima !+#& 8 so+:(* e pode sercon)ertida em calor eo# )ir a ser emitida pelo material H%eralmente em comprimentos maioresde menor ener%ia #e a radiaç$o incidente !+#& 8 &s!%/* e !+#& 8 )o:,&)#&#+)s,(#(*

"i%& ,: V Desmem'ramento de #m 6ei2e radiante incidente em #m material semi4transparente




EEAR 8

Entretanto @ importante ressaltar #e 'asicamente os processos de interaç$o por a'sorç$oe espal7amento est$o presentes em #al#er meio material real& A soma desses processos @c7amada de #&)$65o e @ responsF)el pela retirada de parte da ener%ia da radiaç$o incidente nomeio in6l#enciando o processo de trans6erncia radiati)a&

O .$& (,!o+# )o &)#)#o 8 s&+ .$% o %)6o &)#+& o %$o +*()#& .$& ()c(*&& o .$& s( *& $, s$!&+"c(& ;o$ ,&(o< so os&+:65o o #e permite constatar #e 7F al%#nsincon)enientes em se tra'al7ar com )alores a'sol#tos de radiBncia do 6l#2o radiante deladeri)ado o# de o#tra %randea radiom@trica em )irt#de da )aria'ilidade da irradiBncia so're oal)o se9a ela moti)ada pelo meio atmos6@rico o# por 6l#t#ações da prJpria 6onte&

Ao contrFrio do #e ocorre com os )alores a'sol#tos dessas %randeas radiom@tricas ao'tenç$o de )alores relati)os permite a identi6icaç$o de propriedades inerentes dos materiais talcomo a identi6icaç$o de 6eições de a'sorç$o em determinadas re%iões espectrais sem ain6l#ncia das )ariações da irradiBncia so're o al)o& Trata4se da o'tenç$o das raões entre o6l#2o emer%ente do al)o Ho# meio se9a esse 6l#2o transmitido re6letido o# a'sor)ido e o 6l#2o

incidente na s#a s#per6/cie& Tais raões entre %randeas radiom@tricas s$o de6inidas comoR&%&c#)c( Aso+#)c( & T+)s,(#)c( do meio o# s#per6/cie em #est$o&

(1)−R&%&c#)c( ;< @ a ra$o entre o 6l#2o radiante re6letido H`r e o 6l#2o radiante incidenteHì em determinado material

(2)−T+)s,(#)c( ;< @ a ra$o entre o 6l#2o radiante transmitido H`t atra)@s de #mdeterminado material e o 6l#2o radiante nele incidente Hì

(3)−Aso+#)c( ;< @ a ra$o entre o 6l#2o radiante a'sor)ido Hà por #m determinadomaterial e o 6l#2o radiante nele incidente Hì&

Os 1( K 6Fcil perce'er #e Q Q > 1Os 2( As %randeas ì `t `r e à s$o medidas em m*&Os ?( As %randeas & s$o e2pressas em porcenta%em H%randeas adimensionais&

124 P+oc&ssos *& ()#&+65o

1214 R&%&5o

De 6orma simpli6icada @ #m dos processos de des)io da tra9etJria de #m 6ei2e deradiaç$o na inter6ace entre dois meios di6erentes #ando este 6ei2e incide 6ora da direç$o normalG s#per6/cie& A re6le2$o consiste no 6enmeno em #e o 6ei2e incidente @ des)iado e am'os

permanecem no mesmo meio %#ardando tam'@m a propriedade de poss#/rem Bn%#los deincidncia e de des)io i%#ais em relaç$o G normal no ponto de incidncia do 6ei2e o #ecaracteria o des)io do 6ei2e como #ma re6le2$o&

A re6le2$o @ classi6icada como &s!&c$%+ o# como *($s& A re6le2$o espec#lar @ a#elana #al o 6ei2e re6letido @ t$o estreito e de6inido #anto o 6ei2e incidente& Essa ocorrerF em #mas#per6/cie lisa tam'@m c7amada de s#per6/cie espec#lar na #al as irre%#laridades Halt#ras elar%#ras entre cristas e )ales das imper6eições se9am pe#enas em relaç$o ao comprimento deonda da radiaç$o incidente& =F a re6le2$o di6#sa @ a#ela #e ocorre em #ma s#per6/cie n$o4




EEAR >

espec#lar tam'@m c7amada de s#per6/cie r#%osa o# di6#sa na #al o 6ei2e re6letido perdede6iniç$o em relaç$o ao 6ei2e incidente H6i%#ra ,<&

"i%& ,< V Di6erença entre re6le2$o espec#lar e re6le2$o di6#sa associadas G r#%osidade da s#per6/cie com relaç$o aocomprimento de onda da radiaç$o incidente

1224 D(+65o

D(+65o @ o des)io da radiaç$o da s#a propa%aç$o retil/nea #e ocorre sempre #e #ma6rente de onda @ o'str#/da de al%#ma 6orma& Por e2emplo #ando a radiaç$o incide em #manteparo com #ma 6resta ocorrem des)ios laterais na propa%aç$o da mesma& K de)ido a esse6enmeno #e ocorre em todos os tipos de onda #e se pode o#)ir o som emitido do o#tro ladode #ma es#ina& Esse 6enmeno pode ser o'ser)ado )is#almente com a #tiliaç$o de ondasmecBnicas %eradas em #ma 'ande9a com F%#a H6i%#ra ,;&

Na di6raç$o s$o %eradas ondas es6@ricas apJs a incidncia de #ma onda plana em #ma6resta de #m anteparo o# em #m o'stFc#lo& Tal e6eito )em %eralmente acompan7ado de e6eitosde inter6erncia apJs o o'stFc#lo o# a'ert#ra o #e pode ser perce'ido atra)@s das 6ran9as deinter6erncia& Essa inter6erncia das ond#lações torna4se mais pron#nciada #anto mais prJ2imodo comprimento da onda 6or o taman7o da menor dimens$o trans)ersal da 6resta o# doo'stFc#lo&

Em nosso dia4a4dia os e6eitos da di6raç$o podem at@ passar desaperce'idos& Isso por#eos comprimentos de onda da Radiaç$o do 3is/)el s$o 'em pe#enos em relaç$o aos o'9etos e6restas do nosso am'iente o #e %era des)ios dimin#tos& Aliado a isso a maioria das 6ontes del# n$o s$o monocromFticas e os espectros dos )Frios comprimentos %eram #m reco'rimento#e torna a di6raç$o ainda menos e)idente& No entanto tratando4se de e#ipamentos #tiliadosem est#dos #e como em Sensoriamento Remoto as proporções dimin#tas de)em serconsideradas a 6im de serem e)itados %randes erros& Esses e#ipamentos de)em portanto sercon6eccionados com todo o ri%or necessFrio para #e se possa pro)ocar as di6rações dese9adas ese e)itar as indese9adas&

Uma aplicaç$o dese9ada desse 6enmeno @ e2plorada com a ela'oraç$o de redes o#%rades de di6raç$o #tiliadas por e2emplo na mediç$o precisa de comprimentos de onda de #ma6onte descon7ecida& Essas %rades s$o preparadas com a a'ert#ra de ran7#ras paralelas emetic#losamente espaçadas 6eitas na s#per6/cie de #ma placa metFlica o# de )idro e s$o#tiliadas para pro)ocar )ariações periJdicas da 6ase da onda incidente ao ser re6letida o#transmitida no material& Tais )ariações est$o relacionadas com o comprimento de onda e com oespaçamento entre as 6endas e s$o e)idenciadas por re%iões de inter6erncia constr#ti)a edestr#ti)a #e )ariam con6orme o Bn%#lo com #e as ondas emer%em em relaç$o G s#per6/cie&




EEAR -,

"i%& ,; V Di6raç$o #e ocorre em #ma a'ert#ra de #m anteparo posicionado perpendic#larmente ao sentido de propa%aç$o de#ma onda em #ma 'ande9a com F%#a& As setas indicam as direções de propa%aç$o das ondas&

12?4 R&+65o

R&+65o @ a m#dança na direç$o dos 6ei2es de l# #ando a l# passa de #m meio parao#tro& Por e2emplo a l# passa de #ma camada atmos6@rica e entra na F%#a& O /ndice de re6raç$o@ calc#lado pelas e#ações(

a ) > cc) onde ) V /ndice de re6raç$o c V )elocidade da l# no )Fc#o c) V )elocidade da l#em #m meio #al#er&

' )1s&) 1 > )2s&) 2 onde )1 e )2 9 /ndices de re6raç$o dos meios - e * 1 e 2 9 Bn%#lo deincidncia e re6raç$o

A 6i%#ra ,8 mostra os componentes de re6le2$o HR r- re6raç$o HR r* e #m 6ei2e de l#

/ncidente HR r #ando passa pela camada atmos6@rica e entra na F%#a& Para a radiaç$o solar os)alores de /ndice de re6raç$o s$o de *0* para o diamante -0< para o #arto 6#ndido e o Flcool

et/lico e -11 para a F%#a&"i%& ,8 V +eometria do des)io dos 6ei2es de radiaç$o nos processos de re6le2$o e re6raç$o na s#per6/cie de separaç$o entre dois

meios di6erentes

12H 4 Aso+65o

A ener%ia da radiaç$o @ a'sor)ida e re4emitida nas 'andas mais lon%as tais como 'andastermais& Na atmos6era a radiaç$o @ a'sor)ida #ando a atmos6era tem alta concentraç$o demol@c#las principalmente onio HO1 diJ2ido de car'ono HCO* e )apor de F%#a H?*O& Aa'sorç$o da radiaç$o #ltra)ioleta H0? K,< pelo %Fs onio ocorre na camada estratos6@rica emaltit#de de *, a :, m& O onio na estratos6era desempen7a #ma 6#nç$o importante de pre)enira c7e%ada da radiaç$o #ltra)ioleta G s#per6/cie& A dimin#iç$o de concentraç$o de onio na

estratos6era a#menta a intensidade da radiaç$o #ltra)ioleta #e c7e%a G s#per6/cie ca#sandocBncer de pelo e dani6icando a 6lora e 6a#na&




EEAR --

A a'sorç$o de radiaç$o na 6ai2a de 1? a 1 K, pelo CO* ocorre na camada a'ai2o de*, m de altit#de& As er#pções )#lcBnicas e as ati)idades 7#manas tais como #eimadastransportes e indQstrias s$o as principais 6ontes de a#mento da concentraç$o de CO*& A a'sorç$oda radiaç$o pelo )apor de F%#a @ localiada nas 6ai2as em torno de 1 e K, e acima de

2 K, A concentraç$o de )apor de F%#a )aria drFstica e saonalmente e de local a local #e @di6erente da concentraç$o de CO* o# onio& A alta concentraç$o de )apor de F%#a na atmos6eraem #m determinado local pode a'sor)er mais de 8,\ da radiaç$o nas 'andas mencionadas&

124 Es!%/,&)#o

O &s!%/,&)#o @ o +&*(+&c(o),&)#o da radiaç$o sem alteraç$o das s#ascaracter/sticas& Ele ocorre #ando a radiaç$o incidente na mat@ria tem 6reZncia di6erente das6reZncias de ressonBncia dessa mat@ria& Neste caso a s#a ener%ia @ incompat/)el para ca#sar#ma transiç$o eletrnica para #m estado mais ener%@tico o# para ca#sar #m dos processos de)i'raç$o da mol@c#la&

Toda mat@ria desde #m Ftomo at@ #m planeta pro)oca espal7amento& No entanto o padr$o do espal7amento @ dependente do taman7o do o'9eto material assim como do se#6ormato e da s#a composiç$o 'em como da polariaç$o e da 6reZncia da radiaç$o incidente&Sendo assim o est#do do espal7amento tem d#as a'orda%ens em relaç$o G mat@ria( como!+#"c$% (so%* e como s$!&+"c(& &#&)s&

K de se esperar cont#do #e e2istam na nat#rea part/c#las dos mais )ariados taman7ose 6ormas o #e tornaria Frd#o o tra'al7o de identi6icaç$o dos padrões de espal7amento& N$oo'stante tais )ariações @ poss/)el modelar esses padrões considerando o caso partic#lar de #mas#per6/cie es6@rica c#9as dimensões este9am dentro de certos limites& K claro trata4se de #maapro2imaç$o teJrica&

Essa sol#ç$o 6oi primeiramente implementada por Lord Rablei%7 6icando con7ecidacomo teoria de Rablei%7& Esta teoria @ partic#larmente Qtil nos est#dos do espal7amento daradiaç$o solar ca#sada pelas mol@c#las dos %ases da atmos6era #ando as part/c#las

predominantes s$o es6eras de diBmetros m#ito menores do #e o comprimento da radiaç$oincidente& Tal sol#ç$o e2plica matematicamente o moti)o da coloraç$o a#l do c@#& No entanto#ando o taman7o teJrico da part/c#la apro2ima4se da ma%nit#de do comprimento de onda daradiaç$o a sol#ç$o proposta por Rablei%7 torna4se a's#rda&

Para esse caso a sol#ç$o 6oi desen)ol)ida por +#sta) Mie #e aplico# as e#ações doeletroma%netismo de Ma2ell para #m sistema de coordenadas polares es6@ricas& A teoria deMie a'ran%e a sol#ç$o anterior e portanto a teoria de Rablei%7 pode ser tratada como #m caso

partic#lar da teoria de Mie&Uma caracter/stica do espal7amento por part/c#las @ a %rande assimetria entre o

espal7amento G 6rente e o retroespal7amento %eralmente com predominBncia da primeiracomponente G 6rente& #anto maior a part/c#la mais alon%ado serF o lJ'#lo 6rontal em relaç$oao retroespal7amento H6i%#ra >' e >c&

De 6orma %eral o espal7amento do tipo Rablei%7 e do tipo Mie ocorrem nas condições(a &s!%/,&)#o R%&('/( ocorre #ando o diBmetro da part/c#la 6or menor do #e =10 H6i%#ra>a&

' &s!%/,&)#o M(&( ocorre #ando o diBmetro da part/c#la estF em torno de =H H6i% >' e c&

Na sit#aç$o a partir da #al o diBmetro da part/c#la s#pera o comprimento de onda da

radiaç$o o espal7amento @ predominantemente #m processo de +&%&5o *($s& K o caso do




EEAR -*

espal7amento #e ocorre em s#per6/cies #ais se9am o'9etos de dimensões s#periores aocomprimento de onda da radiaç$o incidente&

"i%& ,> V Espal7amento da radiaç$o eletroma%n@tica por part/c#las( em Ha do tipo Rablei%7 e em H' e Hc do tipo Mie&

O espal7amento em s#per6/cies @ normalmente con7ecido como re6le2$o a #al sedistin%#e em dois casos partic#lares( a re6le2$o espec#lar e a re6le2$o di6#sa apresentadas

anteriormente&

A essncia da di6erença entre esses dois casos de espal7amento em s#per6/cie re6le2$oespec#lar e re6le2$o di6#sa estF no res#ltado da inter6erncia de ondas apJs a incidncia nas#per6/cie& Tanto a re6le2$o espec#lar #anto a re6raç$o s$o res#ltantes de #m processo deinter6erncia constr#ti)a #e ocorre com a s#perposiç$o de )Frias ondas sec#ndFrias e2citadas

pela radiaç$o incidente& Em s#per6/cies lisas 7F #ma %rande s#perposiç$o de ondas sec#ndFriasem #ma direç$o espec/6ica re6orçando a intensidade do raio em #ma mesma direç$o HBn%#lo dere6le2$o espec#lar e no de re6raç$o& =F em s#per6/cies menos lisas a so'reposiç$o nessas

direções @ menor por#e as irre%#laridades da s#per6/cie ca#sam des)ios em direções distintascom #m processo de di6#s$o em )Frias direções( re6le2$o di6#sa&

Com relaç$o aos processos de interaç$o @ importante ressaltar como 9F 6oi e2postoanteriormente #e a a'sorç$o e o espal7amento est$o presente em .$%.$&+ ,#&+(% e a somadesses dois processos @ c7amada de #&)$65o& As caracter/sticas de aten#aç$o do meio podemser in6eridas por meio de indicadores das caracter/sticas de a'sorç$o e espal7amento c7amadosco&(c(&)#&s *& so+65o e &s!%/,&)#o&

-&*&< V Processos de Emiss$o

12W1 I)c)*&sc)c(

I)c)*&sc)c( @ o processo de !+o*$65o *& &)&+'( +*()#& !o+ $, oX&#o em)irt#de da s#a #&,!&+#$+& Em tal processo a caracter/stica da emiss$o estF associada Gtemperat#ra da 6onte de 6orma #e o $,&)#o da temperat#ra implica em emissões de ,&)o+&scomprimentos de onda em #ma dimin#iç$o %rad#al #e )ai da radiaç$o n$o )is/)el passa pelo)ermel7o laran9a e amarelo at@ c7e%ar ao a#l como pode ser o'ser)ado na c7ama de #m 6o%$oa %Fs& Isso por#e #anto maior a temperat#ra do o'9eto maior @ a ener%ia das )i'raçõesatmicas e conseZentemente maior serF a 6reZncia Hmenor o comprimento de onda das s#asemissões eletroma%n@ticas&ien em -8>1 pre)i# matematicamente esse comportamento para#m corpo idealiado #e seria capa de a'sor)er toda a radiaç$o nele incidente e por essemoti)o de)eria ser a'sol#tamente ne%ro& Esse Corpo Ne%ro HCN tam'@m seria o irradiador

per6eito isto @ capa de emitir toda a radiaç$o nele incidente #al#er #e 6osse a ener%iaHNassa# ->81&




EEAR -1

A L&( *o *&s%oc,&)#o *& Y(&) o# simplesmente Lei de ien relaciona ocomprimento de onda de mF2ima emiss$o Hλm em µm de #m CN com a s#a temperat#ra HT em

onde(λ m W comprimento de onda de mF2ima e2itBncia espectral em µmc3 W *8>8 µm&T W temperat#ra a'sol#ta H do corpo ne%ro

O'ser)a4se no entanto #e o'9etos incandescentes de alta temperat#ra como o prJprio Sol H:;,, C o# <,,, irradiam l# de coloraç$o 'ranca e n$o a#l4es)erdeadaHλmáx08: nm como seria lJ%ico& A ra$o estF no 6ato da irradiaç$o ocorrer de 6orma )5o4s&%&#(: o# se9a esses o'9etos irradiam em #ma ampla 6ai2a do espectro c#9a mist#ra da

irradiaç$o nas 6reZncias do )is/)el res#lta na coloraç$o 'ranca& No entanto estrelas mais#entes #e o Sol irradiam em #ma coloraç$o 'ranco4a#lada indicando a predominBncia deemissões em maiores 6reZncias c#9a coloraç$o se apro2ima do a#l e do )ioleta so're a

participaç$o das demais 6reZncias do )is/)el &O comportamento incandescente dos corpos 6oi 6inalmente consolidado por Ma2

Planc em ->,, #e ded#i# #e os corpos ne%ros seriam capaes de emitir e a'sor)erradiações da #al#er ener%ia mas de 6orma dependente da temperat#ra em #e se encontra)am&Em o#tras pala)ras Planc relaciono# o comportamento #Bntico da ener%ia eletroma%n@ticacom a temperat#ra do corpo #e a irradia&

"i%& -, "orma %rF6ica da Lei de ien




EEAR -0

1? 4 Es#$*o *os S&)so+&s1?1 4 D&()(65o

Um sistema s&)so+ pode ser de6inido como #al#er e#ipamento capa de trans6ormaral%#ma 6orma de ener%ia em #m sinal pass/)el de ser con)ertido em in6ormaç$o so're oam'iente& E2iste #ma %rande )ariedade de aplicações para os sistemas sensores e m#itos deles6aem parte da rotina diFria dos seres 7#manos como por e2emplo anemmetros 'armetroseletrocardiJ%ra6os liZidmetros termmetros )eloc/metros entre o#tros&

+rande parte destes e de o#tros sistemas sensores necessitam de contato direto com oo'9eto o'ser)ado para poderem realiar as medições dese9adas como @ o caso dos termmetros&O#tros por@m s$o capaes de realiar as medições dese9adas s&, contato direto com o o'9etoo'ser)ado sendo con7ecidos como s&)so+&s +&,o#os& No sentido amplo ent$o #m sensor

remoto @ todo e #al#er dispositi)o capa de o'ter in6ormaç$o de #m o'9eto com o #al n$oeste9a em contato 6/sico direto&

Se%#ndo esse conceito podem ser en#adrados como sensores remotos dispositi)oscomo contadores %ei%er %ra)/metros ma%netmetros medidores de campo de 6orça e sonares&

No entanto apesar desses dispositi)os realiarem medidas sem contato 6/sico direto com o o'9etosensoriado incl#si)e podendo ser operados a partir de aerona)es o# de )e/c#los espaciaise2istem discordBncias #anto a essa de6iniç$o #e @ considerada m#ito a'ran%ente& Na )erdadeo conceito de sensor remoto estF )inc#lado ao conceito adotado para a cincia do sensoriamentoremoto& Assim #ma id@ia a'ran%ente de sensoriamento remoto irF implicar por s#a )e nae2tens$o do conceito de sensor remoto&

N$o #estionando a a'ran%ncia da Frea de aplicaç$o do sensoriamento remoto mase)itando apro6#ndar essa polmica para esse c#rso onde @ e2plorado apenas o campo daradiaç$o eletroma%n@tica pode4se adotar o conceito mais restriti)o no #al sensores remotos s$o*(s!os(#(:os !$+,&)#& !#(cos o!#o,&c)(cos &%&#+o4!#(cos o$ !$+,&)#& &%&#+Z)(cos*&s&):o%:(*os !+ ,&*(65o ;c!#65o !+oc&ss,&)#o & +&'(s#+o< * +*(65o&%&#+o,')8#(c &,(#(* o$ +&%&#(* !&% T&++ !o+ !%)&#s *(s#)#&s o$ !&%os s&$ss#8%(#&s )#$+(s &, :7+(s +&.)c(s )'$%os & !o%+(-6[&s & so :7+(s co)*(6[&s

Os3 Para o nosso c#rso irF nos interessar o conceito restrito de sensoriamento remoto&

1?24 C%ss((c65o *os s&)so+&s +&,o#osOs sensores remotos podem ser classi6icados de di6erentes maneiras( #anto G

dependncia de 6onte e2terna de radiaç$o #anto G re%i$o do espectro eletroma%n@tico #eoperam #anto ao 6ormato Htipo do dado %erado #anto ao processo de a#isiç$o de dados#anto ao modo de %ra)aç$o dos dados e #anto ao n/)el em #e s$o operados&

#anto G *&!&)*)c( * o)#& &#&+) os sistemas sensores s$o classi6icados em#(:os e !ss(:os& Sensores #(:os s$o a#eles #e !oss$&, o)#& !+!+( de ener%iaeletroma%n@tica o# se9a emitem a s#a prJpria radiaç$o como por e2emplo os radares& AocontrFrio os sensores !ss(:os s$o a#eles #e )5o !oss$&, o)#& !+!+( de emiss$o de

radiaç$o detectando apenas a ener%ia emitida pelos al)os o# a ener%ia re6letida pelos mesmos#ando il#minados por 6ontes e2ternas&




EEAR -:

"i%& -- Sensor ati)o "i%& -* Sensor passi)o

Con6orme a +&'(5o *o &s!&c#+o &%&#+o,')8#(co e2plorada pelos sistemas sensoresestes podem ser classi6icados em s&)so+&s !#(cos o# s&)so+&s *& ,(c+oo)*s Os s&)so+&s!#(cos operam na re%i$o entre ,1, e -: µm Hcon7ecida como a 6ai2a Jptica do espectro erece'em essa denominaç$o por#e necessitam de e#ipamentos Jpticos como espel7os lentes e

prismas para a detecç$o da radiaç$o& Os s&)so+&s *& ,(c+oo)*s operam na re%i$o dasmicroondas entre - mm H- ,,, fm e - m H- ,,, ,,, fm #tiliando4se de antenas para adetecç$o da radiaç$o&

"i%& -1 Sensor Ima%eador

#anto ao #(!o *& **o '&+*o os sensores s$o classi6icados em (,'&*o+&s o# )5o4(,'&*o+&s& Os s&)so+&s (,'&*o+&s s$o a#eles #e prod#em ima%ens da s#per6/ciesensoriada com in6ormações da )ariaç$o espacial da radiaç$o pro)eniente da s#per6/cieo'ser)ada& Os )5o4(,'&*o+&s como res#ltado do processo de sensoriamento disponi'iliamdados pont#ais isolados do al)o os #ais s$o apresentados em 6orma de ta'elas e %rF6icos& Ume2emplo de sensor ima%eador @ a cBmera 6oto%rF6ica e #m e2emplo de sensor n$o4ima%eador @ oradimetro&


"i%& -0 Prod#to %erado pelo sensor ima%eador( ima%em



EEAR -<

"i%& -; Sensor N$o4Ima%eador e se# prod#to 6inal H%rF6ico

Os s&)so+&s (,'&*o+&s podem ainda ser classi6icados .$)#o o !+oc&sso *&.$(s(65o *os **os em( s&)so+&s *& .$*+o e s&)so+&s *& :++&*$+& #ando toda a Frea daima%em @ ad#irida de #m sJ )e como em 6oto%ra6ias o processo de a#isiç$o @ &, .$*+o&Em sensores eletro4Jpticos tal processo e2i%e #ma #antidade m#ito %rande de detectores

tornando mais comple2a a constr#ç$o do sistema e a or%aniaç$o dos sinais& Por esse moti)osensores de )arred#ra ainda s$o mais com#ns& S$o e2emplos de ima%eadores de #adro( Ol7o


"i%& -: Sensor N$o4Ima%eador

"i%& -< Prod#to %erado pelo Sensor N$o4Ima%eador(%rF6ico



EEAR -;

7#mano sistemas 6oto%rF6icos con)encionais aparel7os de raios4 7ospitalares cBmeras de)/deo e sistemas "LIR e#ipados com matri de detectores& Nos s&)so+&s *& :++&*$+ a cena @6ormada com a or%aniaç$o dos sinais ad#iridos elemento por elemento em #m processocont/n#o de modi6icaç$o do elemento de Frea )isado de 6orma a compor a cena completa& Esses

sensores )asc#l7am o# )arrem a cena dissecando4a em se#s elementos constit#intes& Tal processo @ 6eito por#e os ima%eadores deste tipo poss#em #m nQmero de elementos detectoresin6erior ao necessFrio para #e a cena de interesse se9a co'erta de #ma sJ )e& A )arred#ra podeser 'idirecional o# #nidirecional&

Um ima%eador de :++&*$+ (*(+&c(o)% e6et#a a )arred#ra da cena se%#ndo dois ei2osm#t#amente perpendic#lares&

Um ima%eador de :++&*$+ $)(*(+&c(o)% o# *& %()/ e6et#a a )arred#ra na direç$otrans)ersal G do deslocamento da plata6orma de recon7ecimento& A ima%em @ composta de lin7as

9#stapostas %eradas G medida em #e a plata6orma se desloca so're a Frea a ser recon7ecida&Conse#entemente este tipo de ima%eador necessita do mo)imento relati)o entre a plata6orma e

a cena ra$o pela #al o ei2o de )isada @ sempre mantido no plano paralelo ao ei2o trans)ersalda plata6orma sensora& S$o e2emplos de sensores de )arred#ra de lin7a( O SISIMI o MSS o?SS e o ima%eador or'ital TM e ETMg dos sat@lites Landsat&

Os sensores de )arred#ra %eralmente en)ol)em #ma menor #antidade de detectores porcanal espectral& A leit#ra do sinal pode ser realiada elemento apJs elemento de 6orma acompor as lin7as e col#nas #e constit#em essa ima%em& Esse processo @ con7ecido por\:++&*$+ ,&c)(c] Ho# simplesmente )arred#ra #e simpli6ica o seZenciamento do sinal&

E2istem )Frios m@todos de )arred#ra #tiliados em sistemas eletro4Jpticos dos #ais trss$o mais com#mente #tiliados em ima%eadores( a )arred#ra lateral em lin7a H Line scanning a)arred#ra lateral em lin7as paralelas (Wiskbroom scanning e a )arred#ra G 6rente em 6ai2as

paralelas H Pushbroom scanning &

"i%& -8 Modos de )arred#ra ( Line Scanni% Ha is'room Scannin% H' e P#s7'room Scannin% Hc&

#anto ao ,o*o *& '+:65o *os **os os sensores s$o classi6icados em analJ%icos o#eletrnicos& Ser$o )%'(cos #ando os dados 6orem %ra)ados so're #m 6ilme necessitando dere)elaç$o interr#pç$o e 6i2aç$o do mesmo Htal modo de %ra)aç$o estF em des#so nos dias de7o9e de)ido ao s#r%imento dos sensores eletrnicos& =F os sensores &%&#+Z)(cos con)ertem aener%ia radiante captada em sinais el@tricos sendo o pi2el a menor #nidade constit#inte daima%em %ra)ada& Cada pi2el corresponde a #m Qnico tom de cina o #al representa as)ariações de ener%ia radiante da cena ori%inal& K importante ressaltar #e os sensores eletro4Jpticos Ho'9eto de est#do da prJ2ima #nidade tam'@m s$o classi6icados com sensoreseletrnicos&




EEAR -8

Al@m dessas classi6icações os sensores remotos tam'@m podem ser discriminados.$)#o o )":&% &, .$& s5o o!&+*os em s&)so+&s +&,o#os #&++&s#+&s &+o#+)s!o+#*oso# &s!c((s& Para entendermos essa Qltima classi6icaç$o @ preciso compreender os tipos de

plata6ormas e2istentes o #e serF e2plicado a se%#ir&

1?? 9 N":&(s *& A.$(s(65o *& **os

P%#o+,s s$o )e/c#los constr#/dos com a 6inalidade de a'ri%ar transportar e pro)er osmeios necessFrios G operaç$o de di)ersos e#ipamentos tais como retransmissores #tiliados emtelecom#nicações o# sistemas sensores& As plata6ormas #e a'ri%am sensores remotos s$oc7amadas !%#o+,s *& s&)so+(,&)#o +&,o#o e s$o responsF)eis por e2emplo pelos#primento de ener%ia e pela man#tenç$o da temperat#ra ade#ada necessFrios ao 'om6#ncionamento dos e#ipamentos a 'ordo&

Uma plata6orma de sensoriamento remoto dependendo do se# pro9eto pode a'ri%ar #mo# mais sensores remotos al@m de o#tros dispositi)os sendo as aerona)es e os sat@lites

arti6iciais as plata6ormas de maior interesse para o ass#nto desse te2to& Essas plata6ormas 9#ntamente com se#s sensores remotos s$o as #nidades 'Fsicas de #m sistema de sensoriamentoremoto& Este por s#a )e de carFter mais a'ran%ente pode en)ol)er #ma o# mais plata6ormasHcom #m o# mais sensores #nidades de transmiss$o e recepç$o de dados #nidades de

processamento e de distri'#iç$o de dados entre o#tras #nidades necessFrias ao c#mprimentodos o'9eti)os do sistema de sensoriamento remoto em #est$o&

Na prFtica s&)so+&s +&,o#os o!&+*os * s$!&+"c(& Hsensores terrestres s$o&.$(!,&)#os !o+#7#&(s Ho# portF)eis #e )5o necessitam de #ma estr#t#ra complementar #eos a'ri%#e o# se9a n$o necessitam de #ma plata6orma para o se# 6#ncionamento& Por essemoti)o o termo hplata6ormah @ #s#almente empre%ado apenas em re6erncia Gs estr#t#ras #e

a'ri%am sensores remotos #e operam da atmos6era o# do espaço&Os s&)so+&s +&,o#os .$& o!&+, * #,os&+ s$o c7amados de s&)so+&s +&,o#os

&+o#+)s!o+#*os os #ais %eralmente s$o em'arcados em 'alões Hcati)os o# n$o diri%/)eise aerona)es H"i%#ra 1&*&

Os s&)so+&s +&,o#os .$& o!&+, *o &s!6o ser$o tratados como s&)so+&s &s!c((s es#'di)ididos em d#as classes( os or'itais e os n$o4or'itais&

"i%& -> Sensor Terrestre




EEAR ->

"i%& *, Sensor Aerotransportado "i%& *- Sensor Espacial

1?H 9 ^+(#

Uma +(# pode ser de6inida como #ma tra9etJria repetiti)a ao redor de #m determinadocorpo o# o'9eto %eralmente em re6erncia ao mo)imento el/ptico dos corpos celestes ao redordos centros dos se#s sistemas& Assim s&)so+&s +&,o#os o+(#(s s$o a#eles a 'ordo de

plata6ormas #e mantm Jr'itas pr@4de6inidas ao redor de #m determinado corpo celeste o'9etosde est#do do sensoriamento&

Essas plata6ormas or'itais constr#/das e colocadas pelo 7omem em #ma Jr'ita em tornode #m planeta %eralmente a Terra s$o con7ecidas como s#8%(#&s +#((c((s& Esses por s#a )erece'er$o a desi%naç$o de sat@lites de sensoriamento remoto #ando a'ri%arem al%#m sensor

remoto& No entanto o termo hsat@liteh @ com#mente #tiliado em re6erncia a plata6ormasor'itais de menor porte %eralmente n$o trip#ladas& Plata6ormas maiores capaes de a'ri%ar #mo# mais trip#lantes e #ma maior #antidade de e#ipamentos s$o con7ecidas por &s#6[&so+(#(s&

K 'om lem'rar #e as Jr'itas para sat@lites de sensoriamento remoto s$o de6inidasle)ando4se em consideraç$o a 6reZncia de reco'rimento dese9ado e as limitações de constr#ç$oHen%en7aria dos sensores al@m de ter #ma inclinaç$o e #m sentido de deslocamento Hascendenteo# descendente tal #e atendam Gs solicitações das di6erentes Freas de aplicaç$o para as #ais ossensores 6oram ela'orados determinando 7orFrios #e pri)ile%iem a o'ser)aç$o do 6enmenodese9ado&

As Jr'itas descritas pelos sat@lites ima%eadores s$o classi6icadas em(a G&o&s#c(o)7+(s ;G&oss()c+o)(-*s<( Poss#em )elocidade an%#lar de rotaç$o ('$% G)elocidade an%#lar de translaç$o da Terra o# se9a para #m o'ser)ador sit#ado no nosso planetatal sat@lite aparenta estar parado& O#tra caracter/stica importante @ #e ele sempre aponta para#ma mesma re%i$o& Sat@lites espiões e meteorolJ%icos poss#em esse tipo de Jr'ita&

' G&oc)#+(cs( S$o a#eles em #e o centro da Jr'ita descrita pelo sat@lite coincide com ocentro da Terra& Tal Jr'ita podem ocorrer tanto no ei2o e#atorial #anto no ei2o polar&

c _&%(oss"c+o)s o$ So%4s")c+o)s( Poss#em mesmo Bn%#lo entre planeta sat@lite e Sol&Propicia ima%ens com a ,&s, co)*(65o *& (%$,()65o&




EEAR *,

Res#mindo teremos(

#anto G dependncia da 6onte4 A#(:o( poss#i 6onte prJpria de radiaç$o

4 Pss(:o( n$o poss#i 6onte prJpria de radiaç$o&

#anto G re%i$o do espectroe2plorada

4 ^!#(cos( operam dentro da 6ai2a Jptica do espectro& Utiliamlentes prismas etc&

4 M(c+oo)*s( operam dentro da 6ai2a de microondas& Utiliamantenas&

#anto ao tipo de dado %erado4 I,'&*o+&s( prod#em ima%em em al%#ma 6ai2a do espectroeletroma%n@tico&

4 N5o4I,'&*o+&s( n$o prod#em ima%ens %erando apenas%rF6icos de %randeas radiom@tricas&

#anto ao processo dea#isiç$o de dados

4 @$*+o( captam toda a cena de #ma Qnica )e&

4 V++&*$+3 captam a cena pela 9#staposiç$o de )Frias 6ai2as&

#ando ao modo de %ra)aç$ode dados

4 A)%'(cos( %ra)am os dados so're #m 6ilme&

4 E%&#+Z)(cos( %ra)am os dados em 6orma de sinais el@tricos&

#anto ao n/)el de operaç$o

do sensor

4 T&++&s#+&s( s$o operados na s#per6/cie terrestre

4 A&+o#+)s!o+#*o( s$o operados na atmos6era&

4 Es!c(%( operados no espaço&




EEAR *-

U)(**& 23 S&)so+(,&)#o R&,o#o ) F( *o V(s":&%21 C+c#&+"s#(cs * +*(65o :(s":&%

A radiaç$o )is/)el con7ecida Es!&c#+o ^!#(co R&%&#(*o pode ser de6inida como a#ela porç$o do espectro eletroma%n@tico ao #al o ol7o 7#mano @ s&)s":&%& Esta radiaç$o indo desdeo :(o%&# #8 o :&+,&%/o tem somente #ma !&.$&) :+(65o *& co,!+(,&)#o *& o)*iniciando com )alores acima de 0?`K, #8 02K,&

"i%& ** O'tenç$o de ima%ens na 6ai2a do )is/)el

Esta 6ai2a 6oi di)idida #ma )e mais por con)enincia em trs s#'46ai2as #ecorresponde Gs cores primFrias(a A-$% #ando 0H0 K, < λ ≤ 00 K,a

' V&+*& #ando 00 K, < λ ≤ 0W0 K, ec V&+,&%/o #ando 0W0 K, < λ ≤ 02 K,

K importante ressaltar #e a di)is$o 6eita acima @ sJ para se ter #ma id@ia apro2imada pois na realidade encontraremos #ma (,&)s :+(&**& de tonalidades dentro do espectro)is/)el&

Este tipo de radiaç$o pode ser prod#ido por e2emplo por corpos m#ito #entes& Esta

6ai2a de comprimentos de onda @ de '+)*& (,!o+#)c( para o SR pois ima%ens prod#idas namesma %eralmente !+&s&)#, &c&%&)#& co++&%65o co, &!&+()c( :(s$% !+ oi)#8+!+&#&&




EEAR **

"i%& *1 3Frios tipos de interaç$o da radiaç$o )is/)el com a atmos6era

Tal re%i$o encontra %(,(#6[&s de #tiliaç$o #anto Gs condições ,&#&o+o%'(cs e#&,!o+(s& Portanto nessa 6ai2a sJ @ poss/)el realiar sensoriamento se 7o#)er il#minaç$os#6iciente Hpois o )is/)el @ radiaç$o re6letida e se a meteorolo%ia esti)er em 'oas condiçõesHprincipalmente para sensores aerotransportados e espaciais pois esta radiaç$o @ 6acilmentea'sor)ida pelas n#)ens&22 S&)so+&s E%&#+o4^!#(cos

S&)so+&s &%&#+o4!#(cos s$o sistemas #e inte%ram 'asicamente seis dispositi)os 6iltros eelementos de dispers$o con7ecidos como componentes primFrios( dispositi)o de )arred#raJptica de ima%eamento detectores eletrnica dos sinais e con)ersor AnalJ%ico4Di%ital HAD&

K 'om ressaltar #e o termo heletro4Jpticoh de)e ao 6ato de tal sensor '+:+ s&$s **os&%&#+o)(c,&)#& Heletro e c!#+ +*(65o atra)@s de *(s!os(#(:os !#(cos Hespel7os lentes e

prismas

"i%& *0 Componentes primFrios de #m sistema eletroJptico de sensoriamento remoto& Apesar da %eometria da plata6orma ser #m6ator e2terno ao sistema sensor propriamente dito essa tem #m e6eito importante so're a #alidade e caracter/sticas 6inais da

ima%em&

O *(s!os(#(:o *& :++&*$+ a !#(c *& (,'&,&)#o os (%#+os & &%&,&)#os *&*(s!&+s5o podem ser a'ran%idos como #m Qnico s#'sistema c7amado de s$s(s#&, !#(co&Esse @ responsF)el pelas propriedades espaciais Hposiç$o taman7o e 6orma espectrais




EEAR *1

Hdistri'#iç$o de ener%ia em 6#nç$o do comprimento de onda6reZncia e de polariaç$oHorientaç$o do )etor campo el@trico do sensor&

Os *&#&c#o+&s compõem o s$s(s#&, *& *&#&c65o& Esse s#'sistema @ tido como o\co+65o] do sistema por ser responsF)el pela con)ers$o do 6l#2o radiante coletado em #m

sinal el@trico #e poderF ser ampli6icado e processado& K normalmente re6erido com plano6ocal tendo se# desempen7o apresentado atra)@s das c7amadas 6i%#ras de m@rito&Os &%&#+Z)(cos compõem o s$s(s#&, *& co)*(c(o),&)#o *o s()%& Esse s#'sistema @

responsF)el por todo o tratamento necessFrio dado ao sinal #e sai do detector incl#si)e a pr@4ampli6icaç$o e a 6iltra%em tornando4o pronto para ser #tiliado em #m dispositi)o de sa/da& A

pr@4ampli6icaç$o @ necessFria para possi'ilitar #m n/)el de sinal s#6iciente para a #antiaç$osem cont#do incorrer em #ma sat#raç$o& Essa #antiaç$o @ realiada com 'ase nacorrespondncia entre a amplit#de mF2ima de radiBncia da cena e o respecti)o sinal de sa/da dodetector& O %an7o aplicado ao sinal de sa/da do detector @ a9#stado para preenc7er toda a escalade NQmeros Di%itais do sistema #ando da s#a con)ers$o&

Por 6im o co):&+so+ )%'(co4*('(#% ;AD< 6a parte do s#'sistema de sa/da e

)is#aliaç$o do sinal& Esse trans6orma o sinal analJ%ico em n/)eis di%itais discretos os NDs etam'@m @ responsF)el pela apresentaç$o %rF6ica o# F#dio4)is#al do sinal tratado& Dependendo dosistema pode incl#ir tam'@m dispositi)os de transmiss$o e armaenamento de dados&

Os&+:65o3 A a'orda%em dada aos sensores eletro4Jpticos nessa #nidade se re6ere4se apenasG prod#ç$o de ima%ens no espectro )is/)el !o+8, #(s s&)so+&s #,8, !o*&, s&+&,!+&'*os !+ o#&)65o *& (,'&)s )o ()+:&+,&%/o #&+,%

Os&+:65o 23 R&%&,+)*o


!letro--pticoptico

Modo de %ra)aç$o

dos dados&"orma de captaç$o

da ener%ia radiante&

Modo de %ra)aç$o dosdados

Modo de captaç$oda REM



EEAR *0

U)(**& ?3 S&)so+(,&)#o R&,o#o ) F( *o I)+:&+,&%/o?1 C+c#&+"s#(cs * +*(65o #&+,%

A desco'erta desse tipo de radiaç$o 6oi 6eita por acaso& Sir illiam ?ersc7el #mastrnomo in%ls desco'ri# o in6ra)ermel7o em -8,,& Constr#i# se#s prJprios telescJpios6icando portanto 'astante 6amiliariado com lentes e espel7os& Sa'endo #e a l# solar contin7atodas as cores do espectro e #e era tam'@m #ma 6onte de calor ?ersc7el #eria desco'rir #alo# #ais as cores responsF)eis pelo a#ecimento dos o'9etos& Idealio# #m e2perimento #sando#m prisma papel$o e termmetros com '#l'os pretos onde medi# as temperat#ras das di6erentescores& O'ser)o# #m a#mento de temperat#ra G medida #e mo)ia o termmetro de )ioleta para o)ermel7o no espectro criado pela l# do sol atra)essando o prisma& Desco'ri# #e a temperat#ramais #ente ocorria de 6ato al@m da l# )ermel7a& A radiaç$o #e ca#so# esse a#ecimento n$oera )is/)el& ?ersc7el denomino# essa radiaç$o in)is/)el como raios calor/6icos& ?o9e @con7ecida como radiaç$o in6ra)ermel7a&

A Radiaç$o in6ra)ermel7a Htam'@m c7amada de Espectro 5ptico Emitido @ a ener%ia

eletroma%n@tica na 6ai2a espectral acima de 02K, #8 1000K,& O termo in6ra)ermel7osi%ni6ica a'ai2o do )ermel7o portanto essa 6orma de ener%ia n$o @ )is/)el ao ol7o 7#mano&Cont#do do mesmo modo #e a l# a radiaç$o in6ra)ermel7a @ pro)eniente do sol e

parte dela @ re6letida de )olta para a atmos6era mas %rande parte dessa radiaç$o penetra nas#per6/cie terrestre e em #al#er o'9eto nela e2istente e este processo c7ama4se so+65o *&&)&+'(& Isso 6a com #e o o'9eto ten7a #m ')/o *& #&,!&+#$+& A ener%ia a'sor)ida @ent$o lentamente emitida pelo o'9eto d#rante o *( e o mais importante tam'@m G )o(#&& A#antidade de ener%ia emitida pelo o'9eto depende de s#as propriedades materiais e do meioonde o mesmo se encontra&

Este tipo de radiaç$o de %rande importBncia para o SR pode ser di)idade em trs s#'46ai2as(

a I)+:&+,&%/o P+(,o #ando 02µ,< λ ≤ 1? K,a ' I)+:&+,&%/o M8*(o #ando 1?µ,< λ ≤ ?0 K, ec I)+:&+,&%/o T&+,% ;o$ *(s#)#&< #ando ?0 K,< λ ≤ 10 ,,

A radiaç$o do in6ra)ermel7a termal tem '+)*& (,!o+#)c( em sistemas de detecç$o 9F#e #al#er o'9eto #e n$o este9a G temperat#ra do "ero a#soluto ;0b > 42? C< (+7 (++*(+;&,(#(+< &)&+'( &%&#+o,')8#(c nessa re%i$o& Tal caracter/stica tra como )anta%em a

possi'ilidade de *&#&c65o *& oX&#os ()*&!&)*&)#& * (++*(65o *& o)#&s &#&+)s so+&&%&s como a l# solar&

A radiaç$o in6ra)ermel7a termal !o*& s&+ $#(%(-* &, .$%.$&+ /o+7+(o se9a de dia o#de noite& Isso ocorre por#e o)#& *& +*(65o #&+,% 8 o !+!+(o %:o necessitanto apenas

#e o mesmo ten7a temperat#ra termodinBmica di6erente de ero& Por o#tro lado tal radiaç$o)5o !o*& s&+ $#(%(-* &, .$%.$&+ co)*(65o ,&#&o+o%'(c pois essa 6ai2a de comprimentode onda ainda @ 'astante a'sor)ida por elementos da atmos6era como n#)ens por e2emplo&

A'ai2o 6oram listados os principais 6atores #e in6l#enciam a radiaç$o termal&

?11 C%o+O c%o+ @ com#mente c7amado de ener%ia t@rmica em'ora corretamente 6alando ele @ a

&)&+'( #8+,(c &, #+)s(#o& Toda mat@ria @ composta de Ftomos os #ais 6ormam pe#enos%r#pos c7amados mol@c#las& Mol@c#las tm a capacidade de a'sor)er e reter ener%ia e essaa'sorç$o 6a com #e elas se mo)am& SJlidos cont@m mol@c#las #e se mo)em para 6rente e

para trFs em 6orma de )i'rações& Nos l/#idos as mol@c#las se mo)em mais li)remente em

6orma de rotações& =F as mol@c#las de %ases mo)em4se com total li'erdade em lin7as retas como




EEAR *:

se 6ossem pro9@teis em miniat#ra& O calor @ %erado pela 6ricç$o e colis$o entre as mol@c#las emmo)imento&

Calor e in6ra)ermel7o termal em'ora intimamente relacionados s$o %randeas distintas&Para mel7or analisar ima%ens termais o int@rprete precisa entender o si%ni6icado dessas%randeas e como elas est$o relacionadas&

I)+:&+,&%/o C%o+

Ener%ia Eletroma%n@tica Ener%ia T@rmica

Tem 6re#encia N$o tem 6re#encia

Tem comprimento de onda N$o tem comprimento de onda

Propa%a4se no )Fc#o Precisa de #m meio para transmiss$o

?12 R*(65o E,(#(*#ando os materiais na s#per6/cie terrestre s$o a#ecidos por ()so%65o se# mo)imentoatmico e molec#lar a#menta ca#sando #m a#mento correspondente na radiaç$o por elesemitida& Nesses materiais a #ma temperat#ra relati)amente 'ai2a Hcerca de *; C o# 1,, amaior parte da radiaç$o emitida @ in6ra)ermel7a& A maioria dos sensores termais opera na 6ai2aentre 8 a -0 m/crons na #al e2iste tam'@m #ma 9anela atmos6@rica Hporções do espectro onde ain6l#ncia atmos6@rica @ m/nima&

?F no entanto sensores termais #e operam em o#tra 9anela espectral entre 1 e :m/crons os #ais s$o #tiliados para aplicações especiais como mapeamento de #eimadasesclarecimento mar/timo '#sca e sal)amento e desi%naç$o de al)os& Nessa 6ai2a espectralo'9etos m#ito acima da temperat#ra am'iente s$o detectados com mel7or de6iniç$o&

"elimente o'9etos di6erentes emitem di6erentes #antidades de I3T e #m sensor termalcapta essas di6erenças o #e permite #e os o'9etos em contraste com o terreno se9am)is#aliados na ima%em& A intensidade da radiaç$o I3T emitida por #al#er o'9eto @ 6#nç$o de)Frios 6atores #ais se9am( s#a temperat#ra termodinBmica s#a capacidade t@rmica a te2t#ra des#a s#per6/cie s#a cor meio onde o mesmo se encontra H6#ndo e s#a emissi)idade&

?1? T&,!&+#$+ T&+,o*(),(cK a temperat#ra de #m o'9eto #e normalmente @ medida em %ra#s Celsi#s o# %ra#s

el)in Htemperat#ra a'sol#ta& Um a#mento na temperat#ra termodinBmica ca#sa #m a#mentona intensidade de ener%ia I3T emitida&

F(' 2 A *(&+&)6 *& #&,!&+#$+ #&+,o*(),(c &)#+& %#&+% & o #o!o *o #).$& ;,&s,o ,#&+(%< c$so$ $,*(&+&)6 ) ()#&)s(**& * &)&+'( IV &,(#(*




EEAR *<

?1H 4 C!c(**& T8+,(cK a capacidade dos materiais de a'sor)er e armaenar calor& A capacidade t@rmica de #m

o'9eto decide em %rande parte s#a temperat#ra termodinBmica em #al#er ponto no tempo&De)ido Gs s#as di6erentes capacidades t@rmicas al)os terrestres emitem mais ener%ia I3T #e a

F%#a d#rante o dia mas passam a emitir menos d#rante a noite&

"i%& *< A ima%em s#perior tomada d#rante o dia re)ela #e a F%#a estF emitindo menos I3 #e a terra in6erior tomada pelo

mesmo sensor d#rante a noite mostra #e a F%#a a'sor)e# e rete)e mais calor e portanto estF emitindo mais #e a terra&




EEAR *;

?1 T&#$+ * S$!&+"c(&#ando a ener%ia eletroma%n@tica incide so're a s#per6/cie de #m o'9eto parte dela @

a'sor)ida e parte re6letida o# transmitida& Um o'9eto de s#per6/cie r#%osa a'sor)e mais ener%iado #e #m o#tro 6eito do mesmo material de s#per6/cie lisa& Isso se de)e ao 6ato de #e o

primeiro tem #ma s#per6/cie maior em contato com a radiaç$o& Se #m o'9eto a'sor)e maisconseZentemente emitirF mais ener%ia&

"i%& *; Il#straç$o demonstrando a in6l#ncia da te2t#ra da s#per6/cie dos o'9etos na #antidade de ener%ia eletroma%n@ticaa'sor)ida pelos mesmos&

?1W Co+A cor de #m o'9eto a6eta a #antidade de ener%ia #e este pode a'sor)er& Por e2emplo

#m carro 'ranco a'sor)e menos ener%ia #e #m carro preto do mesmo modelo isso por#e o primeiro re6lete mais ener%ia& ConseZentemente se am'os os carros esti)erem em #mestacionamento e2postos G l# solar o carro 'ranco estarF emitindo menos ener%ia I3T&




EEAR *8

?1 F$)*oO calor sempre se trans6ere de o'9etos #entes para o'9etos 6rios& Assim #m o'9eto

posicionado em #m terreno H6#ndo 6rio trans6erirF parte de se# calor para o terreno e portantose tornarF mais 6rio& Um o'9eto idntico posicionado em #m terreno #ente a'sor)erF parte do

calor do terreno e se tornarF mais #ente& De)ido Gs s#as di6erenças de temperat#ratermodinBmica a #antidade de ener%ia #e cada #m dos o'9etos emite serF tam'@m di6erente&

?1` E,(ss(:(**&Emissi)idade @ #ma propriedade dos materiais& Ela @ de6inida como c!c(**& *o

,#&+(% *& so+:&+ & s$s&.&)#&,&)#& &,(#(+ +*(65o &, !+o!o+65o o #o#% *&&)&+'( &%&#+o,')8#(c ()c(*&)#& so+& o ,&s,o& Um a'sor)edor per6eito Hradiador7ipot@tico c7amado corpo ne%ro a'sor)e toda a ener%ia nele incidente e tem portantoemissi)idade i%#al a -& Todos os o'9etos s$o no entanto co+!os c()- e a'sor)em apenas parteda radiaç$o neles incidente sendo a o#tra parte re6letida o# transmitida& Desta 6orma os materiaistm )alores de emissi)idade menores #e -& Por e2emplo a tinta de al#m/nio a'sor)e #ma

#nidade de ener%ia I3 de cada d#as #nidades nela incidente e tem portanto emissi)idade de ,:&Tam'@m @ 'om ressaltar #e oX&#os ,&#7%(cos poss#em :%o+&s *& &,(ss(:(**& ("ss(,osse comparados com o'9etos n$o4metFlicos&

MATERIAL e MATERIAL e

al#m/nio o2idado ,,* 4 ,0 F%#a ,>< 4 ,>8

c7#m'o polido ,,: 4 ,- as6alto ,>:

co're polido ,-8 concreto ,>:

lat$o polido ,,- 4 ,,: madeira ,> 4 ,>:inco polido ,,* plFstico ,>:

inco o2idado ,- tinta com#m ,> 4 ,>:

tinta al#miniada ,: solo ,> 4 ,>8Emissi)idade de materiais t/picos na 6ai2a de 8 a -* µm

?1 T&,!&+#$+ R*(o,8#+(c

A #&,!&+#$+ *& +(%/o o# #&,!&+#$+ +*(o,8#+(c @ a temperat#ra res#ltante dacom'inaç$o entre a #&,!&+#$+ #&+,o*(),(c Hmedida em %ra#s Celsi#s o# el)in e a

&,(ss(:(**& do al)o e2pressa atra)@s da se%#inte e2press$o matemFtica(

T R W e - 0 & T T

Onde(

TR @ a temperat#ra radiom@trica Hem

& @ a emissi)idade do material H%randea adimensional e

TT @ a temperat#ra termodinBmica Hem

Desta com'inaç$o res#ltarF em #m ,(o+ o# ,&)o+ 'ril7o do al)o o# se9a este poderFaparentar ter #ma temperat#ra mais ele)ada #e o#tros por@m isto poderF n$o ser )erdadeiro




EEAR *>

dependendo da emissi)idade dos corpos ima%eados& Portanto a tonalidade de cina na ima%emdepende da temperat#ra radiom@trica Htemperat#ra de 'ril7o e n$o apenas de s#a temperat#ratermodinBmica& Se o al)o 6or a s#per6/cie da F%#a c#9a emissi)idade espectral )ale ,>8 s#atemperat#ra termodinBmica serF 'astante prJ2ima da temperat#ra radiom@trica& O #e pode

ca#sar al%#ma con6#s$o @ #e os corpos metFlicos de 'ai2a emissi)idade normalmente atin%emtemperat#ras termodinBmicas maiores o #e )em a compensar s#a 'ai2a emissi)idadeaparentando estarem mais a#ecidos& Uma ponte metFlica so're #m rio em'ora ten7aemissi)idade menor #e a da F%#a aparentarF estar mais #ente #e o rio e realmente estarF& Aointrod#irmos o conceito de emissi)idade estamos apenas #erendo alertar #e 7a)erF al%#nscasos em #e o corpo mais a#ecido aparentarF estar mais 6rio #e o#tro de temperat#ra maisele)ada&

?110 I)8+c( T8+,(c

K a capacidade #e #m corpo poss#i de #+)s&+(+ calor ,(s +!(*,&)#& #e o#tros&Portanto #m corpo de ( ()8+c( #8+,(c se a#ece e tam'@m se es6ria com mais rapide#e o#tro de maior in@rcia t@rmica& Como conse#ncias desse 6enmeno temos o c+$-,&)#o*& #&,!&+#$+s e a so,+ #8+,(c&

?1101 C+$-,&)#o *& T&,!&+#$+s

Ocorre #ando al)os di6erentes atin%em a mesma #&,!&+#$+ +*(o,8#+(c emdeterminada 7ora do dia& Esse e6eito pode ocorrer *$s )ees ao dia normalmente ao aman7ecera ao anoitecer e de)e4se G ()8+c( #8+,(c dos materiais podendo impossi'ilitar a detecç$o deal)os de interesse 9F #e os mesmos s$o re%istrados com tonalidade semel7ante na ima%em&

"i%& *8 E2emplo do e6eito de cr#amento de temperat#ras& Na ima%em in6erior o passadiço da ponte parece ter desaparecido& Isso

se de)e ao e#il/'rio termal alcançado n#m dado momento entre o mesmo e a F%#a&




EEAR 1,

?1102 So,+ T&+,%

As som'ras re%istradas em ima%ens I3T s$o c7amadas \so,+s #&+,(s]& Elas podemser 6rias o# #entes& Um e2emplo de so,+ .$&)#& @ a ca#sada pelo 6l#2o de motores a

9ato #e permanece al%#m tempo apJs a aerona)e ter sa/do do local&

"i%& *> Som'ra #ente pro)ocada pelo 9ato dos motores da aerona)e&

So,+s #&+,(s +(s s$o pro)ocadas por o'9etos #e prote%em o terreno da radiaç$osolar& Um 'om e2emplo disso @ a sil7#eta dei2ada por #ma aerona este)e estacionada no local e#e s#'seZentemente parti#& A som'ra mostrando a 6i%#ra plana de #ma aerona)e aparece

esc#ra por#e @ mais 6ria #e o terreno ad9acente e pode ser #tiliada para identi6icar o tipo deaerona)e&

"i%& 1, Som'ras 6rias re)elando sil7#etas de aerona)es&




EEAR 1-

?111 D(s#o+6[&s )s I,'&)s T&+,(s

?1111 D(s#o+65o T)'&)c(% *& Esc%

Ocorre de)ido ao modo de )arred#ra para o'tenç$o da ima%em #e @ em lin7a&

"i%& 1- Distorç$oTan%encial de Escala em tan#es de armaena%em de petrJleo

?1112 D(s#o+65o *&:(*o o R&%&:o To!o'+7(co

Ocorre por#e a ima%em termal @ 6ormada de modo #nidirecional composta por )Friaslin7as 9#stapostas&

"i%& 1* Distorç$o de)ido ao rele)o topo%rF6ico




EEAR 1*

1&-&--&1 Distorç$o de ParBmetros de 3oo

K pro)ocada pelo mo)imento de rolamento da aerona)e d#rante o ima%eamento&

"i%& 11 distorç$o de)ido aos parBmetros do )oo

?111H S#$+65o * I,'&, T&+,%

K pro)ocada por al)os emitindo alta intensidade de ener%ia&

"i%& 10 O n/)el de radiaç$o I3 emitido pelos o'9etos marcados com os c/rc#los @ t$o intenso #e o sistema de detectores 6ico#sat#rado& O taman7o do o'9eto 6ica alterado na ima%em Ha 6orma tam'@m @ a6etada&

?2 S&)so+&s T&+,(s

E2istem dois tipos 'Fsicos de sensores termais(

< sistemas in6ra)ermel7os de )arred#ra de lin7a HIRLS do in%ls In6rarer Linnescan e os




EEAR 11

< sensores in6ra)ermel7os de )isada 6rontal com#mente con7ecidos como FLIR H"orardLooin% In6rared&

O !+(,&(+o tipo #tilia #ma #antidade ,&)o+ de detectores #e )arrem a cena perpendic#larmente ao deslocamento da plata6orma @ necessFrio para a 6ormaç$o da ima%em&

"i%& 1: Modos de )arred#ra ( Line Scanni% Ha is'room Scannin% H' e P#s7'room Scannin% Hc&

O s&'$)*o tipo poss#i #ma matri de detectores #e c!#$+, +*(65o o ,&s,o#&,!o semel7ante a #ma 6ilmadora& A ima%em @ %erada .$*+o .$*+o o# se9a as lin7as ecol#nas s$o %eradas ao mesmo tempo&

"i%& 1< Ima%eador de #adro

?21 S&)so+&s I)+:&+,&%/os *& V++&*$+ *& L()/

Os sensores #e #tiliam o sistema de )arred#ra de lin7a s$o amplamente empre%ados nomeio militar& Poss#indo #m detector constit#/do de material mais sens/)el a radiaç$o termalH?%CdTe 4 tel#reto de cFdmio e mercQrio e operando na 6ai2a espectral de 8 a -0 µm s$o#tiliados em aerona)es de recon7ecimento tFtico #e necessitam so're)oar territJrio 7ostil a

'ai2a alt#ra e alta )elocidade para dimin#ir as c7ances de ser a'atida&




EEAR 10

?21 A R-5o V_

Na )arred#ra de lin7a #m espel7o o# prisma rotati)o coleta as radiaçõeseletroma%n@ticas dos al)os e as pro9etam so're o detetor Ho# detetores #e responde apenas Gsradiações termais en)iando sinais el@tricos proporcionais aos captados da cena& Para #e

possamos 6ormar #ma ima%em deslocamos o sensor e e6et#amos a )arred#ra perpendic#larmente ao sentido de deslocamento de modo a 6ormarmos #ma ima%em composta por estreitas 6ai2as 9#stapostas&

K 6Fcil perce'er #e se n$o 7o#)er #m per6eito sincronismo entre trs 6atores #e s$o a)elocidade HV e a alt#ra da plata6orma de transporte H_ e a )elocidade do sistema de )arred#rado sensor Hω 7a)erF distorções na ima%em podendo comprimi4la o# alon%F4la& Se a )elocidadede )arred#ra 6or maior #e a ra$o entre a )elocidade e a alt#ra da plata6orma Hra$o 3? aima%em serF %o)'*& Caso ocorra o contrFrio o# se9a a )elocidade de )arred#ra se9a menor#e a ra$o 3? a ima%em serF co,!+(,(*& Podemos )eri6icar este e6eito Ho# de6eito na 6i%#rase%#inte&

"i% 1; E6eitos dos des)ios de 3 e ? em relaç$o aos )alores ideiais




EEAR 1:

Res#mindo temos(

Se ω > 3? ent$o a ima%em sairF %o)'* ;s$!&+4,os#+'&,<

Se ω = 3? ent$o a ima%em sairF com #,)/o )o+,% eSe ω < 3? ent$o a ima%em sairF co,!+(,(* ;s$4,os#+'&,<&

O's( ω @ medido em rads&

Ima%em comprimida por 6alta de sincroniaç$o 3?&

?22 T(!os *& S&)so+&s T&+,(s *& V++&*$+ *& L()/

?221 S(s#&, I,'&*o+ I)+:&+,&%/o T&+,% ;SISIMI<

ProtJtipo desen)ol)ido pelo CTA de #m sistema ima%eador in6ra)ermel7o termaloperando na 6ai2a de 8 a -0 m&

"i%& 18 Ima%em do ProtJtipo do SISIMI na !ancada&




EEAR 1<

?222 S&)so+ *& V++&*$+ M$%#(&s!&c#+% ;MSS<

Sensor #e e#ipa as aerona)es R>>4! do *< +A) em AnFpolis4+O& Poss#i 1- 'andasespectrais operando desde o :(s":&% #8 o ()+:&+,&%/o #&+,%&

"i%& 1> Ima%em do Sensor MSS Instalado no R>>4!

?2? S&)so+&s I)+:&+,&%/os *& V(s* F+o)#% ;FLIR<

Este %r#po de sensores H Forward Looking n!rared "#stem $ "LIR opera at#almente na6ai2a de ? K, e c!# #o* +*(65o #&+,% *& $, :&-&

Sensores #e operam nessa 'anda do termal so6rem po#co com a aten#aç$o da atmos6era pro)ocada por )apor djF%#a ne'lina e 'r#ma& Em contrapartida como poss#em #ma matri dedetectores s$o mais caros em s#a constr#ç$o e necessitam de cali'raç$o periJdica a 6im de #en$o se ten7a #ma resposta inconsistente de #m detector para o#tro&

Considere #m sensor com #ma matri de 1*,2*0, s$o ;<&8,, detectores #e precisamser cali'rados& Em comparaç$o com o SISIMI #e poss#i apenas #m detector operando ossensores I3 de )isada 6rontal s$o sem dQ)ida m#ito mais onerosos&

O "LIR #sa a detecç$o da ener%ia termal para criar ima%ens do terreno e &((4%s &,

:"*&o& Este tipo de sensor pode ser #tiliado para a#2iliar os pilotos e motoristas a %#iarem se#s)e/c#los G noite o# atra)@s de ne'lina assim como detectar o'9etos mornos em #m 6#ndo 6rio#ando estF completamente esc#ro tal como em #ma noite n#'lada o# sem l#a& Ainda n$o 7Ftecnolo%ia para o desen)ol)imento de "LIR na 6ai2a de 8 a -0 m&

Sensores "LIR s$o 6reZentemente #tiliados em em'arcações na)ais a)iões7elicJpteros e )e/c#los de com'ate& Na %#erra eles apresentam trs %randes )anta%ens(1d< O ima%eador @ de di6/cil detecç$o pelo inimi%o2d< Detectam calor o #e @ di6/cil de cam#6lar e?d< O "LIR pode )er atra)@s da 6#maça da n@)oa e de o#tras in6l#ncias atmos6@ricasdi6erentemente de #ma cBmera #e opera na porç$o )is/)el do espectro e principalmente podemser operados G noite&

Os ima%eadores in6ra)ermel7os de )isada 6rontal tm as mais )ariadas possi'ilidades deempre%o podendo ser #tiliados a 'ordo de #al#er )e/c#lo a@reo terrestre o# a#Ftico no




EEAR 18

U)(**& H3 S&)so+(,&)#o R&,o#o ) F( *s M(c+oo)*sH1 C+c#&+"s#(cs *s M(c+oo)*s

Corresponde ao inter)alo do Espectro Eletroma%n@tico #e )ai de 0? #8 ?00 G_-de6inindo assim comprimentos de onda #e )$o de )alores acima de 1 ,, #8 1 ,&

K com#m a desi%naç$o de 6ai2as do espectro de microondas atra)@s de %&#+s& Estadesi%naç$o te)e s#a ori%em no meio militar e #ando o #so da tecnolo%ia de radar torno#4sedispon/)el ao pQ'lico ci)il ela se mante)e pro)a)elmente por 7F'ito e pela necessidade de #manomenclat#ra mais c#rta e descomplicada& Uma re)is$o das letras mais 6reZentemente adotadas7o9e em dia para a desi%naç$o das di)ersas 'andas de microondas @ apresentada lo%o a'ai2o(

!anda "re#nciaH+?

λ Hcm !anda "re#nciaH+?

λ Hcm !anda "re#nciaH+?

λ Hcm

P ,**: a ,1> -11 a ;; C 0* a :;: ; a :* @ 1< a 0< ,81 a,<:

L ,1> a -:: ;; a -> :;: a -,> :* a *;: f 0< a :< ,<: a,:0

S -:: a 0* -> a ; b -,> a 1< *;: a,81

Y :< a -,, ,:0 a,1,

Desi%naç$o de !andas e "reZncias

Os sistemas sensores de microondas podem ser #(:os o# !ss(:os& O termo ati)osi%ni6ica #e o !+!+(o s&)so+ &,(#& &)&+'( .$& !s s&+ +&%&#(* !&%os oX&#os !o+ &%&s&+7 c!#*& Os radares s$o sensores ima%eadores ati)os ao passo #e os radimetros demicroondas s$o sensores passi)os& Esses s$o instr#mentos #e respondem a n/)eis e2tremamente

'ai2os de ener%ia a #al @ emitida eo# re6letida nat#ralmente pelos o'9etos&

Os sistemas de microondas s$o representados pelo ima%eador RADAR o #al emite se# prJprio sinal #e atin%e #m o'9eto e retorna ao ima%eador com in6ormações so're a %eometriamaterial e distBncia em #e este o'9eto se encontra& Por poss#ir s#a prJpria 6onte de ener%ia @considerado #m ima%eador #(:o )5o *&!&)*&)*o *& (%$,()65o so%+ o #e l7e !oss((%(#(,'&+ )o !&+"o*o )o#$+)o & !+ co,!+(,&)#os *& o)* ,(o+&s .$& Hc, &,.$(s.$&+ co)*(6[&s c%(,7#(cs ;o)*& )&, ,&s,o )$:&)s *& c/$: !o*&, (,!&*(+ o(,'&,&)#o *s s$!&+"c(&s so &%s<& Se# princ/pio 'Fsico estF na comparaç$o #e se#sistema eletrnico realia entre o sinal emitido e o rece'ido& N#nca @ demais salientar #e porencontrar4se 6ora do espectro Jptico )5o s& $#(%(- *& %&)#&s o$ !+(s,s e sim de )#&)s&

Normalmente #ma mesma antena ser)e tanto para o en)io como para a recepç$o das ondas derFdio&

O#tra caracter/stica importante das microondas @ se# !o*&+ *& !&)&#+(%(**& nascamadas )e%etais e at@ mesmo no solo dependendo do comprimento de onda Hλ do %ra# de#midade da s#per6/cie e do Bn%#lo de incidncia da onda em relaç$o G s#per6/cie& Em desertos

por e2emplo conse%#e4se penetrar )Frios metros a'ai2o da s#per6/cie se a areia esti)er 'em secao #e possi'ilita a desco'erta de s/tios ar#eolJ%icos e instalações s#'terrBneas&

3e9amos a%ora de 6orma mais detal7ada cada caracter/stica das microondas&




EEAR 1>

H11 Co)s#)#& D(&%8#+(cA co)s#)#& *(&%8#+(c @ #ma medida das propriedades el@tricas dos materiais incl#indo

o %ra# com #e a'sor)e re6lete e transmite microondas em resposta G radiaç$o incidente&Materiais com ele)ada constante diel@trica intera%em ati)amente com as microondas

a#mentando o co&(c(&)#& *& +&#+o&s!%/,&)#o& A ()#&)s(**& *o s()% *& +&#o+)o 8!o+#)#o *&!&)*&)#& * co)s#)#& *(&%8#+(c *os ,#&+((s

De #m modo %eral na nat#rea a F%#a a )e%etaç$o )erde os metais e os sais apresentamele)ada constante diel@trica en#anto a areia a )e%etaç$o morta e solos secos poss#em 'ai2aconstante diel@trica&

Como se pode perce'er a constante diel@trica estF diretamente li%ada ao '+$ *&$,(**& do al)o& #anto ,(o+ o '+$ *& $,(**& ,(o+ serF a co)s#)#& *(&%8#+(c econse#entemente a +&%&5o *s ,(c+oo)*s serF ,(o+& #anto menor o %ra# de #midademenor serF a constante diel@trica e conse#entemente a re6le2$o das microondas serF menor&

H12 P&)&#+65oA capacidade de penetraç$o de #ma onda EM depende de di)ersos 6atores tais como(

comprimento de onda da radiaç$o r#%osidade do al)o #midade do al)o densidade do al)oBn%#lo de incidncia etc& Na 6ai2a das microondas essa caracter/stica entre o#tras torno# o #sodo radar m#ito atraente especialmente pela penetraç$o de n#)ens o# at@ mesmo de c7#)a&

A #+)s!+)c( #,os8+(c @ certamente o maior atri'#to da radiaç$o EM na 6ai2a dasmicroondas&

N#)ens de %elo s#6icientemente densas para o'sc#recer o solo impossi'ilitando o #so de6oto%ra6ias a@reas #ase n$o a6etam as microondas& As n#)ens de c7#)a por s#a )e tm #me6eito si%ni6icati)o somente a partir de Y in6eriores a * cm sendo esse e6eito realmente 6orte comY in6erior a - cm&

A c7#)a poss#i #m e6eito maior #e a#ele pro)ocado pelas n#)ens por@m esse e6eito @despre/)el para Y s#periores a 0 cm tornando4se considerF)el apenas para Y menores #e * cm&Al@m da transparncia atmos6@rica 7F o#tros moti)os #e tornam o sensoriamento

remoto na 6ai2a das microondas interessante& Um deles @ #e tam'@m na )e%etaç$o a penetraç$o das microondas @ mais pro6#nda #e a da radiaç$o Jtica&Como se pode o'ser)ar na"i%#ra 0- os Y maiores penetram 'em mais #e os Y menores&




EEAR 0,

"i%& 0- Penetraç$o dos sinais radar na )e%etaç$o em 6#nç$o da #midade e do Bn%#lo de incidncia&

Desta 6orma os Y menores propiciam in6ormações acerca das camadas s#periores da)e%etaç$o en#anto os Y maiores nos d$o in6ormações das camadas in6eriores e do solo&

Neste caso por@m n$o @ somente o Y #e in6l#encia mas tam'@m o '+$ *& $,(**&&(s#&)#& a *&)s(**& * :&'&#65o e o )'$%o *& ()c(*)c( * +*(65o EM& Estas relaçõestam'@m s$o mantidas #ando se trata de solo sendo o %ra# de #midade neste caso de e2tremaimportBncia& Desta 6i%#ra pode4se o'ser)ar #e a pro6#ndidade de penetraç$o dimin#i com oa#mento da #midade independentemente do tipo de solo e da 6reZncia&

O Bn%#lo de incidncia modi6ica a interaç$o entre a onda EM e a 6loresta de)ido G s#a

in6l#ncia no poder de penetraç$o da onda no dossel& O Bn%#lo de incidncia determina ae2tens$o no interior do al)o com a #al a ener%ia EM irF intera%ir&A pro6#ndidade )ertical de penetraç$o da microonda em #m al)o dimin#i com o a#mento

do Bn%#lo de incidncia& Um a#mento no Bn%#lo de incidncia ca#sa #ma red#ç$o na capacidadede comprimentos de onda lon%os intera%irem com s#a principal 6onte de retroespal7amento& Osistema de radar #e opera com comprimento de onda lon%o apresentarF alto n/)el de retorno

para pe#enos Bn%#los de incidncia&




EEAR 0-

O#tro 6ator a ser considerado @ a +$'os(**& relati)a do al)o& Neste caso para ade6iniç$o da r#%osidade relati)a de #m al)o de)e4se le)ar em consideraç$o o comprimento daonda incidente e o Bn%#lo de incidncia& Uma s#per6/cie pode ser considerada %(s pelo crit@riode Rablei%7 se

/ < λ 8 cosθ o$ / < c 8 cosθonde / @ a alt#ra m@dia das )ariações da s#per6/cie = @ o comprimento de onda c 8 )elocidadeda l# g @ a 6reZncia e @ o Bn%#lo de incidncia&

Como pode ser notado nesta 6Jrm#la #m dos e6eitos do Bn%#lo de incidncia @ o poder demodi6icar a caracter/stica de r#%osidade da s#per6/cie do al)o& Um a#mento do Bn%#lo deincidncia res#lta em #ma %rande alteraç$o na r#%osidade&

Como pode ser notado nesta 6Jrm#la #m dos e6eitos do Bn%#lo de incidncia @ o poder demodi6icar a caracter/stica de r#%osidade da s#per6/cie do al)o& Um a#mento do Bn%#lo deincidncia res#lta em #ma %rande alteraç$o na r#%osidade&

H2 R*+&s I,'&*o+&sAo contrFrio de radares de )i%ilBncia o# diretores de tiro para o radar ima%eador aener%ia retroespal7ada pelo solo n$o @ descartada e consiste no al)o de interesse do sistema&

Lo%o pode4se conceit#ar Radar Ima%eador como sendo #m sensor ati)o #e emite erece'e radiaç$o eletroma%n@tica na 6ai2a das microondas sendo o &s!6,&)#o #&,!o+% &)#+&os !$%sos condiç$o necessFria para 6ormaç$o da ima%em&

H21 T(!os *& R*+&s I,'&*o+&sH211 R*+ *& &+#$+ +&% ;RAR<

Este sistema @ o mais simples e s#a resol#ç$o em aim#te @ #ma 6#nç$o da distBncia entreo radar e o al)o Hlin7a de )isada e do dia%rama de irradiaç$o 7oriontal da antena&

O termo a'ert#ra real de)e4se 9#stamente a essa dependncia da antena& Nos radaresaerotransportados de )isada lateral a antena @ disposta de 6orma a direcionar se#s p#lsos!&+!&)*(c$%+,&)#& h %()/ *& :Zo sendo poss/)el prod#ir #m 6ei2e lar%o )erticalmente eestreito 7oriontalmente& +eralmente s$o #tiliadas %randes antenas 6i2adas G lateral daaerona)e&

A ima%em @ prod#ida com o mo)imento da aerona)e em relaç$o G Frea a ser ima%eada&Um p#lso c#rto @ transmitido do radar e #ando incide so're #m al)o #ma parte do sinal retorna

para o mesmo& O eco rece'ido a cada p#lso @ amostrado e corresponde a #ma lin7a da ima%emradar& A seZncia de p#lsos @ a9#stada para estar em sincronismo com o mo)imento daaerona)e& Assim #ando a aerona)e se deslocar o e#i)alente a #ma lar%#ra de 6ei2e o sinal deretorno serF pro)eniente de #ma 6ai2a de solo di6erente e ad9acente& A seZncia de sinais #e @6ormada com o deslocamento da aerona)e 6orma a ima%em de radar& A "i%#ra 0* il#stra odia%rama es#emFtico de como @ 6eita #ma coleta de ima%eamento por radar




EEAR 0*

"i%& 0* Dia%rama es#emFtico de #m ima%eamento com radar

H212 R*+ *& A&+#$+ S()#8#(c ;SAR<O R*+ *& A&+#$+ S()#8#(c @ #m sistema #e atra)@s do processamento dos sinais

rece'idos pelo radar e armaenados na memJria cria #ma antena )irt#al centenas de )ees maior#e se# taman7o 6/sico permitindo o'ter resol#ções em aim#te m#ito mel7ores e independentesda distBncia do al)o&

O conceito de a'ert#ra sint@tica 6oi desen)ol)ido para sol#cionar o pro'lema deresol#ç$o espacial apenas na direç$o paralela G tra9etJria do sensor radar denominada deaim#te& Entretanto os sistemas SAR s$o conce'idos para 6ornecer resol#ções e#i)alentestanto em aim#te como em alcance& O re6inamento da resol#ç$o em alcance @ possi'ilitado pelo

alar%amento da lar%#ra de 'anda do p#lso transmitido pelo radar&Uma ima%em SAR @ #m mapeamento 'idimensional do sinal rece'ido pelo radar& A

intensidade de cada pi2el deri)a da ener%ia do sinal rece'ido da Frea correspondente a ele naima%em& A "i%#ra 01 apresenta #m e2emplo de #ma ima%em SAR& A ima%em ori%inal poss#i-,,,2-,,, pi2els com distBncia entre pi2els de :m correspondendo a #ma Frea de :2: m comresol#ç$o de < m nos dois ei2os& A plata6orma esta)a do lado es#erdo deslocando4se de cima

para 'ai2o& O ponto mais 'ril7ante prJ2imo ao centro da ima%em corresponde a #m al)o comre6leti)idade m#ito ele)ada ca#sando sat#raç$o ao se# redor&




EEAR 01

"i%& 01 Ima%em SAR do campo de pro)as da "ord Detroit

H2121 A&+#$+ S()#8#(cA a'ert#ra sint@tica @ a essncia do processamento SAR& Assim como no radar de

a'ert#ra real )Frios p#lsos s$o transmitidos para %erar #ma ima%em& A di6erença ocorre na

6orma como o s()% &co 8 !+oc&ss*o&Para criar #ma rede de antenas )irt#al o radar de)e &,(#(+ $, s8+(& *& !$%sos$)(o+,&,&)#& &s!6*os o %o)'o *& $, #+X&#+( +&#(%")&& Esse espaçamento #ni6ormeres#lta do deslocamento da plata6orma do radar a #ma )elocidade constante e @ #m re#isitoimportante para permitir o processamento do sinal amostrado& A "i%#ra 00 mostra #ma re%i$o dosolo sendo il#minada apJs a emiss$o de #m p#lso do radar no instante t1&

"i%& 00 S/ntese de #ma rede de antenas atra)@s do deslocamento do radar




EEAR 00

H22 C+c#&+"s#(cs *o I,'&,&)#o R*+

H221 G&o,&#+( *& I,'&,&)#o ;V(s* L#&+%<A %eometria de ima%eamento Radar @ 6#ndamentalmente di6erente da#ela inerente aossistemas Jpticos& Essa di6erença de)e se principalmente ao 6ato de #e o sensor radar @ #msistema 'aseado em medidas de tempodistBncia&

?F tam'@m #e se considerar a :(s* %#&+% dos sensores radar c#9as in6l#ncias na%eometria da ima%em e conseZentemente na 6orma e taman7o de representaç$o dos o'9etoss$o si%ni6icati)as con6orme se o'ser)a na 6i%#ra 0:&

"i%& 0: +eometria de Ima%eamento RADAR&

Para os radares ima%eadores o sensor )5o !o*&+7 s&+ !os(c(o)*o ) !os(65o :&)#+%* &+o):& pois do contrFrio #m pro'lema insolQ)el de ,('(**& *& *(s#)c(s &()#&+:%os *& #&,!o ocorrerF& Os pares de al)os A-A: e A*A0 aparecem a%r#pados porestarem G mesma distBncia do sensor& O e6eito seria semel7ante ao de se pro9etar #ma ima%emJtica s#perposta a #ma o#tra&




EEAR 0:

"i%& 0< Am'i%Zidade no ima%eamento por radar com )isada )ertical

Desta 6orma a )isada lateral V #tiliada por al%#ns sistemas sensores Jpticos mas poro#tros moti)os #e n$o am'i%Zidade V @ empre%ada por radares ima%eadores para a sol#ç$o detal pro'lema& Assim ecos pro)enientes de di6erentes al)os na s#per6/cie n$o tm s#as posiçõescon6#ndidas em 6#nç$o da recepç$o sim#ltBnea dos mesmos pelo sistema sensor&

H222 R&so%$65o Es!c(%O taman7o da c@l#la de resol#ç$o no solo de #m sistema sensor radar @ controlado por

dois parBmetros independentes( *$+65o *o !$%so Hτ dada em microsse%#ndos e %+'$+/o+(-o)#% *o &(& Hβ7 dada em radianos&

A *$+65o *o !$%so dita +&so%$65o &s!c(% ) *(+&65o *& !+o!'65o * &)&+'(

c7amada resolução trans%ersal HR t& A %+'$+ /o+(-o)#% do 6ei2e determina o #,)/o *c8%$% *& +&so%$65o ) *(+&65o *& :Zo con7ecida como resolução em a&imute HR a&

"i%& 0; Resol#ç$o Espacial RAR&




EEAR 0<

No ima%eamento radar de a'ert#ra real HRAR 4 Real Apert#re Radar a resol#ç$otrans)ersal @ de%radada para distBncias menores en#anto a resol#ç$o em aim#te @ de%radadanas distBncias maiores& Isso 6a com #e a 6orma do pi2el se9a alon%ada na direç$o trans)ersal

para pe#enas distBncias e na direç$o lon%it#dinal para lon%as distBncias& Entretanto com o

desen)ol)imento dos radares de a'ert#ra sint@tica HSAR 4 Sbntetic Apert#re Radar essa e o#trasdistorções podem ser red#idas o# eliminadas por meio de processamento comp#tacional&

"i%& 08 3ariações no Taman7o da C@l#la de Resol#ç$o&

H22? Co&(c(&)#& *& R&#+o&s!%/,&)#o & S&65o T+)s:&+s% R*+#ando #m o'9eto @ il#minado pelo 6ei2e do radar perce'e4se #e ele re6lete parte da

ener%ia incidente em todas as direções& Essa re6le2$o @ denominada espal7amento #m termoori#ndo da 6/sica e a distri'#iç$o do campo res#ltante no espaço depende do taman7o 6orma

composiç$o do o'9eto e da direç$o da onda incidente& A *(s#+($(65o &s!c(% *& &s!%/,&)#o*& &)&+'( pode ser descrita em termos da S&65o T+)s:&+s% *& Es!%/,&)#o&

Na maioria dos radares s *(+&6[&s *& ()c(*)c( & +&%&5o s5o s ,&s,s por#e a6onte e o detector est$o m#ito prJ2imos #m do o#tro se n$o 6orem coincidentes& Nesse caso o&co +&c&(*o 8 *&)o,()*o +&#+o&s!%/,&)#o&

Apesar do espal7amento indicar #m carFter aleatJrio da distri'#iç$o do campoeletroma%n@tico de)ido G inserç$o de #m o'9eto em #m campo eletroma%n@tico simples a noç$ode #ma Frea mesmo #e 6ict/cia parece ser mais 6acilmente compreens/)el&

En%en7eiros de antenas tm associado a capacidade de capt#ra de sinais a #ma Freae6eti)a #e %eralmente n$o tem a m/nima relaç$o com a Frea real da antena& K pro)a)elmentemais nat#ral e con)eniente descre)er as caracter/sticas do eco de #m al)o atra)@s de #ma Freae#i)alente a S&65o T+)s:&+s% R*+&

Essa de6iniç$o press#põe #e o radar estF s#6icientemente a6astado do al)o para #e aonda incidente se9a es6@rica e a potncia do campo decaia com o in)erso do #adrado dadistBncia entre eles& S#põe tam'@m #e o al)o @ s#6icientemente pe#eno para #e a ondaretroespal7ada tam'@m se9a es6@rica& Em essncia a de6iniç$o da seç$o reta radar implica nacomparaç$o entre as densidades de potncia medidas so're o al)o e so're o receptor do radar&

Ao interceptar #m 6ei2e de radiaç$o EM pro)eniente de #m sistema de radar todo al)o pode ser caracteriado por trs 6atores com#ns( #ma 7+& &&#(: *& +&c&!65o *o %:o HAs #m')/o H+s *& &s!%/,&)#o ) *(+&65o *o +&c&!#o+ e $, #o+ *& !&+* !o+ so+65o H6 a&

A Frea e6eti)a de recepç$o do al)o em %eral di6erente de s#a Frea real pode ser

entendida como a Frea de #ma antena c#9a potncia seria totalmente a'sor)ida se se admitir #ea potncia do restante do 6ei2e se manti)esse ininterr#pta& A Frea e6eti)a @ 6#nç$o da orientaç$o




EEAR 0;

relati)a do al)o com o 6ei2e incidente de 6orma #e A s se aplica somente na direç$o desteen#anto o %an7o +s se aplica na direç$o do receptor em 6#nç$o das caracter/sticas deespal7amento do al)o&

O terceiro 6ator perda por a'sorç$o le)a em conta #e o al)o n$o sendo #m isolante o#

#m cond#tor per6eito a'sor)e parte da radiaç$o incidente irradiando o restante em )Friasdireções&O !+o*$#o * 7+& &&#(: As !&%o ')/o Gs co++('(*o !+ o #o+ *& !&+*

*&()& s&65o #+)s:&+s% *o +*+ O$ s&X3

σ W As& +s& H-4 6 aA seç$o trans)ersal do radar @ #ma caracter/stica do al)o e tem dimensões de Frea Hm e

@ 6#nç$o apenas do al)oSe #m al)o pode ter se# comportamento caracteriado pelo coe6iciente de

retroespal7amento este por s#a )e @ a6etado pelas caracter/sticas do al)o& A in6l#ncia maiorse de)e Gs caracter/sticas %eom@tricas pois o'9etos isolados podem aparecer de maneiras 'em

distintas con6orme o Bn%#lo no #al s$o ima%eados& Al@m da %eometria do al)o o coe6iciente deretroespal7amento tam'@m @ 6ortemente in6l#enciado por d#as o#tras caracter/sticas tam'@mintr/nsecas ao al)o #e s$o( r#%osidade e permissi)idade descritas a se%#ir&

H22?1 I)%$)c( * P&+,(ss(:(**& Na 6ai2a das microondas a re6leti)idade Ho# emissi)idade de #m determinado al)o @

e2tremamente dependente da s#a permissi)idade& A re6leti)idade de6ine a interaç$o ener%ia4mat@ria #e o caracteria e portanto @ #ma caracter/stica inerente ao al)o&

E2istem di)ersas maneiras de se conceit#ar o# de6inir a permissi)idade& Ela e2pressa pore2emplo a relaç$o entre as caracter/sticas da radiaç$o no )Fc#o e no meio consideradode6inindo para este meio #m ")*(c& *& +&+65o analo%amente ao conceito de /ndice de re6raç$ona 6ai2a do )is/)el HLei de Snell&

A partir do con7ecimento da permissi)idade pode4se atra)@s das e#ações deeletroma%netismo determinar a re6leti)idadeemissi)idade do al)o e a capacidade de penetraç$oda onda no meio entre o#tras coisas& Na maioria dos casos @ 6#nç$o da 6reZncia He2emplot/pico @ a F%#a&

O %ra# de #midade tem #ma in6l#ncia direta nas propriedades el@tricas do o'9eto al)oHsolo )e%etaç$o e o coe6iciente de retroespal7amento cresce com a permissi)idade do al)o emconseZncia com a #midade& Uma s#per6/cie de solo Qmido apresentarF espal7amento mais6orte #e a mesma s#per6/cie seca dadas as mesmas condições de ima%eamento&

A penetraç$o da onda EM nos al)os por s#a )e 8 ():&+s,&)#& !+o!o+c(o)% o s&$

co)#&i*o /"*+(co& Al@m disso ela @ tam'@m 6#nç$o do comprimento de onda& Em %eral .$)#o,(o+ o co,!+(,&)#o *& o)* ,(o+ s&+7 !&)&#+65o

H22?2 I)%$)c( * R$'os(**&O retroespal7amento de #ma onda depende do microrrele)o na s#per6/cie do terreno&

Uma s#per6/cie @ considerada %(s se s#a )ariaç$o em alt#ra 6or m#ito menor #e o comprimentode onda da radiaç$o EM& Tal s#per6/cie @ c7amada de s#per6/cie &s!&c$%+&

#ando a )ariaç$o em alt#ra de #ma s#per6/cie @ comparF)el o# maior #e ocomprimento de onda da radiaç$o EM esta s#per6/cie @ considerada +$'os& Diante do e2posto

pode4se o'ser)ar #e a r#%osidade do terreno @ #ma caracter/stica relati)a pois @ #ma 6#nç$o docomprimento de onda&




EEAR 08

Na "i%#ra 0> @ il#strado o retroespal7amento espec#lar de #m sinal no caso de #mas#per6/cie lisa e tam'@m o retroespal7amento di6#so no caso de #ma s#per6/cie r#%osa&

"i% 0> Il#straç$o de s#per6/cies lisa Ha e r#%osa H'

Um 'om e2emplo da in6l#ncia da r#%osidade no retroespal7amento pode ser o'ser)ado

nos limites entre F%#a sem ond#lações e terra& S#per6/cies l/#idas tendem a ser lisas re6letindo 'oa parte da ener%ia na direç$o oposta ao radar com po#co espal7amento de )olta em s#adireç$o& A terra por o#tro lado %eralmente apresenta #ma s#per6/cie 'em mais r#%osa ecomposta de elementos com %eometrias di)ersas& Em %eral o retroespal7amento da F%#a @ 'emmais 6raco e 7omo%neo #e o da terra o #e res#lta em Freas 'astante esc#ras nas ima%ensradar&

H? E&(#os I)*&s&X*os )s (,'&)s *& R*+H?1 D(s#o+65o *& Esc% ) L()/ *& V(s*

Os radares SAR #tiliam dois sistemas di6erentes de %ra)aç$o da ima%em( o sistema de%ra)aç$o na lin7a de )isada Halcance inclinado e o sistema de %ra)aç$o de distBncias no terrenoHalcance no terreno& O sistema de %ra)aç$o na lin7a de )isada en)ol)e #ma )arred#ra com)elocidade constante ao lon%o de cada lin7a& ConseZentemente o espaçamento entre os pontosda ima%em @ diretamente proporcional ao inter)alo de tempo entre os ecos pro)enientes do solo&

"i%& :, Distorç$o na Lin7a de 3isada




EEAR 0>

Sendo esse inter)alo proporcional Gs distBncias na lin7a de )isada as #ais s$o di6erentesdas distBncias no terreno a escala da ima%em irF )ariar n#ma pro%ress$o 7iper'Jlica& Essadistorç$o serF m/nima para o'9etos mais prJ2imos do sensor e mF2ima para o'9etos maisa6astados& No sistema de %ra)aç$o de distBncias no terreno a )arred#ra incorpora #ma correç$o

7iper'Jlica de tempo na #al o espaçamento entre os pontos da ima%em @ apro2imadamente proporcional Gs distBncias no terreno&

H?2 D&s%oc,&)#o *&:(*o o +&%&:o ;o$ *&s%oc,&)#o #o!o'+7(co<Como nas ima%ens o'tidas por )arred#ra de lin7a Hima%ens termais por e2emplo o

deslocamento de)ido ao rele)o no ima%eamento radar @ $)(*(+&c(o)% e !&+!&)*(c$%+ h %()/*& :Zo& Toda)ia di6erentemente da#elas nas ima%ens radar o deslocamento ocorre de maneirain)ersa o# se9a na direç$o do sensor sendo mais e2a%erados para o'9etos mais prJ2imos deste&Isso se de)e ao 6ato de #e n#m sistema sensor radar a posiç$o dos pi2els @ determinada em6#nç$o das distBncias entre os al)os do terreno e a antena&

#ando o p#lso radar @ direcionado para #m o'9eto com dimens$o )ertical encontra primeiro se# topo Hmais prJ2imo da antena e depois s#a 'ase& Essa caracter/stica %eom@trica pode ca#sar dois e6eitos na ima%em( enc#rtamento e in)ers$o&

"i%& :- O Deslocamento de)ido ao rele)o no ima%eamento SAR&

H?? D(s#o+6[&s C$s*s !o+ Mo:(,&)#o * P%#o+,Al@m das distorções ca#sadas pela prJpria %eometria do ima%eamento podem ocorrer

aindadistorções relacionadas a mo)imentos n$o compensados da plata6orma principalmente nasima%ens de sensores aerotransportados& As plata6ormas or'itais s$o 'em mais estF)eis al@m den$o so6rerem os e6eitos de t#r'#lncia atmos6@rica&

V+(65o *& V&%oc(**&3 #ando a ta2a de amostra%em do sinal eco n$o estF ade#adamentesincroniada com a )elocidade da aerona)e o res#ltado @ #m &s#(+,&)#o o$ $, co,!+&ss5o




EEAR :,

n$o linear con6orme se dimin#i o# a#menta a )elocidade da aerona)e em relaç$o a esta ta2a nosentido aim#tal&j D&s:(o L#&+% o$ V&+#(c%3 Se 7o#)er #m desses mo)imentos da aerona)e em relaç$o G lin7ade )o pretendida *(s#o+6[&s c$+:(%")&s ocorrer$o tornando #ma lin7a reta e paralela G direç$o

de )o Htal como #ma estrada por e2emplo n#ma lin7a sin#osa&j G$()* * P%#o+, ;kflk<3 O e6eito de %#inadas @ a distorç$o da direç$o relati)a entredi6erentes pontos con6orme o posicionamento destes em relaç$o G lin7a de )o& +#inadase2tremas como a de #ma c#r)a podem distorcer completamente #ma ima%em&j A+'&, * P%#o+, ;kP(#c/k<3 Um mo)imento de ar6a%em da plata6orma irF mo)er aintercess$o do 6ei2e radar com o solo para 6rente o# para trFs da posiç$o sit#ada lateralmente ao

ponto s#'nadir& O e6eito pro)ocado @ similar G#ele pro)eniente da )ariaç$o de )elocidade emterrenos planos&j Ro%,&)#o * P%#o+, ;kRo%%k<3 O rolamento lateral da plata6orma prod# o e6eito dem#dança de %an7o da antena em di6erentes pontos da ima%em mod#lando conseZentemente a&sc% *& c()- * (,'&,&

Na 6i%#ra 'ai2o @ mostrado o e6eito ca#sado nos pi2els de #ma ima%em radar #andoocorrem al%#mas )ariações de mo)imento da plata6orma Hsensor como os des)ios 7oriontal e o)ertical a ar6a%em e a %#inada&

"i%& :* Distorções ca#sadas pelo mo)imento da plata6orma&

H?H So,+&,&)#o ;kS/*ol()'k<De)ido G )isada lateral do ima%eamento radar as encostas )oltadas para a direç$o oposta

G antena dependendo de s#a inclinaç$o em relaç$o ao Bn%#lo de incidncia ter$o !o$co o$)&)/$, s()% *& +&#o+)o pro)ocando o c7amado som#reamento radar o# se9a Freas esc#raso# totalmente ne%ras na ima%em H$s)c( *& ()o+,65o&

Esse aspecto @ 'em caracter/stico do ima%eamento radar e torna as 6eições rele)o 'eme)identes mesmo para #m o'ser)ador po#co e2periente& No entanto de)e4se atentar para a

correta orientaç$o da ima%em a ser est#dada o# se9a as som'ras de)em sempre estar )oltadas




EEAR :-

para o o'ser)ador e para isso @ necessFrio #e se con7eça a direç$o de il#minaç$o do 6ei2eradar&

"i%& :1 Som'reamento Radar

No caso da direç$o de il#minaç$o n$o constar nos dados da ima%em o o'ser)ador de)eidenti6icF4la por meio de al%#m o'9eto o# 6eiç$o con7ecida H#m rio por e2emplo no #al amar%em oposta G il#minaç$o radar aparecerF sempre com maior 'ril7o& Se a ima%em 6oro'ser)ada de maneira di6erente isto @ sem #e as som'ras este9am )oltadas para o o'ser)ador aimpress$o de rele)o serF completamente in)ersa G realidade&

H? E)c$+#,&)#o ;kFo+&s/o+#&)()'k<O som'reamento n$o @ o Qnico e6eito relacionado G )ariaç$o de alt#ra no terreno& Se a

s#per6/cie 6osse per6eitamente plana elementos mais prJ2imos do ponto s#'nadir seriamil#minados pelo 6ei2e radar e re6letiriam o sinal antes da#eles elementos mais a6astados& Os

sinais portanto seriam re6letidos pro%ressi)amente no tempo da menor para a maior lin7a de)isada&Toda)ia se #m elemento da s#per6/cie estF mais ele)ado #e os elementos )iin7os ele

irF interceptar o p#lso radar mais cedo e serF mostrado na ima%em radar mais prJ2imo do pontos#'nadir do #e realmente estF& A "i%#ra :0 mostra como este e6eito pro)oca #m enc#rtamentoHh6ores7ortenin%h aparente no plano da ima%em radar das encostas c#9a parte inclinada estF)oltada para o mesmo o# se9a a encosta A! aparece enc#rtada na ima%em como A !&

"i%& :0 Enc#rtamento




EEAR :*

H?W I):&+s5o ;kLo:&+k<Para casos e2tremos de enc#rtamento H"i%#ra :: a ordem de elementos de s#per6/cie na

ima%em radar @ in)ersa G#ela no solo o# se9a ! estF mais prJ2imo #e A en#anto A de)eriaser mapeado antes de ! para #m posicionamento correto& A este e6eito dF4se o nome de in)ers$o&A "i%#ra :: il#stra a ocorrncia de in)ers$o em #ma ima%em RADARSAT&

"i%& :: In)ers$o




EEAR :1

"i%& :< Ima%em do RADARSAT a6etada pelos e6eitos de som'reamento enc#rtamento e in)ers$o&




EEAR :0

U)(**& 3 S(s#&,s O+(#(s1 PROGRAMA LANDSAT

O pro%rama Landsat represento# no s@c#lo #m modelo de miss$o de sensoriamentoremoto de rec#rsos nat#rais principalmente por#e permiti# incorporar em se#s s#cessi)ossat@lites caracter/sticas re#eridas pelos #s#Frios dos dados& Para o !rasil esse pro%rama 6oi de6#ndamental importBncia por#e possi'ilito# consolidar e capacitar #ma ampla com#nidade de#s#Frios&

Al@m disso os dados do Sistema Landsat s$o rece'idos no !rasil desde ->;1 #e conto#com toda in6ra4estr#t#ra para s#a recepç$o processamento e distri'#iç$o atra)@s do Instit#to

Nacional de Pes#isas Espaciais HINPE& At#almente n$o e2iste %arantia de #e essa miss$o prossi%a pelo menos com as caracter/sticas at#ais principalmente por #e m#ito da tecnolo%ia#tiliada na constr#ç$o e operaç$o do sat@lite se encontra #ltrapassada&

O pra%rama Landsat constit#i4se em #ma s@rie de ; sat@lites desen)ol)idos e lançados pela National Aerona#ticsand Space Administration NASA a inter)alos m@dios de 1 a 0 anos& O

primeiro sat@lite da s@rie rece'e# inicialmente o nome de Eart7 Reso#rces Tec7nolo%b Sat@lite V- HERST4- passando a ser c7amado de Landsat em 9aneiro de ->;:& Em'ora os sat@lites das@rie Landsat ten7am sido conce'idos para terem #ma )ida Qtil de * anos eles manti)eram emoperaç$o d#rante m#ito tempo como @ caso do Landsat : #e lançado em ->80 se mante)eati)o a data de concl#s$o deste capit#lo em *,,;&

O pro%rama Landsat permiti# por cerca de 1: anos H->;* a *,,; a a#isiç$o deima%ens da s#per6/cie terrestre para atender #ma ampla com#nidade de #s#Frios incl#indo ossetores a%r/cola 6lorestal entre o#tros&

A ,(ss5o *o P+o'+, L)*s# 6oi proporcionar a a#isiç$o repetiti)a de dados m#lti4espectrais cali'rados com resol#ç$o espacial relati)amente alta comparada G dos sat@lites paraaplicações meteorolJ%icas e oceano%rF6icas de modo %lo'al para permitir comparações do

estado da s#per6/cie terrestre ao lon%o do tempo&Os dados Landsat s$o o mais lon%o e completo re%istro das s#per6/cies continentais do planeta terra a partir do espaço de %rande )alor para os est#dos so're m#danças %lo'ais do planeta&

11 Co,!o)&)#&s *o S(s#&, L)*s#O sistema landsat como #al#er o#tro sistema de sensoriamento remoto or'ital

compõe4se de * s#'sistemas( o S$s(s#&, S#8%(#& e o S$s(s#&, Es#65o T&++&s#+& tam'@mcon7ecido at#almente pelo a#mento de comple2idade como \O S&',&)#o So%ok&

O S$s(s#&, S#8%(#& tem a 6#nç$o 'Fsica de ad#irir os dados trans6ormF4los emsinais pass/)eis de transmiss$o coletar in6ormações so're a atit#de e posiç$o da plata6orma paraa#2iliar os processamentos dos dados em terra s#prir a ener%ia necessFria para todas asoperações da car%a Qtil e do prJprio sat@lite 6aer ati)idades de man#tenç$o do sat@lite ecom#nicaç$o com a estaç$o terrestre&

O S&',&)#o So%o tem a 6#nç$o de dar s#porte G operaç$o do sat@lite a partir de anFlisedos dados de telemetria rastrear o sat@lite ati)ar o processo de recepç$o e %ra)aç$o dos dadosde car%a Qtil e telemetria& Al@m disso 6a parte das ati)idades do se%mento solo processar osdados ar#i)F4los e tornF4los #tiliF)eis por especialistas em e2traç$o de in6ormações deinteresse para a a%ric#lt#ra para ecolo%ia %eolo%ia etc&

At#almente como parte das ati)idades do Se%mento Solo est$o incl#/dos tam'@m odesen)ol)imento de prod#tos H/ndices 'io6/sicos e %eo6/sicos e s#a disponi'iliaç$o na internet&

O se%mento Solo at#almente @ especialmente distri'#/do por #ma rede de estações de recepç$o ela'oratJrios tanto nos Estados Unidos da Am@rica como em o#tras re%iões do m#ndo&




EEAR ::

111 S#8%(#&s L)*s# 1 2 & ?1111 P+()c(!(s C+c#&+"s#(cs *o L)*s# 1 2 & ?

A 6i%#ra :; apresenta os principais componentes do modelo de sat@lite #tiliado nas 1 principais missões da serie Landsat& Podemos o'ser)ar #e ele poss#i #m con9#nto de

s#'sistemas com 6#nções especi6icas de a9#ste da Jr'ita controle de posiç$o do sat@lite emrelaç$o ao plano or'ital mediç$o constante da posiç$o do sat@lite s#primento de ener%iacontrole t@rmico telemetria etc&

"i%& :; Componentes do sat@lite #tiliado nas trs primeiras missões do Landsat&

O S$s(s#&, *& AX$s#& *& ^+(# con7ecido como OAS H'rbit d)ust "ubs#temstem d#as 6#nções 'Fsicas( corri%ir a Jr'ita do sat@lite apJs o lançamento e manter o# resta'elecera Jr'ita d#rante se# per/odo de )ida Qtil& O a9#ste de Jr'ita @ 6eito por #m sistema de motores a

9ato #e #tilia 7idraina como monoprop#lsor&Um tipo de deslocamento do sat@lite do sat@lite @ con7ecido por pitch Har6a%em #e

trad# a mo)imentaç$o do sat@lite no plano 7oriontal pro)ocando a oscilaç$o de s#a 'ase emrelaç$o ao se# ei2o lon%it#dinal da espaçona)e& O#tro tipo de oscilaç$o em relaç$o ao plano7oriontal @ con7ecido como roll Hrolamento e pro)oca mo)imentaç$o da 'ase

perpendic#larmente a#ela pro)ocada pelo pitch* "inalmente 7F #m mo)imento a #e estas#9eito o sat@lite #e rece'e o nome de #aw Hderi)a e #e respresenta a rotaç$o de espaçona)eem relaç$o ao se# ei2o )ertical o #e determina #m des)io da direç$o de Jr'ita&

O S$s(s#&, *& Co)#+o%& *& A#(#$*& *o S#8%(#& H ttitude +ontrol "ubs#stem , +"-tem a 6#nç$o de ,)#&+ &sss osc(%6[&s *& !os(65o *&)#+o *& %(,(#&s #o%&+7:&(s& A

man#tenç$o da esta'ilidade de 'ase do sat@lite em relaç$o ao plano 7oriontal @ 6#ndamental para #e os s#'sistemas sensores este9am n#ma posiç$o paralela a cena ima%eada&




EEAR :<

O#tro aspecto 6#ndamental do s#'sistema de controle de atit#de do sat@lite @ %arantir #eos pain@is solares se9am orientados em relaç$o ao sol& Para ad#irir o mF2imo s#primento deener%ia para a espaçona)e as c@l#las solares de)em ser mantidas o mais prJ2imo poss/)el da

posiç$o perpendic#lar ao )etor Sol4sat@lite&

Al@m do sat@lite poss#ir #m s#'sistema de controle de atit#de #e detecta os des)ios e oscorri%e a#tomaticamente ele poss#i #m s#'sistema capa de medir esses des)ios a cada instantede modo #e os dados coletados so' certas condições 6ora do padr$o de oscilaç$o aceitF)else9am corri%idos&Esse s#'sistema c7ama4se S(s#&, *& M&*(*s * A#(#$*& & Pos(65o *oS#8%(#& H ttitude .easurement "ubs#stem , ."-&

Essas medidas s$o tomadas independentemente do s#'sistema ACS e en)iadas paraestações terrenas para serem incorporadas a #m 'anco de dados con7ecido por SLATH"pacecra!t Locationand ttitude Tape-/ #e poder/amos c7amar de dados para localiaç$o edeterminaç$o da posiç$o dos sat@lites& Estes dados s$o #sados na 6ase de processamento para%eraç$o de ima%ens de sat@lite&

O#tro s#'sistema importante do sat@lite @ o se# S(s#&, *& E)&+'(& Este s#'sistema tem

a 6#nç$o de %erar armaenar e distri'#ir a ener%ia el@trica necessFria para operar todos osdemais s#'sistemas componentes da espaçona)e& A ener%ia el@trica @ %erada por #m con9#nto dec@l#las solares montadas nos pain@is solares& A armaena%em de ener%ia @ realiada atra)@s de

'aterias& Tanto as 'aterias #anto os pain@is s$o controlados telemetricamente de modo a mantera temperat#ra e o s#primento de ener%ia dentro de n/)eis Jtimos&

O controle t@rmico do am'iente @ 6eito atra)@s de #m sistema de controle #e pro)temperat#ras entre *,q e -,qC para o per6eito 6#ncionamento dos s#'sistemas sensores e demaiss#'sistemas de controle&

Para ati)idade de sensoriamento remoto or'ital os s#'sistemas de transmiss$o e processamento de dados H+ommunications and 0ata,1andling "ubs#stems- s$o 6#ndamentais&Estes s#'sistemas s$o responsF)eis por todo o 6l#2o de in6ormações interno e e2terno Gespaçona)e incl#indo a telemetria a armaena%em de dados a 'ordo e a com#nicaç$o internaentre os di6erentes s#'sistemas #e compõem o sat@lite& S$o 6ormados por dois componentes(#m S$s(s#&, *& T&%&,&#+( *& B)* L+' e #m S$s(s#&, *& T&%&,&#+( *& B)*Es#+&(#&

O S$s(s#&, *& B)* L+' HB)* @ responsF)el pelo processamento e pelatransmiss$o dos dados coletados pela car%a Qtil en#anto o S$s(s#&, *& B)* Es#+&(#HB)* S @ responsF)el pela coleta e pela transmiss$o dos demais dados do sat@lite paraestações de recepç$o & Este s#'sistema rece'e comandos da Space "li%7t Trancin% and Data

Netor HSDTN e os implementa a 'ordo do sat@lite& Ele pro) tam'@m a transmiss$o dosdados coletados pelas PCDs o# Plata6orma de Coleta de Dados&

1112 C+c#&+"s#(cs * ^+(# *os S#8%(#&s L)*s# 12?Os trs primeiros sat@lites da S@rie Landsat esti)eram inseridos n#ma +(# c(+c$%+

.$s& !o%+ s/ncrona com o sol a #ma altit#de apro2imada de >*, m&D#rantes se# per/odo de operaç$o os sat@lites realia)am #ma Jr'ita completa em torno

da Terra a cada -,1 min#tos e *; se%#ndos de modo a reco'rir -0 6ai2as da s#per6/cie terrestre por dia& A con6i%#raç$o da Jr'ita dos sat@lites - * e 1 6oi esta'elecida de tal modo #e a cada -8dias eles passa)am so're a mesma re%i$o da s#per6/cie terrestre&

O Bn%#lo de inclinaç$o da Jr'ita do sat@lite em relaç$o ao plano do E#ador H>>q-j 6aiacom #e ti)esse #ma tra9etJria #ase polar em torno da Terra %arantindo o ima%eamento entreas latit#des de 8-qN e 8-qS& Esta inclinaç$o tam'@m %arantia #e a Jr'ita 6osse s/ncrona com o

Sol permitindo #e os dados 6ossem coletados so' condições de il#minaç$o local similares&




EEAR :;

O#tra caracter/stica importante @ #e o plano de Jr'ita desloca4se em torno da Terra Gmesma )elocidade do deslocamento da Terra em relaç$o ao Sol& Desta 6orma cada )e #e oSat@lite cr#a o E#ador em direç$o ao S#l Hor'ita descendente ele o 6a d#rante o mesmo7orFrio local d#rante todo o ano& O 7orFrio m@dio de passa%em dos sat@lites pelo E#ador @

>71,min )ariando con6ormea lon%it#de&

"i%& :8 5r'itas do Landsat - * e 1

Esses parBmetros or'itais #e en)ol)em o per/odo or'ital ao sat@lite e o mo)imento derotaç$o da Terra 6aem com #e cada Jr'ita s#cessi)a se9a deslocada em *:8 em direç$o aoeste& Isto si%ni6ica #e no caso dos sat@lites - * e 1 se a Jr'ita - do dia - passasse por S$oPa#lo a Jr'ita s#cessi)a estaria deslocada para oeste e assim s#cessi)amente de tal modo #eno dia * a lin7a de tra9etJria do sat@lite teria se deslocado em -q e 01j de lon%it#de em direç$o a

oeste o# cerca de -<, m ao lon%o do E#ador& No ->q dia o# n$o na *:- re)ol#ç$o do sat@lite




EEAR :8

ele 9F terF se deslocado *:q;jH-8 -q01j me lon%it#de de tal modo #e s#a posiç$o seriacoincidente com a or'ita - do dia&

De)ido G antecipaç$o da or'ita e Gs )ariações na altit#de do sat@lite entre passa%enss#cessi)as so're #ma mesma Frea pode4se re%istrar )ariações de at@ 1, m em relaç$o ao ponto

central da cena ima%eada&Essa %eometria de ima%eamento tam'@m 6a com #e entre Jr'itas s#cessi)as 7a9a #mreco'rimento #e )aria de apro2imadamente -0\ na re%i$o e#atorial a 10\ a 0, de latit#de&

Esta caracter/stica na prFtica representa #m a#mento da resol#ç$o temporal do sistema nasre%iões de reco'rimento&

111? A c+' i#(% Bo+*o *os L)*s# 1 2 & ?Como c+' i#(% H!%o* de)emos entender a#eles ()s#+$,&)#os .$& &s#5o o+*o

*o s#8%(#& &c%$s(:,&)#& !+ co%&# *& ()o+,6[&s so+& s$!&+"c(& #&++&s#+&Os trs primeiros sat@lites le)aram a 'ordo dois tipos de sensores( #m s(s#&, *&

c,&+s *& #&%&:(s5o RBV e #m s$s(s#&, *& :++&*$+ HMSS& Al@m desses sensores acar%a Qtil era composta por #m s$s(s#&, *& '+:65o *& **os o+*o Hide'and tape

recorders V YBVTRs responsF)el pela armaena%em dos dados coletados pelos sensoresd#rante os per/odos em #e o sat@lite se encontra)a 6ora do alcance das estações terrestres de

recepç$o& Al@m destes instr#mentos os sat@lites carre%a)am a 'ordo componentes para recepç$oe transmiss$o de dados coletados por plata6ormas remotas e a#tomFticas con7ecidas como PCDHPlata6ormas de Coleta de Dados o# PCM HPlata6ormas de Coleta de Dados MeteorolJ%icos&

Este s#'sistema @ con7ecido como S$s(s#&, *& Co%&# *& D*os&

"i%& :> Car%a Qtil a 'ordo dos trs primeiros sat@lites da s@rie Landsat

111H I,'&*o+ M$%#(&s!&c#+% 9 MSS ; M$%#(s!&c#+% Sc))&+ S$ss#&, <Os s#'sistemas de )arred#ra a 'ordo dos Landsat - * e 1 eram e#ipamentos #e

permitiam o ima%eamento de lin7as do terreno n#ma 6ai2a de -8: m perpendic#larmente G

or'ita do sat@lite& A )arred#ra do terreno era realiada com o a#2/lio de #m espel7o #e oscila)a




EEAR :>

perpendic#larmente ao deslocamento da plata6orma& A 6i%#ra <, apresenta de 6orma res#mida as principais caracter/sticas do processo de ima%eamento do MSS&

Na 6i%#ra <,a podemos o'ser)ar #e para cada 6ai2a do espectro eram h)arridash seislin7as do terreno sim#ltaneamente d#rante #ma oscilaç$o espel7o& No caso espec/6ico do MSS a

'ordo do Landsat 1 o canal re6erente G re%i$o do termal re%istra)a d#as lin7as de )arred#ra acada oscilaç$o do espel7o&D#rante a oscilaç$o do espel7o a ima%em do terreno ao lon%o de #ma 6ai2a de -8: m

@ 6ocaliada so're #ma matri de detectores& Esta matri de seis detectores para cada 6ai2a doespectro determina o ima%eamento de seis lin7as H#ma para cada detector sim#ltBneas doterreno&

O sistema Jptico do MSS e as dimensões de cada detector #e compõem a matri dedetectores s$o responsF)eis pelo se# campo instantBneo de )isada Hangular instantaneous !ieldo! %iew 4 I"O3 #e @ de ,,8< mrad Hmilirradianos& Esse Bn%#lo de )isada 6a com #e aresol#ç$o nominal do sistema MSS se9a de ;> m ;> m se 6or admitida #ma altit#de m@dia de>-1 m para a Jr'ita do sat@lite&

"i%& <, Caracter/sticas de ima%eamento do MSS4LANDSAT

Pela 6i%#ra <,a o'ser)amos #e o espel7o oscila de oeste para leste& A 6re#ncia deoscilaç$o do espel7o @ tal #e permite o ima%eamento de :<m do terreno por micross%#ndo&

A ener%ia pro)eniente de cada elemento de resol#ç$o @ trans6ormada em #m sinalel@trico& Este sinal @ re%istrado a cada >> microsse%#ndos& O tempo necessFrio para #e o sinalel@trico prod#ido em cada detector se9a amostrado @ de ,1 microsse%#ndos&




EEAR <,

Estas caracter/sticas do sistema de re%istro do sinal 6aem com #e ao serem no)amenteamostrados os detectores indi)id#ais ten7am a ima%em do terreno deslocada em apenas :<metros& Como o campo de )isada do sistema @ de ;> metros os detectores indi)id#ais estar$osempre rece'endo radiaç$o pro)eniente de --m do pi2el precedente ao lon%o da lin7a de

)arred#ra& Desta 6orma o taman7o e6eti)o do pi2el ima%eado @ de :< m Hao lon%o da lin7a de)arred#ra por ;> m Hperpendic#larmente G lin7a de )arred#raO#tra caracter/stica do processo de ima%eamento e amostra%em do sinal re%istrado pelo

detector @ a de6asa%em entre as 'andas& Como o tempo de amostra%em de sinal el@trico @ 6inito omesmo pi2el no terreno @ amostrado em tempos di6erentes em cada canal& O arran9o da matri dedetectores 6a com #e ao se le)ar em conta o tempo de amostra%em cada detector o'ser)e#ma Frea de pi2els a oeste da#ela o'ser)ada pelo detector do canal #e o precede& Desta 6orma#ando os dados re%istrados s$o or%aniados n#ma matri a#eles re6erentes ao primeiro canalHMSS 0 de)em ser deslocados em < pi2els para corresponderem G mesma matri de dados do#ltimo canal HMSS ;&

O processo de ima%eamento pelo sistema MSS tam'@m determina di6erenças de

localiaç$o entre lin7as de #m mesmo canal em 6#nç$o de ta2a de re%istro do sinal& Entre a lin7a- e a lin7a < 7F #m deslocamento no terreno de apro2imadamente ** metros ao lon%o da lin7a de)arred#ra&

A cada oscilaç$o do espel7o o sat@lite desloca4se ao lon%o da Jr'ita para proporcionar oima%eamento contin#o do terreno& Entretanto o mo)imento de rotaç$o da Terra pro)oca #m

pe#eno deslocamento do ponto inicial da )arred#ra para oeste a cada oscilaç$o do espel7o o#se9a a cada seis lin7as ima%eadas& Se considerarmos o deslocamento de -8: m ao lon%o daor'ita do sat@lite 7F #m deslocamento de -*: cm entre a primeira e a #ltima col#na de pi2els&

Tais distorções %eom@tricas deri)adas do processo de ima%eamento s$o posteriormentecorri%idas nas estações terrenas&

Os detectores #tiliados no MSS s$o t#'os 6otom#ltiplicadores para os canais 0 : e < ediodos de sil/cio para o canal ;& No caso do MSS a 'ordo do Landsat 1 7a)ia ainda o canaltermal onde os detectores eram de Tel#reto de Merc#rio4 CFdmio H?%CdTe&

#ando a ener%ia re6letida o# emitida pela s#per6/cie atin%e os detectores estes prod#em #m sinal el@trico& Este sinal @ 6#nç$o da potncia #e c7e%a ao detector e de s#asensi'ilidade G radiaç$o incidente n#ma dada 6ai2a do espectro& Este sinal de sa/da do detectorentra n#m m#ltiple2ador Hsistema de transmiss$o sim#ltBnea de sinais #e @ responsF)el portodo o 6l#2o de dados di%itais #e @ en)iado do sat@lite Fs estações terrenas&




EEAR <-

"i%& <- "l#2o se%#ido pelo sinal desde o sensor at@ s#a trasmiss$o Gs estações terrenas

Por meio da 6i%#ra <- )eri6icamos #e o sinal el@trico prod#ido pelo sensor @ diri%ido a#m m#ltiple2ador analJ%ico pro%ramado para operar de acordo com os parBmetrosdeterminados pelo processo de ima%eamento& Este sinais s$o en)iados para #m con)ersor desinal analJ%ico em sinal di%ital a inter)alos de tempo #e s$o controlados por #m oscilador decirc#itos&

111 S(s#&, RBV ;R&#$+) B&) V(*co, Ss#&,<

O sistema R!3 @ #m tipo de sensor #e permite o'ser)ar a cena ima%eada co,o $,#o*o *& o+, ()s#)#)& F semel7ança de #ma cBmera 6oto%rF6ica& A 6i%#ra <* representa osistema R!3 #e opero# a 'ordo dos dois primeiros sat@lites da S@rie Landsat&

Como pode ser o'ser)ado na "i%#ra <* o sistema R!3 a 'ordo desses * sat@lites eraconce'ido para proporcionar in6ormações &s!&c#+(s e &s!c((s&




EEAR <*

Consistia de trs cBmaras independentes #e opera)am sim#ltaneamente sensoriando amesma s#per6/cie em trs 6ai2as do espectro determinadas atra)@s de (%#+os &s!&c#+(s& A cenaterrestre ima%eada pela cBmara representa)a #ma Frea de -8: m& A ener%ia pro)eniente dessaFrea impressiona)a #m t#'o 6otossens/)el& Um o't#rador 6ec7a)a ent$o a entrada de ener%ia

pro)eniente da cena e ima%em do terreno no t#'o era )arrida por #m 6ei2e de el@trons prod#indo #m sinal proporcional G intensidade de ener%ia incidente& O tempo de )arred#raeletrnica para cada 6ai2a espectral era de 1: se%#ndos e o inter)alo entre d#as e2posiçõess#cessi)as era de *: se%#ndos a 6im de serem prod#idas com s#perposiç$o ao lon%o da lin7a dedeslocamento do sat@lite&

"i%& <* CBmara M#ltiespectral R!3 no Landsat - e *

Para o sat@lite Landsat 1 a concepç$o do sitema R!3 6oi totalmente re)ista& Opto#4se pela operaç$o de d#as camaras R!3 em #ma 6ai2a do espectro apenas e com mel7or resol#ç$oespacial em relaç$o ao MSS&




EEAR <1

A "i%#ra <1 representa de 6orma es#emFtica o sistema R!3 a 'ordo do Landsat 1& "oram6eitas al%#mas modi6icações no sistema Jptico e no sistema eletrnico das camaras #e setrans6ormaram em camaras pancromFticas com resol#ç$o nominal de apro2imadamente *: m

*: m&"i%& <1 Es#ema das cBmeras R!3 a 'ordo do Landsat 1

Ao contrFrio do sistema MSS os dados R!3 n$o s$o trans6ormados de analJ%icos paradi%itais antes de serem transmitidos as estações terrestres&

A ta'ela a'ai2o mostra as caracter/sticas dos sensores a 'ordo dos satelites - e *& S#aanFlise permite )eri6icar #e o sensor MSS apresenta)a #ma )anta%em so're a camara R!3 #eera de at#ar na 6ai2a do in6ra)ermel7o prJ2imo& Com isso a com#nidade de #s#Frios passo# aa#mentar s#a demanda so're os dados do sensor MSS 7a)endo pe#eno desen)ol)imento de

aplicações para os dados R!3&Caracter/sticas da car%a Qtil do Landsat - e *

Sat@lites Sensores !anda Inter)alo Hµm Resol#ç$o Hm

Landsat - e * R!3 - ,08 V ,:; 8,

R!3 * ,:8 V ,<8 8,

R!3 1 ,;, V ,81 8,

MSS 0 ,:, V ,<, ;>

MSS : ,<, V ,;, ;>

MSS < ,;, V ,8, ;>




EEAR <0

MSS ; ,8, V --, ;>

A alternati)a adotada como 6oi mencionada 6oi modi6icar a car%a Qtil para o terceirosat@lite da s@rie& O sensor R!3 passo# a operar em #ma Qnica 'anda pancromFtica prod#indoima%ens com mel7or resol#ç$o espacial e o sensor MSS te)e #ma 'anda adicionada para operarna re%i$o do in6ra)ermel7o termal&

Essas m#danças na car%a Qtil n$o demandaram alterações nas caracter/sticas da plata6orma #e permanece# a mesma&

Caracter/sticas da car%a Qtil do Landsat 1


Landsat 1 R!3 - ,:,: V ,;,: 0,

MSS 0 ,: V ,<, ;>

MSS : ,<, V ,;, ;>

MSS < ,;, V ,8, ;>

MSS ; ,8, V --, ;>

MSS 8 -,0 V -*< *0,

111W S(s#&, *& '+:65o Bo+*o ; YBVTR<#ando o primeiro sat@lite da S@rie Landsat 6oi lançado e2istiam somente 0 estações

terrenas H1 nos EUA e - no CanadF aptas a rece'erem os dados coletados a 'ordo& Destamaneira apenas os dados coletados na Frea de in6l#ncia destas estações poderiam sertransmitidos Gs estações terrenas imediatamente apJs s#a detecç$o Htransmiss$o em tempo real&

Os dados coletados nas demais re%iões da Terra precisa)am portanto ser armaenados a 'ordoat@ #e o sat@lite se apro2imasse da es6era de in6l#ncia das estações de rastreamento e recepç$ode dados&

O e#ipamento responsF)el pela armaena%em dos dados @ con7ecido por !3TR&Esse sistema pode armaenar sim#ltaneamente os dados coletados pelos dois sistemas sensores&

Um dos maiores pro'lemas en)ol)idos com a armaena%em de dados a 'ordo @ s#as#scepti'ilidade a 6al7as de operaç$o desde o lançamento do -q sat@lite& No Landsat - #m dossistemas de %ra)aç$o a 'ordo te)e d#raç$o de apenas -, dias& No Landsat 1 #m dos sistemas de%ra)aç$o a 'ordo torno#4se inQtil para o MSS apJs cerca de #ma semana de operaç$o en#antoo o#tro contin#o# em operaç$o at@ a desati)aç$o do sat@lite&

111 S$s(s#&, *& Co%&# *& D*os ;SCD<O S$s(s#&, *& Co%&# *& D*os 6a parte de car%a Qtil do sistema Landsat em'ora

n$o se9a #m sensor e sim #m s(s#&, *& co,$)(c65o&Cada SCD tem dois componentes principais( #m s$s(s#&, *& +&#+)s,(ss5o o+*o

*o s#8%(#& e as !%#o+,s *& co%&# *& **os !+o!+(,&)#& *(#s #e se encontraram nosolo HPCD o# PCM& Tais plata6ormas terrestres permitem a coleta e a transmiss$o de dados de 8sensores #e mostram condições locais de temperat#ra #midade etc&

112 S#8%(#&s L)*s# H & 1121 P+()c(!(s C+c#&+"s#(cs *os L)*s# H &

?o#)e m#danças s#'stanciais na con6i%#raç$o dos sat@lites do pro%rama Landsat a partirdo lançamento do Landsat 0&




EEAR <:

De acordo com o Landsat 0 Data Users ?and'oo HUS+S ->80 o sistema Landsat a partir de se# #arto sat@lite 6oi conce'ido para mel7orar a capacidade de a#isiç$o de dadosor'itais atra)@s de incl#s$o de sensores mais e6icientes e com tecnolo%ia #e permitisse o

processamento rFpido da in6ormaç$o& Um dos maiores J'ices para o #so operacional dos dados

era o tempo decorrido entre a a#isiç$o dos dados e s#a disponi'iliaç$o para #so em 6ormato deima%ens &O Landsat 0 e o : representaram portanto #ma ponte entre as anti%as e as no)as

%erações de sistemas or'itais de sensoriamento remoto da s#per6/cie terrestre&Em primeiro l#%ar o s#'sistema sat@lite 6oi conce'ido como #ma espaçona)e mod#lar

HM#ltimission Mod#le Spacecra6 m#ito maior #e as anteriores tendo os se%#intes 6#nções(ad#irir ima%ens da s#per6/cie terrestre atra)@s de dois sistemas sensores HMSS e TM 6ornecermeios de transmiss$o das ima%ens diretamente Gs estações terrestres atra)@s de sat@lites detelecom#nicações HTancin% and Data Relab Satellite Sbstem 4 TDRSS proporcionar ener%ia

para a operaç$o dos instr#mentos sensores e#ipamentos sensores e e#ipamentos de s#portemanter esta'ilidade de alt#ra das estações terrestres intera%ir com o ni'#s espaciais&

Na 6i%#ra <0 o'ser)amos #e a 6orma do s#'sistema sat@lite #tiliado nas missõesLandsat 0 e Landsat : @ totalmente di6erente dos sat@lites enteriores& A caracter/stica maismarcante @ a presença de #m mastro com 1; metros de alt#ra c#9a 6#nç$o era s#stentar a antenade transmiss$o )ia TDRSS& O#tra di6erença )is/)el entre as d#as con6i%#rações @ #e os sat@lites

posteriores tin7am #m Qnico painel solar&O corpo principal do sat@lite @ 6ormado por dois mJd#los #ma correspondente G estr#t#ra

do sat@lite e o#tro correspondente aos instr#mentos&As 6i%#ras <0 e <: permitem o'ser)ar #e os principais componentes do s#'sistema

sat@lite s$o 'asicamente os mesmos das missões precedentes porem conce'idos para mel7ordesempen7o&

O mJd#lo correspondente ao sat@lite propriamente dito @ composto por #atros#'sistemas( s$s(s#&, *& s$!+(,&)#o *& &)&+'( s$s(s#&, *& co)#+o%& *& #(#$*&s$s(s#&, *& #+)s,(ss5o & !+oc&ss,&)#o *& **os e $, s$s(s#&, *& !+o!$%s5o& Estess#'sistemas est$o montados n#ma estr#t#ra trian%#lar H"i%#ra <0&

Cada #m destes s#'sistemas @ #m mJd#lo 6ormatado em recipientes com dimensões de-** cm por -** cm por 11 cm com e2ceç$o do sistema de prop#ls$o #e @ acoplado na parte

posterior do sat@lite&




EEAR <<

"i%& <0 MJd#lo sat@lite Landsat 0 e Landsat :

O S$s(s#&, *& Co,$)(c65o & P+oc&ss,&)#o a 'ordo permite a transmiss$otelem@trica de dados de dois modos( #m modo ade#ado G transmiss$o normal com #ma ta2a detransmiss$o de 8 mil 'its por se%#ndo e #m modo de transmiss$o para al/)io imediato dememJria do comp#tador e correç$o da transmiss$o de dados de car%a Qtil& Este sistema incl#iainda dois %ra)adores de 'ordo para dados de telemetria&

Toda com#nicaç$o entre o sat@lite e as estações terrenas Hcom e2ceç$o dos instr#mentos

de 'anda lar%a @ 6eita atra)@s deste s#'sistema #e poss#i ainda #m comp#tador de 'ordo com#ma capacidade de memJria de <0&,,, pala)ras& Este comp#tador pode ser #tiliado paradi6erentes 6#nções tais como controle de atit#de orientaç$o da antena controle da espaçona)econtrole da antena TDRSS cFlc#lo das e6em@rides solares detecç$o e correç$o de 6al7as desensores e monitoramento de telemetria& O sistema pre)ia tam'@m #e esse comp#tador possaser operado telemetricamente a partir das estações terrenas&

O S$s(s#&, *& Co)#+o%& *& A#(#$*& @ #m sistema considerado de alta precis$o para a@poca em #e 6oi desen)ol)ido com #ma tolerBncia de )ariaç$o da posiç$o nos trs ei2os de,,-q e com #ma esta'ilidade de -,q %ra#s por se%#ndo&

?F ainda #m s#'sistema alternati)o H sa!e,hold mode #e permitia o controle de atit#desem o a#2/lio do comp#tador de 'ordo e #e opera)a de modo semel7ante ao dos primeiros

sat@lites da S@rie Landsat&




EEAR <;

O S$s(s#&, *& P+o!$%s5o @ #tiliado para 6aer os a9#stes da Jr'ita do sat@litenecessFrios para manter constante o padr$o de co'ert#ra do solo& K tam'@m #tiliado para ocontrole de atit#de #ando o s#'sistema de controle de atit#de apresenta al%#ma 6al7a deoperaç$o&

A 6i%#ra <: apresenta de 6orma es#emFtica os principais componentes do mJd#lo deinstr#mentos& Podemos o'ser)ar #e o sensor TM encontra)a4se localiado na 'ase de mJd#loen#anto o MSS localia)a4se na porç$o anterior do sat@lite&

"i%& <: MJd#lo de instr#mentos Landsat 0 e Landsat :

O mastro montado para o sistema TDRSS te)e a 6#nç$o de proporcionar #m amplocampo )isada& Al@m disto ser)ia de s#porte para #ma antena #e rece'esse contin#amentein6ormações para o cFlc#lo na posiç$o e a )elocidades do sat@lite& Esta antena era con7ecidacomo +lo'al Position Sbstem H+PS e se#s dados alimenta)am os al%oratimos para controle deatit#de implementados no comp#tador de 'ordo& Estes dados permitem controlar a direç$o daantena TDRSS e transmitidos telemetricamente para as estações terrestres podem ser #tiliados

para a correç$o %eom@trica das ima%ens TM e MSS& Esse 6oi portanto o primeiro sat@lite a#tiliar #m sistema de posicionamento %lo'al #ma tecnolo%ia de ponta para a d@cada de ->8,em #e o sat@lite esta)a sendo constr#/do&




EEAR <8

O s#'sistema de com#nicaç$o em 'anda lar%a 6oi conce'ido para poss'ilitar atransmiss$o de dados MSS H'anda S e TM H'anda )ia TDRS o# diretamente Gs estaçõesterrestres& Nesse mJd#lo de instr#mento encontra4se tam'@m o painel solar responsF)el pelatrans6ormaç$o de ener%ia solar em ener%ia el@trica necessFria G operaç$o do sat@lite&

1122 C+c#&+"s#(cs * ^+(# *os L)*s# H & A Jr'ita dos sat@lites Landsat 0 e : @ semel7ante G dos sat@lites anteriores& E repetiti)a

circ#lar Sol4sincroma e #ase4polar& S#a alt#ra @ in6erior a dos primeiros sat@lites estando posicionada a ;,: m em relaç$o G s#per6/cie terrestre no E#ador& A ta'ela :&0 permiteindenti6icar as principais as principais di6erenças entre as or'itas dos sat@lites -*1 e a dossat@lites 0 e : da serie Landsat&

P+,&#+os o+(#(s *os s#8%(#&s * s8+(& L)*s#ParBmetros or'itais Landsat -*1 Landsat 0:

Altit#de Hm >*, ;,:

Inclinaç$o H%ra#s >>0 >8*

Per/odo Hmin#tos -,1 >8*

?orFrio de passa%em pelo E#ador >-: >0:

D#raç$o do ciclo de co'ert#ra Hdias -8 -<

A Jr'ita mais 'ai2a do sat@lite determino# #m padr$o de co'ert#ra da s#per6/cie 'astantedi6erente da#ele apresentado pelos primeiros sat@lites da s@rie& A 6i%#ra << apresenta o padr$ode co'ert#ra do terreno proporcionado pelos sat@lites 0 e : da serie Landsat& Os sensores a 'ordodo sat@lite coletam dados de #ma 6ai2a de -8: m& O sistema de reco'rimento da s#per6/cie acada -< dias determina o padr$o se%#ndo o #al a 6ai2a ad9acente G -q primeira or'ita do dia -serF reco'erta pelo sat@lite apenas na or'ita do oita)o dia&

A porcenta%em de reco'rimento entre 6ai2as ad9acentes no terreno para os sat@lites 0 e : @ 'em menor #e para os sat@lites - * e 1&

112? C+' i#(% *os s#8%(#&s L)*s# H & Os sensores a 'ordo dos sat@lites 0 e : s$o o MSS H .ultispectral "canner "ubs#stem- e o

TM HThematic.apper-*O sensor MSS @ semel7ante aos #tiliados nos trs primeiros sat@lites da serie Landsat&

Entretanto de)ido Gs modi6icações na alt#ra de or'ita do sat@lite o sistema Jptico dosistema MSS te)e de ser adaptado para #e manti)esse a resol#ç$o de 8, m 8, m no terreno&A resol#ç$o e6eti)a do sensor tam'@m @ #m po#co di6erente do sensor MSS a 'ordo dos sat@lites-*1& Entretanto como para 6ins de #tiliaç$o os prod#tos tem caracter/sticas e#i)alentes aolon%o da serie Landsat n$o entraremos em pormenores so're as adaptações so6ridas pelo MSS a

'ordo dos sat@lites 0 e :&




EEAR <>

"i%& << Padr$o de co'ert#ra pela Jr'ita dos sat@lites Landsat 0 e :

O s&)so+ TM 6oi #m sistema a)ançado de )arred#ra m#ltiespectral na @poca em #e o

sat@lite 6oi lançado pela primeira )e 7F #m #arto do s@c#lo& "oi conce'ido para proporcionar(resol#ç$o espacial mais 6ina mel7or discriminaç$o espectral entre o'9etos da s#per6/cie terrestremaior 6idelidade %eom@trica e mel7or precis$o radiometrica em relaç$o ao sensor MSS& ATa'ela a'ai2o apresenta as caracter/sticas principais da car%a Qtil dos sensores Landsat 0 e :&

Caracter/sticas dos Sensores a 'ordo dos sat@lites 0 e :


Landsat 0 e : MSS 0 ,:, V ,<, 8*

MSS : ,<, V ,;, 8*

MSS < ,;, V ,8, 8*

MSS ; ,8, V --, 8*

TM - ,0: V :* 1,

TM * ,:* V <, 1,

TM 1 ,<1 V <> 1,

TM 0 ,;< V ,>, 1,

TM : -:: V -;: 1,

TM < -,0, V -*:, -*,

TM ; *,8 V *1: 1,A anFlise da ta'ela acima mostra #e o sensor TM apresento# )Frias caracter/sticasino)adoras& "oram incl#/das #ma 'anda na re%i$o do a#l e d#as 'andas na re%i$o doin6ra)ermel7o de ondas c#rtas al@m da 'anda termal& A resol#ç$o espectral tam'@m mel7oro##ma )e #e as 'andas 6icaram mais estreitas& Al@m disso com 'ase no con7ecimento docomportamento espectral dos al)os #e se tin7a em mente discriminar essas 'andas 6oram mais

'em posicionadas& Com isso o potencial teJrico de aplicaç$o das ima%ens 6oi ampliado&

112H I,'&*o+ TM ;T/&,#(c M!!&+<O sistema TM @ composto por #m con9#nto de s#'sistemas con6i%#rados para permitir o

ima%eamento do terreno com 6idelidade %eom@trica& A ener%ia pro)eniente da cena atin%e o




EEAR ;,

espel7o de )arred#ra apJs passar por #m sistema de proteç$o contra radiaç$o solar direta H sun shade& O espel7o de )arred#ra @ conectado a #m sistema eletrnico #e controla s#a oscilaç$o&

O espel7o de )arred#ra oscila perpendic#larmente G direç$o de deslocamento do sat@liteem sentido leste4oeste e oeste4leste se%#ndo #m Bn%#lo de )arred#ra de ;;q& A 6re#ncia com

#e o espel7o oscila @ de ;? sendo necessFrios -,; microsse%#ndos para #e este complete#ma )arred#ra& O in/cio e o t@rmino de cada per/odo de )arred#ra anterior s$o controlados por#ma monitor de Bn%#lo de )arred#ra&

O sinal coletado pelo espel7o @ direcionado para #m telescJpio com #m diBmetro dea'ert#ra de 0--: cm e #ma distancia 6ocal de *018 cm&

O sinal #e atra)essa o telescJpio atin%e #m se%#ndo sistema Jptico constit#/do 'asicamente por espel7os c#9a a 6#nç$o principal @ co++('(+ o s()% co%&#*o !&%o &s!&%/o *&:++&*$+& Este sistema @ composto por #m par de espel7os c#9a oscilaç$o @ pro%ramada demodo a compensar o e6eito do deslocamento da espaçona)e so're o processo de )arred#ra&

A 6i%#ra <; il#stra o e6eito do s#'sistema Jptico de correç$o de )arred#ra so're o sinal pelo sensor TM& Na 6i%#ra <;a o'ser)amos o padr$o da )arred#ra #e seria 6ormado se n$o

7o#)esse #m s#'sistema de correç$p para o e6eito res#ltante do deslocamento da espaçona)e&ApJs a correç$oH<;' as lin7as de )arred#ra tornam4se paralelas n$o 7a)endo sit#ações des#perposiç$o o# n$o reco'rimento entre lin7as s#cessi)as&

En#anto o espel7o oscila de oeste para leste Ho# )ice4)ersa o s#'sistema de correç$odas lin7as de )arred#ra mo)imenta o campo instantBneo de )isada HI"O3 em direç$o ao norte&O res#ltado @ #e cada )arred#ra torna4se perpendic#lar Gs direções de deslocamento do sat@lite&Para prod#ir essas correções o espel7o corretor oscila a #ma ta2a d#as )ees maior #e a6reZncia de oscilaç$o do espel7o de )arred#ra&

O#tro componente do s#'sistema TM @ o se# s$s(s#&, *& c%(+65o& Ele se encontracolocado na parte anterior do plano 6ocal e @ 6ormado por lBmpada de t#n%stnio para cali'raç$odos canais TM- a TM: e TM; por #m corpo Ne%ro para a cali'raç$o do canal TM< e por #mo't#rador #e oscila G mesma 6reZncia do espel7o de )arred#ra& Desta maneira a radiaç$o das6ontes de cali'raç$o @ introd#ida no campo de )isada do detector d#rante o per/odo de)arred#ra&

"i%& <; E6eito do s#'sistema Jptico de correç$o de )arred#ra




EEAR ;-

A radiaç$o do al)o e da 6onte de cali'raç$o incide alternadamente so're a matri dedetectores do Plano "ocal Principal #e representa o s#'sistema responsF)el pela trans6ormaç$ode ener%ia radiante em #m sinal el@trico&

O Plano "ocal Principal cont@m #ma matri de -< detectores de sil/cio re6erentes aos 0

canais espectrais da re%i$o )is/)el 'em como os componentes de ampli6icaç$o do sinal el@trico&Tendo em )ista o a#ecimento pro)ocado pela radiaç$o in6ra)ermel7a esta @ 6ocaliadan#m o#tro plano 6ocal res6riado H+oooled Focal Plane #e cont@m #ma matri de -<detectores de antimoneto de /ndio HInS' para os canais TM: e TM; e #ma matri de 0detectores de tel#reto de mercQrio4cadmio H?%CdTe para o canal TM<& Esse plano 6ocal poss#i#m sistema de controle de temperat#ra #e permite manter trs temperat#ras selecionadas H>, >: -,: &

Desta maneira o sinal detectado em cada canal @ trans6erido para #m m#ltipe2er econ)ertido em sinal di%ital atra)@s de #m sistema AD H Analo%icoDi%ital& A sa/da de dados @ent$o se#enciada por #m m#ltipe2er di%ital #e transmite os dados )ia telemetria&

A ta'ela a'ai2o apresenta de 6orma res#mida as principais caracter/sticas do processo de

)arred#ra do sensor TM para os #s#Frios dos dados a caracter/stica mais rele)ante @ a lar%#rade 6ai2a ima%eada e o per/odo de )arred#ra& A lar%#ra da 6ai2a ima%eada indica a dimens$omF2ima da Frea ima%eada instantaneamente e o per/odo de )arred#ra in6orma o tempo ded#raç$o da a#isiç$o do dado& Essas in6ormações para al%#mas aplicações n$o s$o cr/ticas mas

para o#tras podem inter6erir na anFlise e interpretaç$o dos dados& Na %eraç$o de modelosemp/ricos em #e s$o esta'elecidas re%ressões entre dados coletados no campo e dadosespectrais da cena @ sempre Qtil ter em mente #e a cena @ o'tida n#m dado instante do tempocomo #m piscar de ol7os en#anto a a#isiç$o de in6ormações de campo pode le)ar 7oras eat@ mesmo dias e isto a6etara o tipo de interpretaç$o #e se dF aos res#ltados&

Em relaç$o G lar%#ra da 6ai2a ima%eada ela inter6ace no taman7o da re%i$o #e podemosest#dar #sando #ma Qnica cena& Em'ora e2istam procedimentos para normaliaç$o de dados sea re%i$o 6or maior #e o limite da Frea ima%eada a #tilidade dos dados serF mais restrita paraal%#mas aplicações&

A 6i%#ra <8 representa o padr$o de ima%eamento no terreno proporcionado pelo sensorTM& Cada ponto Hpi2el irF prod#ir #m sinal proporcional G s#a ener%ia radiante o #al serFtrans6ormado em sinal di%ital para ser armaenado a 'ordo eo# transmitido )ia telemetria&

Caracter/sticas do Sensor TM

Lar%#ra da 6ai2a ima%eada -8: m

Per/odo de )arred#ra -0*> µse%

"re#ncia de )arred#ra <> ?Tempo de )arred#ra ati)a <,; µse%

Tempo de retorno do espel7o -,; µse%

Tempo de permanncia do I"O3 >< µse%

E2tens$o da lin7a de )arred#ra <1*, I"O3

Taman7o do espel7o :1 2 0- cm




EEAR ;*

"i% <8 Padr$o de ima%eamento do sensor TM

11? S#8%(#&s L)*s# W & Com s#cesso do Pro%rama Landsat e crescente #so das ima%ens o %o)erno americano

em meados de ->80 o'ri%o# a NASA e a NOAA a trans6erirem para o setor pri)ado o pro%ramaLandsat incl#indo a constr#ç$o lançamento recepç$o e distri'#iç$o de dados dos sat@litesLandsat 0 e :& Entre ->8: e ->>0 os direitos e2cl#si)os de comercialiaç$o dos dados dossat@lites Landsat 0 e : eram da empresa EOSAT HEarta7 O'ser)ation Satellite Companb& Por)olta de ->>* 6ico# claro #e o alto c#sto dos dados 6ornecidos comercialmente 7a)iarestrin%ido s#a #tiliaç$o pelo setor pQ'lico&

Em resposta a isso o Con%resso Nacional apro)o# lei esta'elecendo #ma no)a pol/tica para o sensoriamento remoto da s#per6/cie terrestre( - 6im da comercialiaç$o de dados a partirdo lançamento de no)os sat@lites do Pro%rama Landsat * retorno do pro%rama G administraç$o%o)ernamental 1 esta'elecimento de #ma pol/tica de preços dos dados #e atendesse Gsdemandas dos #s#Frios 0 implementaç$o dessa pol/tica a partir dos 6#t#ros sat@lites da s@rie :est/m#lo ao desen)ol)imento de sistemas a)ançados de sensoriamento remoto e criaç$o de no)asoport#nidades de comercialiaç$o&

A perda do Landsat < em o#t#'ro de ->>1 6e com #e a essa pol/tica 6osseimplementada mais rapidamente& O Landsat ; 6oi desen)ol)ido a partir de cooperaç$o entre a

NASA NOAA e US+S& A NASA era responsF)el pelo desen)ol)imento e lançamento dosat@lite e pelo desen)ol)imento do sistema de recepç$o terrestre Hse%mento solo& Para isso ela




EEAR ;1

contrato# a ?#%7es Santa !ar'ara Remote Sensin% para a constr#ç$o do sensor e a Loc7eadMartin% Missilesand Space para a constr#ç$o do sat@lite&

A NOAA 6ico# responsF)el pela operaç$o e man#tenç$o do sat@lite em Jr'ita e pelaoperaç$o das estações terrenas d#rante a )ida Qtil do sat@lite& O US+S @ o Jr%$o #e e2ec#ta

para a NOAA as ati)idades de a#isiç$o processamento ar#i)o e distri'#iç$o dos dados&Os o'9eti)os da miss$o Landsat ; 6oram( - proporcionar a contin#idade de a#isiç$o dedados da s#per6/cie continental da terra para atender G demanda da com#nidade cient/6ica )oltada

para a a%enda de m#danças %lo'ais * constr#ir e manter at#aliado #m ar#i)o %lo'al deima%ens sem co'ert#ra de n#)ens 1 6ornecer ima%ens da s#per6/cie terrestre a 'ai2o c#sto para#s#Frios 0 mel7orar a cali'raç$o a'sol#ta dos dados de modo a tornF4la mel7or do #e : \trans6ormando4se em #ma re6erencia para o#tras missões : a#tomatiar o sistema dedistri'#iç$o de dados de modo #e esta se d n#m prao de 08 7oras entre a a#isiç$o e adistri'#iç$o&

A contin#idade do pro%rama Landsat #e permiti# a constr#ç$o do Landsat ; 6e partedo Pro%rama americano de pes#isa em m#danças %lo'ais HUS 2lobal +hange esearch

Program- e do pro%rama da NASA con7ecido por Eart7 Sciences Enterprise #e representa #mes6orço de lon%o prao )oltado para o est#do das m#danças %lo'ais do am'iente terrestre&

O Landsat ; 6oi constr#/do para ter )ida Qtil de : anos e para dar contin#idade aossat@lites Lansat 0 e : inte%rando o sistema de o'ser)aç$o da Terra #e en)ol)ia as no)as

plata6ormas tais como os sat@lites Terra e A#a&A comparaç$o de 6i%#ra :&-0 com a "i%#ra :&-, mostra #e o sat@lite em s#a se2ta e

s@tima )ers$o poss#i 'asicamente a mesma con6i%#raç$o e componentes dos dois anteriores masa operaç$o dos sistemas 6oi 'astante ino)ada&

Para o comando e operaç$o do sat@lite @ #tiliada a 'anda S en#anto a 'anda @ #sada para a transmiss$o de dados para as estações terrenas& O sistema tam'@m rece'e# como ino)aç$o#m %ra)ador de 'ordo HSolid State Recorder 4 SSR com capacidade para armaenar ?`'('(#s o# o e#i)alente a H2 ,()$#os *& **os co%&#*os !&%os s&)so+&s e 2 /o+s *& **os*& #&%&,&#+( *& ,)$#&)65o&

Os sat@lites < e ; ao contrFrio dos anteriores 6oram con6i%#rados para ter como car%a Qtil$, i)(co s&)so+ o E)/c&* T/&,#(c M!!&+ P%$s HETMg &




EEAR ;0

O s&)so+ ETMQ 6oi desen)ol)ido a partir do TM o# se9a @ #m sistema de )arred#ramecBnica #e opera de 6orma idntica ao TM& A principal distinç$o entre o TM e o ETM g 6oi a()c%$s5o *& $, )* !)c+o,7#(c e o $,&)#o *& ')/o ) )* #&+,% #e permiti# amel7oria de resol#ç$o espacial& Al@m disso 6oram adicionadas dois sistemas de cali'raç$o solar&

A 6i%#ra <> mostra os componetes 'Fsicos do sensor ETMg& Da mesma 6orma como o sensorTM o ETMgcoleta 6iltra e detecta a radiaç$o n#ma 6ai2a com lar%#ra de -8: m a partir daoscilaç$o de #m espel7o de )arred#ra perpendic#lar Hcross,track scan- G direç$o dedeslocamento do sat@lite& O mo)imento do sat@lites permite a )arred#ra ao lon%o da Jr'itaHalong,trockscan- 6ormando4se assim #ma ima%em cont/n#a do terreno&"i%& <> Con6i%#raç$o dossat@lites < e ; do Sistema Landsat

Con6orme pode ser le)ado na "i%#ra ;, a radiaç$o pro)eniente da cena passa atra)@s de)Frios s#'sistemas do ETMg antes #e se9a coletada pelos detectores localiados nos planos6ocais& O espel7o %iratJrio 'idirecional )arre a lin7a de )isada do detector de oeste para este e de

leste para oeste perpendic#larmente G or'ita do sat@lite en#anto a plata6orma proporciona omo)imento na direç$o norte4s#l&"i%& ;, Componentes do sensor ETMg a 'ordo do Landsat ;

O telescJpio 6ocalia a ener%ia so're os espel7os de compensaç$o de mo)imento H scanline corrector , correç$o de lin7a de )arred#ra onde ela @ redirecionada para o plano local& Osistema de correç$o de lin7a de )arred#ra @ necessFrio de)ido ao e6eito composto do mo)imentoor'ital e da )arred#ra #e le)a a considerF)el so'reposiç$o e lac#nas de ima%eamento entre)arred#ras s#cessi)as& Este sistema @ semel7ante ao #sado para o sensor TM e encontra4sedescrito com mais detal7es na#ele tJpico&




EEAR ;:

A ener%ia alin7ada atin%e o Plano "ocal PrimFrio onde se encontram os detectores desil/cio para as 'andas -40 e 8 HpancromFtica& Parte de ener%ia @ rediricionada para o Plano "ocalRe6ri%erado onde se localia)am os detectores das 'andas : < e ;& A temperat#ra desse plano6ocal @ mantida em >- #sando #m sistema de res6riamento radiati)o& Os 6iltros espectrais para

cada #ma das 'andas s$o localiadas em 6rente aos detectores&O S(s#&, *& V++&*$+ H"can .irror ssembl# , ".- 6a a )arred#ra perpendic#larao lon%o de #ma 6ai2a de -8: m de lar%#ra& Esse sistema consiste de #m espel7o plano mantido

por pi)s 6le2/)eis em cada #m dos lados componentes para monitorar o Bn%#lo de )arred#radois sistemas para amortecer a parada do espel7o antes de m#dança da direç$o de )arred#ra e #msistema de compensaç$o de tor#e e toda a eletrnica de controle do processo de )arred#ra peloespel7o& Com isso a mo)imentaç$o do espel7o em cada direç$o @ interrompida pelo sistema deamortecimento e reiniciada pelo tor#e d#rante o per/odo de retorno& A intensidade de tor#e @controlada por #m microprocessador a partir de in6ormações so're o Bn%#lo espel7o& Aeletrnica do sistema de )arred#ra @ red#ndante para #e possa ser s#'stit#/da em caso de 6al7a&

A ta'ela a'ai2o mostra as 'andas de sensor ETMg as #ais com e2ceç$o da 'anda pancromFtica correspondem a#elas do sensor TM& A %rande )anta%em de 'anda pancromFticade -:m @ a s#a #tiliaç$o como entrada para al%oritmos #e permitem atra)@s de m@todos de

processamento di%ital #ma mel7oria da resol#ç$o espacial das 'andas m#lti4espectrais de 1,m& Nesse sentido o sensor ETMg represento# #m a)anço em relaç$o ao TM&

Caracter/sticas do Sensor ETMg


Landsat ; ETMg - ,0: V :* 1,

ETMg

* ,:* 4 <, 1,ETMg 1 ,<1 4 <> 1,

ETMg 0 ,;> V ,>, 1,

ETMg : -:: V -;: 1,

ETMg < -,0, V -*:, -*,

ETMg ; *,8 V *1: 1,

ETMg Pan ,:, V ,>, -:

2 O !+o'+, SPOT ;Ss#m,& P+o#o(+& *nOs&+:#(o) *& L T&++&<21 C+c#&+"s#(cs G&+(s Do P+o'+, SPOT

Os sat@lites da s@rie SPOT 6aem parte do pro%rama espacial 6rancs& A principaldi6erença entre o pro%rama SPOT H"#st4me Probatoire d5'bser%ation de la Terre- e o pro%rama

Landsat @ o de co)c&!65o& O s(s#&, L)*s# 6oi plane9ado para ad#irir ima%ensco)#()$,&)#& so're a s#per6/cie da terra com a possi'ilidade de distri'#ir os dados para #em




EEAR ;<

poss#/sse #ma antena e o# disp#sesse a comprar& O s(s#&, SPOT Htam'@m %ra6ado como Spot6oi conce'ido como #m s(s#&, co,&+c(% no #al as ima%ens s$o ad#iridas H%ra)adas e

processadas apenas so &)co,&)*& Em'ora e2istiam antenas de recepç$o distri'#/das pelom#ndo o plane9amento das a#isições e a colocaç$o dos pedidos de ima%em s$o 6eitos de 6orma

centraliada para #e n$o 7a9a con6lito na pro%ramaç$o dos modos de a#isiç$o e operaç$o decar%a Qtil&Para atender G comercialiaç$o e G di6#s$o dos dados 6oi criada #ma empresa a Soci@t@

Spot Ima%e #e poss#i 6iliais em di)ersos pa/ses& A SPOT Ima%e @ #ma compan7ia pri)ada comsede na "rança e 6oi 6ormada em ->8* para c#idar da distri'#iç$o comercial das ima%ens SPOT

promo)er o sistema e %erar e processar os dados& Ela esta'elece# #ma rede de distri'#idores emmais de *, pa/ses& No !rasil a comercialiaç$o destes prod#tos @ 6eita atra)@s da Intersat&At#almente a constr#ç$o e o lançamento dos sat@lites s$o 6inanciados pelo %o)erno 6rancs masestF pre)isto #e no 6#t#ro a no)a %eraç$o de sat@lites se9a totalmente 6inanciada pelo setor

pri)ado&O pro%rama SPOT te)e o se# in/cio em ->;8 na "rança so' a %erncia da A%ncia

Espacial "rancesa4 CNES em cola'oraç$o com os %o)ernos da S#@cia e da !@l%ica& O o'9eti)odo pro%rama era se capacitar para lançar )Frios sat@lites carto%rF6icos e de rec#rsos nat#rais& O

primeiro sat@lite do pro%rama SPOT o SPOT4- 6oi lançado em ** de 6e)ereiro de ->8< a 'ordodo 6o%#ete Ariene em o#r# na +#iana "rancesa&

Os trs primeiros sat@lites da s@rie SPOT le)aram a 'ordo dois sistemas sensoresindnticos H?R3 4 ?AUT Resol#tion 3isi'le os #ais podem ser ati)ados independentementecom possi'ilidade de apontamento perpendic#lar ao deslocamento do sat@lite&

Estes sensores opera)am no modo pancromFtico com #ma Qnica 'anda espectralcentrada entre ,:-fm e ,;1fm e resol#ç$o espacial de -,m e no modo m#ltiespectral com trs

'andas espectrais d#as localiadas no )isi)el e #ma no in6ra)ermel7o prJ2imo e resol#ç$oespacial de *,m H)er ta'ela a'ai2o&

Estes sistemas sensores representaram #m s#'stancial a)anço na Frea do sensoriamentoremoto Jptico por#e s#'stit#/ram a tecnolo%ia de )arred#ra mecBnica #tiliada pelos sensoresMSS TM e ETM pela )arred#ra eletrnica no plano do o'9eto&

Cada cBmera poss#i #ma 'arra linear de detectores #e permite ima%ear com o a)ançodo sat@lite #ma 6ai2a de )arred#ra de <, m& #ando os dois sensores ?R3 operamsim#ltaneamente a 6ai2a total ima%eada @ de --; m de)ido ao reco'rimento entre 6ai2as& Aresol#ç$o radiom@trica das ima%ens @ de 8 'its&

Caracter/sticas do sensor ?R3 a 'ordo dos sat@lites SPOT - * e 1

!anda Resol#ç$o EspectralHµm

Resol#ç$o Espacial Hm Lar%#ra de 6ai2a ima%eadaHm

S- ,:, V ,:> *, <, Hnadir V 8, Ho664nadir

S* ,<- V ,<8 *, <, Hnadir V 8, Ho664nadir

S1 ,;> V ,8> *, <, Hnadir V 8, Ho664nadir

P ,:- V ,;1 -, <, Hnadir V 8, Ho664nadir

Uma das caracter/sticas ino)adoras dos instr#mentos a 'ordo do SPOT4- era a possi'ilidade de o'ser)aç$o o4)*(+ ;!o)#,&)#o *(+&c(o)%<& O sensor podia serdirecionado de modo a o'ser)ar c&)s %#&+(s G or'ita em #e se encontra)a inserido o sat@liteem dado momento& Esta possi'ilidade de o'ser)aç$o o664nadir tin7a como )anta%em o a#mentoda 6re#ncia de o'ser)aç$o so're a mesma Frea em'ora comprometendo a #ni6ormidade de%eometria de ima%eamento& Al@m do a#mento da ta2a de re)isita a )isada o664nadir tam'@m




EEAR ;;

proporciona)a a possi'ilidade de o'tenç$o de !+&s &s#&+&osc!(cos com ra$o 'asealt#ra)ariando entre ,: e --& A a#isiç$o de pares estereoscJpicos te)e #m papel importante emaplicações )isando o le)antamento de in6ormações topo%rF6icas a partir da %eraç$o de Mo*&%osD('(#(s *& E%&:65o *o T&++&)o&

Em 6#nç$o da )isada lateral a SPOT IMA+E in6orma em se#s catFlo%osH&spotima%e&com #e @ poss/)el at#almente o'ter dados com 6re#ncia entre * e 1 diasHem 6#nç$o da latit#de #ando se #sa apenas #m sat@lite o# diFria #ando se recorre Gconstelaç$o de sat@lites do pro%rama Hat#almente os sat@lites SPOT 1 0 e :& A partir do SPOT0 o sensor ?R3 passo# a incl#ir mais #ma 'anda espectral na re%i$o do in6ra)ermel7o de ondasc#rtas e te)e a resol#ç$o espacial mel7orada podendo atin%ir *: m tanto no modo

pancromFticos como no )is/)el rece'endo o nome ?R3IR& S#as caracter/sticas encontram4seres#midas na ta'ela a'ai2o & Pode4se o'ser)ar #e a 'anda pancromFtica 6oi s#'stit#/da por #ma

'anda )ermel7a& As demais caracter/sticas contin#aram as mesmas dos modos de operaç$o dossensores a 'ordo dos trs primeiros sat@lites&

Caracter/sticas do sensor ?R3IR a 'ordo do sat@lite SPOT40

!anda Resol#ç$o EspectralHµm

Resol#ç$o Espacial Hm Lar%#ra de 6ai2a ima%eadaHm

!- ,:, V ,:> *, <, Hnadir V 8, Ho664nadir

!* ,<- V ,<8 *, <, Hnadir V 8, Ho664nadir

!1 ,;> V ,8> *, <, Hnadir V 8, Ho664nadir

!0 -:8 V -;: *, <, Hnadir V 8, Ho664nadir

M ,<- V ,<8 -, <, Hnadir V 8, Ho664nadir

O sat@lite SPOT40 al@m do sensor ?R3IR tam'@m le)o# a 'ordo como car%a Qtil osensor V&'&##(o) c#9as caracter/sticas encontram4se descritas na ta'ela a'ai2o& Ele 6oiconstr#/do com a cooperaç$o da A%ncia Espacial Italiana H gencia "patiale taliana , "-/ doEscritorio "ederal da !@l%ica para Ass#ntos Cienti6icos Tecnolo%icos e C#lt#rais H 6elgian

Federal '!iccie !or "cienti!ic/ Technicaland +ultural !!airs , '"T+- do Centro Nacional deEst#dos Espaciais da "rança H+entre 7ational d58tudes "patiales , +79"-/ da Comiss$oE#rop@ia representada pela Diretoria +eral de Pes#isa e pelo Centro de Pes#isa E#rope# eInstit#to de Aplicações Espaciais H :oint esearch +entre; "pace pplication nstitute- e daComiss$o Espacial Nacional S#eca H"wedish 7ational "pace 6oard , "7"6-*

O )e%etation @ #m sensor com #m sistema com #m sistema Jptico de amplo campo de)isada #e l7e permite ima%ear #ma 6ai2a de *&*:, m a cada passa%em do sat@lite& Ele operaem .$#+o 'andas espectrais selecionadas para o monitoramento de co'ert#ra )e%etal Hda/ onome de <egetation ,3e%etaç$o& Ele poss#i #ma 'anda sens/)el ao a#l #e @ #tiliada paracorreç$o atmos6@rica 'andas no )ermel7o sens/)el G ati)idade 6otossint@tica in6ra)ermel7o

prJ2imo para detectar )ariações na estr#t#ra das c@l#las e #ma 'anda no in6ra)ermel7o de ondasc#rtas com sensi'ilidade ao solo e ao conteQdo de F%#a 6oliar&

O sensor 6oi con6i%#rado para proporcionar resol#ç$o espacial de - m #ase constanteao lon%o da 6ai2a ima%eada de *&*:, m& Essa ampla 6ai2a de ima%eamento proporciona6re#ncia diFria de o'ser)aç$o& Para mais detal7es das especi6icações do sensor 3e%etationcons#ltar 7ttp(&spot)e%etation&com& Este sensor tam'@m 6a parte de car%a Qtil do SPOT4:&


http://www.spotimage.com/

http://www.spotvegetation.com/




http://www.spotimage.com/



EEAR ;8

Caracter/sticas espectrais e radiom@tricas do sensor 3e%etation operando a 'ordo dos sat@litesSPOT 0 e :

!anda Resol#ç$o

Espectral Hµm

Resol#ç$oEspacial Hm

Lar%#ra de 6ai2aima%eada Hm

Resol#ç$oRadiom@trica

!, ,0: V ,:* -,,, 2 -,,, **:, -, 'its

!* ,<- V ,<8 -,,, 2 -,,, **:, -, 'its

!1 ,;> V ,8> -,,, 2 -,,, **:, -, 'its

!0 -:8 V -;: -,,, 2 -,,, **:, -, 'its

A car%a Qtil de alta resol#ç$o do sat@lite SPOT4: 6oi totalmente modi6icada& O sensor?R3IR com apontamento perpendic#lar G or'ita para prod#ç$o de pares estereoscJpicos 6ois#'stit#/do pelo sensor ?R+ H 1igh 2eometricesolution , Alta Resol#ç$o +eom@trica&

O ?R+ G semel7ança do ?R3 @ composto por d#as cBmaras #e poss#em #m campomais amplo de )isada do #e a distBncia entre d#as Jr'itas ad9acentes o# se9a a distBncia entreJr'itas @ de -,8 m no terreno& A Frea total )ista pelos instr#mentos ?R+ o'ser)ando as#per6/cie )erticalmente Hnadir a'ai2o do sat@lite @ de --; m&

O ?R+ tam'@m tem a capacidade para o'ser)ar a s#per6/cie trans)ersalmente G or'itase%#ndo Bn%#los a9#stF)eis at@ #m mF2imo de mais o# menos *; em relaç$o ao plano )ertical&As estações terrenas podem comandar o %iro do espel7o de cada instr#mento para selecionarre%iões distantes da Jr'ita se%#ndo solicitaç$o dos #s#Frios de dados&

O ?R+ tam'@m opera em dois modos de a#isiç$o( O Mo*o P)c+o,7#(co HP e oMo*o M$%#(&s!&c#+% HS& A ta'ela a'ai2o mostra as caracter/sticas espectrais e radiom@tricasdo ?R+& As d#as cBmaras podem operar em #al#er #m dos modos se9a de modo a#tnomo

H#ma ad#irindo dados pancromFticos e o#tra ad#irindo dados m#ltiespectrais o#con9#ntamente Has d#as ad#irindo dados pancromFticos n#ma mesma 6ai2a para o'ter resol#ç$ode *: m o# ad#irindo dados n#ma 6ai2a ampla e cont/%#a no modo espectral e pancromFticoo# ainda ad#irindo dados n#ma 6ai2a ampla e cont/%#a no modo espectral e pancromFtico o#ainda ad#irindo pares estereoscJpicos&

O sistema de alta resol#ç$o estereoscJpico o ?RS H 1igh esolution "tereocopic-/ permite a a#isiç$o sim#ltBnea de d#as ima%ens #ma com )isada para 6rente na direç$o daJr'ita e o#tra com )isada para trFs na direç$o oposta ao deslocamento do sat@lite& Estacon6i%#raç$o permite a a#isiç$o #ando instantBnea de pares estereoscJpicos& Em #ma

passa%em do sat@lite a )isada 6rontal o't@m #ma ima%em do terreno com #m Bn%#lo de )isadade *, em relaç$o a )ertical& Um min#to depois o telescJpio posterior o't@m #ma ima%em da

mesma 6ai2a do terreno com o mesmo Bn%#lo de )isada de *,&Caracter/sticas espectrais e radiom@tricas do sensor ?R+ operando a 'ordo do sat@lite SPOT :

!andas Resol#ç$oEspectral Hµm


"ai2a ima%eadaHm


PancromFtica ,08 V ,;- *: : <, a 8, m 8 'its

!- ,:, V ,:> -, <, a 8, m 8 'its

!* ,<- V ,<8 -, <, a 8, m 8 'its

!1 ,;> V ,8> -, <, a 8, m 8 'its

!0 -:8 V -;: *, <, a 8, m 8 'its




EEAR ;>

A possi'ilidade de a#isiç$o instantBnea dos pares esterescopicos @ #ma %rande )anta%em para a#isiç$o de modelos di%itais de ele)aç$o do terreno por#e torna mais e6iciente o #so de processos a#tomFticos 'aseados em correlaç$o torna mais e6iciente o #so de processos

a#tomFticos 'aseados em correlaç$o #ma )e #e os parBmetros radiom@tricos da ima%em s$o praticamente idnticos&O sensor poss#i #ma matri linear de detectores de -*&,,, pi2els e co're #ma 6ai2a de

-*, m de lar%#ra com resol#ç$o de : metros na direç$o da Jr'ita& A cena padr$o de -*&,,, -*&,,, pi2els co're #ma Frea de -*, m <, m& A especi6icaç$o de #m sistema com taman7ode pi2el menor ao lon%o da Jr'ita 6oi necessFria para mel7orar a precis$o )ertical dos paresestereoscJpicos& A ta'ela a'ai2o res#me as principais caracter/sticas do sensor ?RS&

Caracter/sticas espectrais e radiom@tricas do sensor ?RS

!andas Resol#ç$oEspectral Hµm


Lar%#ra de 6ai2aima%eada Hm


PancromFtica ,0> V ,<> ,:-,-* <,, 2 -*, m 8 'its

Desde o se%#ndo sat@lite da s@rie SPOT 6a parte de s#a car%a Qtil o sensor DORISH 0oppler 'rbitograph# and adiopositioning ntegrated b# "atelite $ descriç$o da Jr'ita e

posicionamento inte%rado por e6eito dopller a partir do sat@lite& Esse sensor 6oi desen)ol)ido para determinaç$o precisa da Jr'ita dos sat@lites Tope2Poseidon e =ason Hsat@litesoceano%rF6icos para os #ais os dados de alt#ra de Jr'ita precisa)am ser medidos com precis$ode at@ 1 cm para dar s#porte a missões de altimetria& K portanto #m sensor a#2iliar para6ornecer dados de posiç$o do sat@lite #e posteriormente podem ser #sados para a correç$o emel7oramento da #alidade %eom@trica das ima%ens& O sistema e)ol#i #ma )e #e a precis$o

na determinaç$o da Jr'ita passo# de : cm no SPOT * para - cm at#almente& Os dados de sensor podem alimentar em tempo real as ati)idades de correç$o de atit#de dos sat@lites mel7orandotam'@m o s#porte G operaç$o da car%a Qtil de sensores&

22 Co,!o)&)&#&s *o S(s#&, SPOT semel7ança do Pro%rama Landsat o pro%rama SPOT tam'@m @ composto por #m

sat@lite e pelo s&',&)#o *& #&++ 6ormado pela Estaç$o de Controle do Sat@lite localiada na"rança e por )Frias estações de recepç$o distri'#/das pelo m#ndo& At#almente a recepç$o dedados SPOT e se# processamento s$o 6eitos em )Frios pa/ses di6erentes #ma )e #e tam'@ms$o comercialiadas as antenas de )Frios tipos para a recepç$o de dados 'em como terminais de

processamento de dados transmitidos pelos sat@lites& A SPOT Ima%e comercialia o acesso Gantena Htempo de %ra)aç$o e nQmero de ima%ens %ra)adas& O !rasil 9F rece'e# dados SPOT

mas s#spende# o contrato de)ido ao ele)ado c#sto da ima%em& E2istem )Frios pa/ses do m#ndo#e poss#em estações de recepç$o dos dados SPOT 6ormando #ma rede de co'ert#ra #ase%lo'al& Esses pa/ses s$o( Á6rica do S#l ArF'ia Sa#dita A#strFlia CanadF C7ina CoreiaEspan7a Estados Unidos "rança Israel =ap$o MalFsia M@2ico Pa#ist$o Cin%ap#ra TaianTailBndia T#r#ia& A 6i%#ra ;- mostra a con6i%#raç$o do sistema de recepç$o direta pelasantenas distri'#/das nos di6erentes pa/ses& As antenas disponi'iliadas pelo Pro%rama SPOT s$ode )Frias dimensões& As menores de 10 metros de diBmetro permitem rece'er dados SPOT ede 6orma limitada dados de al%#ns o#tros sat@lites& Os modelos de antena de 0: m e :0 m dediBmetro podem rece'er dados de m#itos o#tros sat@lites de)ido ao maior campo de )isi'ilidade&Esse sistema de recepç$o tam'@m conta com terminais nos #ais se encontram implementados ossistemas Hcon9#nto de pro%ramas e aplicati)os #e permitem a a#isiç$o o in)entFrio o




EEAR 8,

ar#i)o o tratamento e a prod#ç$o das ima%ens transmitidas pelos sat@lites& Para %arantir a

prod#ç$o e6iciente de ima%ens cada terminal @ dedicado G recepç$o de #m dado sat@lite&"i%& ;- Con6i%#raç$o 'Fsica de #ma estaç$o terrena de recepç$o de dados de sat@lite

2? C+c#&+"s#(cs O+(#(s *os S#8%(#&s SPOT

As caracter/sticas or'itais dos sat@lites da s@rie SPOT n$o se alteram ao lon%o das cincomissões&

O plano or'ital mo)imenta4se em relaç$o ao ei2o terrestre de modo completar #mare)ol#ç$o por ano %arantindo desta 6orma #e o Bn%#lo entre o plano or'ital e a direç$o do Solmanten7a4se constante ao lon%o do ano&

Estas caracter/sticas de Jr'ita %arantem #e o sat@lite cr#e a lin7a do E#ador sempre Gmesma 7ora solar& A )elocidade or'ital tam'@m @ sincroniada com o mo)imento de rotaç$o daTerra de tal modo #e a mesma Frea possa ser ima%eada a inter)alos de *< dias& A 6i%#ra ;*Hparte s#perior apresenta o padr$o de co'ert#ra pelos or'itais do SPOT n#m per/odo de *07oras& Na 6i%#ra ;* Hparte in6erior podemos o'ser)ar a )ariaç$o do 7orFrio de passa%em dosat@lite em 6#nç$o da latit#de&

K importante salientar #e os parBmetros or'itais 6oram conce'idos de modo #e se9amantida #ma precis$o de g o# V -: min#tos no 7orFrio de passa%em do sat@lite so're #mamesma Frea& Esta precis$o @ estimada em : m em termos do deslocamento do centro da Jr'itano terreno entre passa%ens s#cessi)as do sat@lite&

Como 9F mencionada o inter)alo de recorrncia para #m mesmo ponto do terreno @ de *<dias mas %raças G possi'ilidade de apontamento perpendic#lar G or'ita esse inter)alo pode serred#ido para 0 o# : dias& a des)anta%em @ #e as ima%ens ser$o o'tidas com apontamentoo'l/#o e portanto com menos #alidade radiom@trica e %eom@trica&




EEAR 8-

"i%& ;*a e "i%& ;* ' Caracter/sticas da Jr'ita do sat@lite SPOT

2H Os S&)so+&s *& A%# R&so%$65o & A!o)#,&)#o P&+!&)*(c$%+ h ^+(#

Como 9F mencionamos anteriormente os sensores ?R3 ?R3IR e ?R+ 6oram plane9ados para operar em dois modos( em ,o*o !)c+o,7#(co Ho# monocromFtico no caso do?R3IR #e corresponde G o'ser)aç$o da cena n#ma 6ai2a do espectro eletroma%n@tico Hamplano caso pancromFtico e estreito no modo monocromFtico mas sempre prod#indo #ma ima%em

preta e 'ranca e #m ,o*o ,$%#(&s!&c#+% o# se9a prod#indo #ma composiç$o coloridasempre 6alsa cor #ma )e #e n$o opera na 'anda a#l&

A 6i%#ra ;1a representa a con6i%#raç$o 'Fsica desses sensores de apontamento perpendic#lar G Jr'ita& A l# pro)eniente da cena atin%e #m espel7o plano #e pode sercontrolado a partir das estações terrenas& O ei2o de )isada do espel7o pode ent$o ser orientadoem direções perpendic#lares G or'ita H)is$o o!!,nadir em Bn%#los #e podem )ariar de ,<q at@*;q em relaç$o ao ei2o )ertical&




EEAR 8*

A )ariaç$o do Bn%#lo de )isada o!!,nadir n$o @ contin#a sendo poss/)el a determinaç$ode 0: Bn%#los de )isada entre ,q e *;q )ariF)eis de ,<q em ,<q&

Com a possi'ilidade de )isada o!!,nadir o sensor pode ima%ear #al#er porç$o doterreno compreendida por #ma 6ai2a distante de at@ 0;: m em cada #m dos lados da Jr'ita em

#e se encontra o sat@lite de)ido G c#r)at#ra da Terra o Bn%#lo de *;q o!!,nadir determina #e oBn%#lo e6eti)o de )isada no terreno se9a realmente de 11q em relaç$o a )ertical&A ener%ia #e atin%e o espel7o plano @ 6ocaliada so're #ma matri linear de detectores

tipo CCD H+harge,+oupled 0e%ice-& Nos trs primeiros sat@lites da s@rie o sensor poss#/amatries com <&,,, detectores arran9ados linearmente 6ormando o #e se con)enciona c7amarde push,broom scanner o# sistema de )arred#ra eletrnica no plano do o'9eto& Este sistema

permite o ima%eamento instantBneo de #ma lin7a completa no terreno perpendic#larmente Gdireç$o de deslocamento do sat@lite em s#a Jr'ita& Os sistemas posteriores passaram a #tiliarmatries de -*&,,, detectores&

Como pode ser o'ser)ado na "i%#ra ;1c o sistema sensor a 'ordo do SPOT consiste ded#as cBmaras de modo #e a lar%#ra da 6ai2a ima%eada #ando as d#as cBmaras esti)erem

orientadas para o nadir serF de --; m descontando4se a s#perposiç$o de se#s campos de)isada #e serF de ordem de 1 m&

A lar%#ra da 6ai2a ima%eada )aria na realidade com o Bn%#lo de )isada como podemoso'ser)ar na "i%#ra ;1'& na )isada nadir a lar%#ra da 6ai2a ima%eada por #ma das cBmaras @ de<, m en#anto na )isada de *;q o!!,nadir esta lar%#ra atin%e 8, m&

Como 9F mencionamos anteriormente #ma das caracter/sticas mais importantesapresentadas pelo sat@lite SPOT @ a $#(%(-65o *& s&)so+&s co, )'$%o *& :(s* :+(7:&% &!+o'+,7:&% #+:8s *& co,)*o * &s#65o #&++&s#+&&




EEAR 81

"i%& ;1a ;1' e ;1c& Con6i%#raç$o do sensor ?R3

Atra)@s desta caracter/stica o sistema SPOT tem a#mentado a capacidade de ad#irirdados com mel7or resol#ç$o temporal& Sem a possi'ilidade de )isada o!!,nadir/ a recepti)idadede ima%eamento proporcionada pelos parBmetros or'itais do sat@lite seria de *< dias Hinter)alo

mais lon%o #e o do at#al sistema Landsat& Este inter)alo lon%o apresenta d#as des)anta%ens( adimin#i a pro'a'ilidade de a#isiç$o de dados sem co'ert#ra de n#)ens ' di6ic#lta a aplicaçõesdos dados em est#dos de 6enmenos dinBmicos&

Atra)@s de )isada o!!,nadir/ d#rante o per/odo de *< dias #e separa d#as passa%enss#cessi)as so're #ma mesma Frea esta poderF ser o'ser)ada de Jr'itas ad9acentes em ;di6erentes passa%ens se esti)er localiada no E#ador& Se a Frea de interesse esti)er localiadanas latit#des m@dias H0:q a possi'ilidade de a#isiç$o de dados serF a#mentado para --di6erentes passa%ens&

A "i%#ra ;0 il#stra a maior 6reZncia de a#isiç$o de dados o6erecida pela )isada o!!,nadir &

Em ;0a temos a sit#aç$o il#strada para a latit#de de 0:q& Se c7amarmos de D o dia em

#e o sat@lite passa )erti6icalmente so're nossa Frea de interesse temos a possi'ilidade deo'ser)F4lo no)amente nos dias Dg-- Dg< Dg*- H )isada oeste e nos dias Dg: Dg-,Dg-:Dg*, e Dg*: H)isada leste& Na 6i%#ra ;0c temos a il#straç$o das di6erenças na

possi'ilidade de a#isiç$o repetida de dados em 6#nç$o da latit#de&

"i%& ;0a ;0' e ;0c& "re#ncia de a#isiç$o de dados proporcionados pela )isada o664nadir

A )isada o664nadir n$o 6oi por@m conce'ida apenas para a#mentar a 6reZncia de a#isiç$o dedados& O#tra importante possi'ilidade de aplicaç$o da )isada o664nadir como 9F mencionado @ aa#isiç$o de !+&s &s#&+&osc!(cos& A 6i%#ra ;: il#stra a %eometria de ima%eamento necessFriaG a#isiç$o de pares estereoscJpicos& Pela anFlise da "i%#ra ;: podemos o'ser)ar #e se amesma Frea 6or ima%eada se%#ndo Bn%#los de )isada opostos 7a)erF #ma di6erença de parala2etal #e se possa o'ter #ma )is$o tridimensional do terreno&




EEAR 80

"i%& ;: +eometria de a#isiç$o de pares estereocJpicos com a )isada perpendic#lar G Jr'ita

2 O s&)so+ *& A!o)#,&)#o o Lo)'o * ^+(#Como mencionado anteriormente o sensor ?RS poss#i telescJpios orientados para

ima%eamento )#&+(o+ e !os#&+(o+ G passa%em do sat@lite ao lon%o da Jr'ita& A 6i%#ra ;< mostraa con6i%#raç$o do sat@lite&

A 6i%#ra ;; mostra #e o es#ema de a#isiç$o de #m par estereoscJpico pelo sensor?RS a partir do deslocamento do sat@lite SPOT4: em s#a Jr'ita& A re%i$o hAh @ reco'ertase%#ndo dois Bn%#los de o'ser)aç$o em pe#eno inter)alo de tempo de tal modo #e se possao'ter #m par estereoscJpicos a partir do #al se pode %erar #m modelo di%ital de terreno&




EEAR 8:

"i%& ;< Con6i%#raç$o do sensor ?RS V Os telescJpios apontam para 6rente e para trFs ao lon%o da Jr'ita se%#ndo #m Bn%#lo de*, do plano )ertical

"i%& ;; +eometria de a#isiç$o dos pares estereoscJpicos pelo sensor ?RS lon%it#dinalmente G Jr'ita do sat@lite SPOT :




EEAR 8<

? O P+o'+, RADARSATO RADARSAT @ o primeiro sat@lite de sensoriamento remoto canadense& Ele 6oi lançado

com s#cesso no dia 0 de no)em'ro de ->>:& semel7ança do Pro%rama SPOT 6oi conce'ido para ser #m sistema comercial&

O RADARSAT poss#i #m Qnico sensor a 'ordo #e @ #m s&)so+ #(:o *& ,(c+oo)*sSint7etic Apert#re Radar HSAR operando na )* C H:1+? de 6re#ncia o# comprimentode onda de :< cm e polariaç$o ??&

O sistema RADARSAT 6oi conce'ido para responder a di)ersas necessidades deaplicações Hr#%osidade topo%ra6ia limite terraF%#a 6eições antrJpicas em'ora s#a principalaplicaç$o tin7a sido )oltada para o s#porte G ):&'65o )o Á+#(co&

Uma das caracter/sticas mais rele)antes do RADARSAT @ #e ele pode ser pro%ramado para o'ter ima%ens em di6erentes modos de a#isiç$o o #e permite #e o prod#to ad#iridosatis6aça de modo personaliado Gs necessidades do #s#Frio 6inal dos dados&

Con6orme 6i%#ra ;8 cada modo de a#isiç$o dos dados RADARSAT @ de6inido pelo#,)/o * 7+& (,'&* e pelo #(!o *& +&so%$65o &s!c(% *o **o&

"i%& ;8 Modos de operaç$o do SAR

Modos de Ima%eamento e caracter/sticas dos prod#tos RADARSAT

Modo de Ima%eamento Área nominal reco'erta Hm Resol#ç$o nominal Hm

Modo scansar Hide :,, 2 :,, -,, 2 -,,

Modo scansar HNarro 1,, 2 1,, :, 2 :,

Modo estendido HLo -;, 2 -;, 1: 2 1:

Modo estendido Hide -:, 2 -:, 1, 2 1,

Modo standard -,, 2 -,, 1, 2 1,

Modo estendido H?i%7 ;: 2 ;: *: 2 *:

Modo "ine :, 2 :, -, 2 -,




EEAR 88

H O P+o'+, ERSO principal o'9eti)o do =apanese Eart7 Reso#ces Satellite V - H=ERS4- 6oi o de co%&#+

**os '%o(s so+& s$!&+"c(& #&++&s#+& & +&%(-+ os&+:6[&s &&#(:s so+& os +&c$+sos%o+&s#(s ,()&+(s o ,&(o ,(&)#& &#c& O sat@lite =ERS4- 6oi lançado em 6e)ereiro de ->>*atra)@s de #m )e/c#lo lançador ?4- a partir do Centro Espacial de Tane%as7ima& O per/odoati)o do sat@lite 6oi pre)isto para * anos mas ele sJ 6oi descontin#ado em ->>8&

O sat@lite =ERS4- poss#/a dois sensores( #m +*+ *& &+#$+ s()#8#(c HSAR e #ms&)so+ !#(co HOPS o #al era composto por *o(s +*(Z,&#+os H#m operando no )is/)el ein6ra)ermel7o43NIR e o#tro operando no in6ra)ermel7o m@dio V SIR& O sat@lite =ERS4-oc#pa)a #ma +(# !o%+ so%4s")c+o) c#9o per/odo or'ital permitia #ma 6re#ncia dea#isiç$o de dados de 00 dias& A ta'ela se%#inte res#me as principais caracter/sticas do sat@lite=ERS4-&

Caracter/sticas do Sat@lite =ERS4-Altit#de :<8 m So're o E#ador

Inclinaç$o da 5r'ita >;

5r'ita Sol4S/ncrona

Per/odo de retorno 00 dias Mo)imento para oeste

A ta'ela se%#inte res#me as caracter/sticas do sensor ati)o de microondas e2istentes a 'ordo do sat@lite =ERS4-&

O s&)so+ OPS @ #m sistema de )arred#ra eletrnica com 'ase em tecnolo%ia CCD&

Caracter/sticas principais do SAR a 'ordo do sat@lite =ERS4-!anda L

Polariaç$o ??

n%#lo de incidncia 1:

A ta'ela se%#inte res#me as caracter/sticas do OPS& Uma caracter/sticas interessante dosensor OPS @ #e as 'andas ? e H podem ser #sadas para o'tenç$o de !+&s &s#&+&osc!(cos&

Caracter/sticas do Sensor 5ptico HOPS a 'ordo do sat@lite =ERS4-

3is/)el e In6ra)ermel7o PrJ2imo

!anda4- ,:* a ,<, µm

!anda4* ,<1 a ,<> µm

!anda41 ,;< a ,8< µm

!anda40 ,;< a ,8< µm

In6ra)ermel7o PrJ2imo

!anda4: -<, a -;- µm

!anda4< *,- a *-* µm

!anda4; *-1 a *-: µm

!anda48 **; a *0, µm

Resol#ç$o Espacial -81m 2 *0*m




EEAR 8>

Lar%#ra da "ai2a Ima%eada ;: m

O P+o'+, ENVISATO pro%rama EN3ISAT 6oi conce'ido para s#'stit#ir o pro%rama ERS HEart7 Reso#rces

Satellite e represento# #m a)anço em relaç$o a ele& O sat@lite EN3ISAT 6oi lançado em *,,*com )Frios sensores a 'ordo dentre os #ais en6atiaremos os dois sistemas de ima%eamento nare%i$o !#(c e de ,(c+oo)*s&

Os sensor de microondas @ o ASAR HAd)anced Sbnt7etic Apert#re Radar 4 SensorA)ançado de A'ert#ra Sint@tica para dar contin#idade G miss$o ERS H- e * operando na)* C& O sensor 6oi entretanto aper6eiçoado incorporando4se 6le2i'ilidade maior no tocanteaos Bn%#los de incidncia He 6ai2a ima%eada polariaç$o e modos de operaç$o& Esses a)anços

permitem #e os dados SAR possam ser ad#iridos em 6ai2as di6erentes lar%#ras de -,, m o#0,, m&

O sensor MERIS HMedi#m Resol#tion Ima%in% Spectrometer V EspectrometroIma%eador de M@dia Resol#ç$o @ #m sistema de ima%eamento #e mede a ener%ia re6letida pelo

Sol com a +&so%$65o &s!c(% de ?00, e opera em 1 )*s &s!&c#+(s %oc%(-*s )o :(s":&%& ()+:&+,&%/o& Uma caracter/stica ino)adora desse sensor @ #e a posiç$o e a resol#ç$oespectral dessas 'andas podem ser pro%ramadas pelo #s#Frio em 6#nç$o da aplicaç$o dese9ada&

A %rande )anta%em adicional desse sensor Jptico em relaç$o a se#s semel7antes @ permitir o +&co+(,&)#o *& $, ,&s, 7+& * s$!&+"c(& #&++&s#+& c* #+s *(s

Am'os sensores de pro%rama EN3ISAT tm como principal aplicaç$o o ,o)(#o+,&)#o*os oc&)os mas tem tam'@m sido #sados em o#tras aplicações no continente&

O s&)so+ MERIS @ #m sistema de )arred#ra eletrnica 'aseado em tecnolo%ia CCD& Osensor tem #m campo de )isada de <8: o'tido pela com'inaç$o cinco mJd#los Jpticosidnticos or%aniados na 6orma de #m le#e& Esse sistema permite #e a 6ai2a ima%eada a cada)arred#ra se9a de -&-:, #ilmetros na direç$o trans)ersal G Jr'ita&

Como mencionado anteriormente esse sensor pode ser pro%ramado para ad#irir dadosde acordo com aplicaç$o dese9ada& Assim sendo para as aplicações oceano%rF6icas Hcor dooceano ele pode operar em 'andas t/picas para essa aplicaç$o com #ma resol#ç$o espacial de-&,0,m 2 -&*,,m& Em re%iões costeiras e continentais essa resol#ç$o pode ser mel7orada e osdados podem ser ad#iridos com resol#ç$o espacial de *<,m 2 1,, m& Em relaç$o aos canais deoperaç$o do sensor eles podem ser escol7idos em nQmero de at@ -: no ran%e de 1>, nm a -,0,nm com lar%#ra de 'anda Ho# resol#ç$o espectral )ariF)el de *: a 1, nm&

Apesar de ser pro%ramF)el o sistema opera n#m modo padr$o para a a#isiç$o de dados para aplicações oceano%rF6icas& Maiores in6ormações so're o sensor e caracter/sticas t@cnicasdos instr#mentos podem ser o'tidas em H7ttp(en)isat&esa&int&

O s&)so+ ASAR a 'ordo do EN3ISAT consiste de #m s(s#&, SAR c#9a antena @

6ormada por #ma matri coerente de elementos de transmiss$o e recepç$o do p#lso& Esta antena @montada com o se# ei2o maior alin7ado na direç$o de a)anço do sat@lite o #e permite #e a

porç$o do terreno G s#a direita Hem relaç$o G direç$o de deslocamento se9a ima%eada& Essacon6i%#raç$o %arante conteQdo de in6ormaç$o ilimitado na direç$o aim#tal mas @ limitada nadireç$o de ran%e pela ele)aç$o da antena& Essa con6i%#raç$o permite #ma representaç$o

'idimensional de re6lecti)idade da cena alta resol#ç$o tanto na direç$o de aim#te #ando emran%e&

Uma caracter/stica importante do ASAR @ #e s#a antena permite o controleindependente da in6ormaç$o de amplit#de e de 6ase pro)eniente das di6erentes re%iões das#per6/cie da antena& Al@m disso ela permite #e o sinal rece'ido em di6erentes porções daantena se9a ponderado de 6orma independente& Isto o6erece %rande 6le2i'ilidade para a %eraç$o e

para o controle do 6ei2e da antena o #e permite #e o ASAR opere em di6erentes modos& Esses


http://envisat.esa.int/

http://envisat.esa.int/



EEAR >,

modos de operaç$o #sam dois m@todos de medida& Um modo @ o con)encional con7ecido como stripmap e o#tro modo @ o "can"&

W P+o'+, EOS ;E+#/ Os&+:()' Ss#&,<Desde s#a 6#ndaç$o em ->:8 a NASA tem se dedicado a est#dar o planeta Terra e se#

am'iente a partir de o'ser)ações da atmos6era oceanos continentes %elo ne)e e s#a in6l#enciano clima e nos estados de tempo& A o'ser)aç$o da Terra a partir de #ma perspecti)a or'italamplio# a comprenss$o do am'iente %lo'al e pro)oco# #ma m#dança no paradi%ma de est#dodo planeta n$o mais como #m con9#nto 6ormado de )Frios componentes mas como #m sistemainte%rado em #e os )Frios componentes tem mQltiplas interações e retro4alimentações& Essa)is$o @ con7ecida como Cincia do Sistema Terrestre &

Em ->>- a NASA lanço# #m pro%rama mais amplo para o est#do da Terra como #msistema am'iental #e 6ico# con7ecido como Pro9eto Cincia da Terra HEart7 ScienceEnterprise& Com esse pro9eto a NASA espera)a e2pandir o con7ecimento so're os processosnat#rais do planeta de tal modo #e p#dessem mel7orar a prod#ç$o a%r/cola pes#eira e omane9o dos rec#rsos 7/dricos e dos ecossistemas principalmente dos am'ientes polares& A

NASA tin7a a am'iç$o com esse pro%rama de desen)ol)er modelos #e permitissem pro9etarcenFrios 6#t#ros so're o 6#ncionamento do planeta&

O pro9eto Eart7 Science Enterprise te)e trs componentes( #m co)X$)#o *& s#8%(#&s *&os&+:65o * T&++ #m s(s#&, :)6*o !+ ,)&Xo *os **os e $, co)X$)#o *&c(&)#(s#s !+ )%(s+ os **os '&+*os& As Freas principais de est#do incl#/ram n#)ensF%#a e ciclos de ener%ia oceanos #/mica da atmos6era s#per6/cie terrestre processos7idrolJ%icos e ecossistema %laciais e as Freas continentais& A primeira 6ase do pro9etocompreende# est#dos 6ocaliados em dados deri)ados de sensores a 'ordo de )Frias plata6ormasHsat@lites ni'#s espaciais aerona)es e est#dos de campo& A se%#nda 6ase da miss$o começo#em ->>> com o lançamento do primeiro sat@lite de O'ser)aç$o da Terra HEOS o sat@lite Terra

Hanteriormente c7amado de AM4-& O pro%rama EOS @ o primeiro sistema de o'ser)aç$o #e permite a .$(s(65o ()#&'+* de medidas da s#per6/cie terrestre&Ele @ tam'@m o principal componente da Miss$o Terra4Sol da NASA HNASAjs Eart74

S#n Sbstem Missions& Essa miss$o incl#i #ma s@rie de sat@lites #m 6orte componente cient/6ico#m sistema de s#porte e coordenaç$o de #ma s@rie de sat@lites de Jr'ita polar para o'ser)ações%lo'ais do planeta Terra para a o'ser)aç$o da s#per6/cie dos continentes 'ios6era atmos6era eoceanos& O o'9eti)o principal desse pro%rama @ a .$(s(65o *& **os !+ ,!%(+ co,!+&&)s5o *o !%)&# co,o $, s(s#&, ()#&'+*o&

Pes#isas recentes em m#danças %lo'ais 'aseadas no con9#nto de dados e modelose2istentes mostram #e as ati)idades 7#manas tem #m %rande potencial de #m impacto so're os

processos climFticos e 'iolJ%icos& Apesar disso as o'ser)ações e2istentes para esse tipo de

pes#isa s$o m#ito limitadas de)ido a #m %rande %ra# de incertea no tocante Gs concl#sõesm#itas )ees le)ando a res#ltados contro)ersos&Para esse tipo de est#do os cientistas necessitam de medidas consistentes de lon%a

d#raç$o e com 6re#ncia adaptadas F nat#rea do 6enmeno& A 6alta dessas medidas tornainade#ado a 'ase de dados para a )alidaç$o dos modelos com pre)isões %lo'ais& Nesseconte2to as o'ser)ações 6eitas a partir de sat@lites s$o essenciais para o a)anço do con7ecimentoso're essas m#danças de lar%a escala )isto #e os sensores a 'ordo dos sat@lites permitem o'termedidas consistentes em #ma perspecti)a %lo'al&

O o'9eti)o do pro%rama EOS 6oi o#&+ :+(7:&(s +&%&:)#&s !+ co,!+&&)s5o *oS(s#&, T&++&s#+& & o#&+ $, co)/&c(,&)#o ,(s !+o$)*o *os co,!o)&)#&s *&ss& s(s#&,& *s ()#&+6[&s &)#+& &%&s& Para de6inir as )ariF)eis rele)antes para essa compreens$o a NASA

re#ni# cientistas dos di6erentes campos do con7ecimento e assim 6oram identi6icadas *0




EEAR >-

medidas pass/)eis de serem o'tidas por sensoriamento remoto relati)as a atmos6era continenteoceanos crios6era e o 6orçante de radiaç$o solar& Para #anti6icar as m#danças nos sistemaTerrestre o pro%rama EOS pre) de 6orma sistemFtica e cont/n#a medidas a partir de sat@litesde Jr'ita 'ai2a #e estar$o em operaç$o por pelo menos -: anos&




EEAR >*

U)(**& W3 S&)so+(,&)#o M$%#(&s!&c#+% & _(!&+&s!&c#+% W1 S&)so+&s M$%#(&s!c#+(s

Os primeiros a)anços na concepç$o dos sensores 6oi no sentido de permitir #e eles p#dessem re%istrar o sinal pro)eniente de re%iões distintas do espectro sim#ltaneamente& Os primeiros sensores 6oto%rF6icos eram pancromFticos no sentido de #e toda a ener%ia pro)eniente do al)o era inte%rada em todos os comprimentos de onda de sensi'ilidade do 6ilme&Com isso in6ormações espec/6icas so're as interações de #m o'9eto com #m determinadocomprimento de onda da radiaç$o incidente eram perdidas& "oi da/ #e s#r%i# a id@ia de se o#&+(,'&)s s(,$%#)&s *& $, ,&s, c&) em :7+(s +&'([&s *o &s!&c#+o e isso de# ori%emaos sensores m#ltiespectrais&

A maior parte dos pro%ramas operacionais e mesmo e2perimentais de sensoriamentoremoto #sa sensores m#ltiespectrais 'aseados no princ/pio da )arred#ra eletro4Jptica apesar de o

pro%rama espacial so)i@tico ter persistido por mais tempo com o desen)ol)imento de sistemassensores 6oto%rF6icos or'itais&

Os sensores m#ltiespectrais 7o9e dispon/)eis representam a)anços em relaç$o ao primeirosensor H .ulti,spectral,"canners, sistema de )arred#ra m#ltiespectral desen)ol)ido pela ?#%esSanta !ar'ara Researc7 Center HCali6Jrnia e testado em ->;, na re%i$o do par#e nacional de)arred#ra m#ltiespectral&

"i%& 8, Componentes de #m sistema de )arred#ra m#ltiespectral

O sistema MSS permiti# #e a s#per6/cie da terra 6osse )arrida por #m espel7o plano%iratJrio montando em #ma 7aste conectada a #m se%#ndo espel7o #e oscila)a em relaç$o aoei2o Jptico primFrio sem so6rer )i'rações& A ima%em 6ormada em cada posiç$o instantBnea pelo

con9#nto de espel7os oscilatJrios era 6ocaliada em sistema de di6raç$o #e permitia #e aradiaç$o pro)eniente do al)o 6osse descomposta em )Frios comprimentos de onda antes de




EEAR >1

incidir so're #ma matri de detectores& Esse sistema 6oi le)ado a 'ordo de todos os sat@lites das@rie Landsat sendo aper6eiçoado na concepç$o do sensor T7ematic Mapper HTM #e permiti#mel7orar s#as caracter/sticas de resol#ç$o radiom@trica espectral e espacial em relaç$o ao sensorMSS&

A maior parte dos pro%ramas espaciais em operaç$o e plane9ados para essa d@cada temcomo sensor 'Fsico os sistemas de ima%eamento m#ltiespectral com 'andas no )is/)el H3IS ein6ra)ermel7o prJ2imo HNIR in6ra)ermel7o de ondas c#rtas HMIR e in6ra)ermel7o termalHTIR& Os sensores m#ltiespectrais s$o sistemas #e podem ser #tiliados operacionalmente para#m %rande nQmero de aplicações #e necessitem de in6ormações espaciais& Para maioresin6ormações so're sensores a 'ordo dos sat@lites dessas missões cons#ltar PRE3IE Pro9ect V"P< 7ttp(&spaceriss&comSpaceData

W2 S&)so+&s _(!&+&s!c#+(sOs s&)so+&s /(!&+&s!&c#+(s s$o sensores #e permitem a a#isiç$o de espctros

cont/n#os para cada pi2el da ima%em& Eles começaram a ser desen)ol)idos a partir de ->8, pela National Aerona#tics and Space Adminidtrarion&

Al%#ns a#tores consideram He isso @ o #e )alerF para o nosso c#rso o# se9a para 6ins de pro)a #e todo sensor #e permitia a a#isiç$o de medidas em pelo menos -,, 'andascont/%#as na re%i$o compreendida entre o )is/)el e in6ra)ermel7o @ o sensor 7iperespectral& Poresse crit@rio apenas al%#ns sistemas como o A3IRIS H%isible;n!rared maging "pectrometer ,Espectrmetro Ima%eador no 3is/)el e In6ra)ermel7o Aerotransportado o CASI H+ompact

irborne "pectrographic mager , Ima%eador especto%rF6ico compacto aerotransportF)el o?bmap H 1#map irborne 1#perspecctral "canner , 3arredor 7iperespctral aerotransportado oP?I HPushbroom 1#perspectral mager V Ima%eador ?bperspectral de 3arred#ra Eletrnica o

?bperion a 'ordo do sat@lite EO4- lançado pela NASA em *,,* e o C?RIS H+ompact 1igh esolution maging "pectrometer $ Espectrmetro Ima%eador Compacto de Alta Resol#ç$o a 'ordo do sat@lite e2perimental PRO!A lançado pela ESA em *,,- podem ser consideradoss&)so+&s /(!&+&s!&c#+(s&

As caracter/sticas esses sistemas podem ser o'ser)adas na ta'ela a'ai2o& Nessa ta'elan$o se encontram incl#/dos os sistemas mais anti%os o# protJtipos como o sensor ?IRIS H 1igh

esolution maging , Ima%eador de Alta Resol#ç$o c#9a #tiliaç$o 6oi descontin#ada emdecorrncia das ino)ações tecnolJ%icas introd#idas no campo&

Caracter/sticas t@cnicas de sensores 7iperespectrais operacionais com mais de -,, 'andasespectrais cont/%#as

Nome Re%i$o Espectral Hmm NQmero de !andas Resol#ç$o Espectral Hnm

A3IRIS ,18 V *:, **0 -,

CASI ,0, V -,, *88 *>

P?I ,0, V -,, *00 :

?bmap ,0: V *08 -*< -1 a -;

?bperion ,0, V *:, **, -,

O componente 6#ndamental de #m sensor 7iperespctral o# espectrmetro ima%eador @ o

s(s#&, *& *(s!&+s5o * +*(65o &%&#+o,')8#(c #e permite decomp4la em pe#enos


http://www.spacerisks.com/SpaceData





EEAR >0

inter)alos de comprimento de onda para #e cada inter)alo possa incidir so're #ma matri dedetectores&

O sistema mais simples de di6raç$o @ o !+(s,& Nos sensores 7iperespectrais s$o#tiliados %rades de di6raç$o #e dispersam l# de acordo com di6erentes mecanismos&

Essas %rades s$o constr#/das em metal o# )idro na 6orma de s#lcos paralelos estreitos e6inamente espaçados Hcerca de <&,,, s#lcos por cm de tal modo #e o espaçamento entre #m par de s#lcos se9a apro2imadamente e#i)alente aos comprimentos de onda do )is/)el e doin6ra)ermel7o& Cada lin7a da %rade ao ser irradiada pelo 6ei2e de radiaç$o incidente pro)ocas#a di6raç$o Hc#r)at#ra& Como sa'emos o Bn%#lo de di6raç$o depende do comprimento de onda&Com isso a radiaç$o @ espal7ada em )Frios Bn%#los de acordo com os comprimentos de ondasneles e2istentes& Al%#ns comprimentos de onda poss#em mais 6Jtons do #e o#tros em 6#nç$o daintensidade da radiaç$o #e c7e%a e dessa 6orma pode4se reconstit#ir para cada posiç$o da%rade de di6raç$o a ener%ia #e c7e%a em cada re%i$o do espectro&

Na "i%#ra 8- pode4se o'ser)ar a con6i%#raç$o do sistema Jptico de #m sensor7iperespectral& Nessa con6i%#raç$o a radiaç$o pro)eniente da s#per6/cie @ direcionada por #m

sistema de lentes H- para o espel7o oscilatJrio H* #e ao %irar trans6ere a ima%em do terreno para #m con9#nto de espel7os cnca)os H1& Um dos espel7os redireciona a radiaç$o pro)enientedo terreno so're a %rade de di6raç$o H0& A radiaç$o dispersa incide so're o o#tro espel7o #e6inalmente a pro9eta so're a matri de detectores CCD H:& E2istem m#itas o#tras con6i%#rações

poss/)eis&

"i%& 8- Con6i%#raç$o da Jptica de #m sensor 7iperespectral

En#anto nos s(s#&,s ,$%#(&s!&c#+(s podem ser #sadas ,#+(-&s %()&+&s dedetectores para %erar #ma ima%em nos s(s#&,s /(!&+&s!&c#+(s o detector de)e ser 6ormado

por lin7as paralelas de c7ips cada #ma dedica a #ma re%i$o estreita e especi6ica decomprimentos de onda& Nesse caso o sistema de detecç$o seria 6ormado por #ma ,#+(-(*(,&)s(o)% de detectores&




EEAR ><

disponi'ilidade de ima%ens& Entretanto com a perspecti)a do lançamento de sensores or'itais demicroondas e at@ para orientar a de6iniç$o de missões 6#t#ras 7o#)e #m %rande es6orço tam'@mna realiaç$o de e2perimentos e de modela%em n#m@rica de interaç$o dos al)os com a radiaç$ode e2perimentos e de modela%em n#m@rica de interaç$o dos al)os com a radiaç$o

eletroma%n@tica na 6ai2a das microondas&

11 Co)c&(#o *& Co,!o+#,&)#o Es!&c#+%O #&+,o co,!o+#,&)#o &s!&c#+% *& %:os tem sido atri'#/do pelos pro6issionais #e

at#am na aplicaç$o do Sensoriamento Remoto no est#do dos rec#rsos nat#rais como ao est#doda R&%&c#)c( Es!&c#+% destes rec#rsos #er se9am( )e%etaç$o solos minerais roc7as F%#aetc&

Em termos mais a'ran%entes o est#do de como #m o'9eto se comporta espectralmentede)eria contemplar os trs 6enmenos 9F mencionados #e ocorrem apJs a incidncia da REMso're #m dado o'9eto( +&%&5o #+)s,(ss5o e so+65o& Cont#do ser$o en6atiadas a#i as

propriedades de re6le2$o dos al)os #ma )e #e a maioria dos sensores at#almente dispon/)eis para o est#do dos rec#rsos nat#rais #tiliam a REM re6letida por eles&

Teoricamente se a re6lectBncia de #m o'9eto p#desse ser medida em 6ai2as espectraisad9acentes e estreitas ao lon%o da re%i$o re6le2i)a do espectro poder4se4ia contr#ir #m %rF6icorepresentati)o de s#a ss()#$+ &s!&c#+%& A 6i%#ra 8* representa teoricamente a assinat#raespectral de #ma 6ol7a )erde&

Se a 6ol7a entretanto ti)er s#a posiç$o modi6icada essa assinat#ra serF di6erente& Issosi%ni6ica #e na prFtica o #e se mede e6eti)amente @ o comportamento espectral da 6ol7a o#se9a s#a resposta espectral n#ma dada circ#nstBncia representa #ma 'oa apro2imaç$o daassinat#ra espectral de 6ol7as )erdes em %eral& O comportamento espectral m@dio da )e%etaç$o

terF sempre #ma con6i%#raç$o #e permitirF *(s#()'$"4%o *& o$#+os #(!os *& oX&#os&

"i%& 8* Assinat#ra espectral de #ma 6ol7a )erde entre 0,, e -*,,nm&

+eralmente o est#do do comportamento espectral dos al)os @ realiado atra)@s de

m@todos e2perimentais de la'oratJrio e campo e a %randea radiom@trica #tiliada parae2pressar esse comportamento @ #ma medida #e permite estimar s#a +&%&c#)c(& Mas n$oe2iste #ma Qnica re6lectBncia& Como )imos anteriormente o 6l#2o radiante ao intera%ir com #mo'9eto da s#per6/cie terrestre pode ser totalmenteparcialmente re6letido Hφu e pode ser e2presso

pela e#aç$o a'ai2o(




EEAR >;

R W φu φv

Onde(R W re6lectBnciaφv W 6l#2o radiante incidenteφu W 6l#2o radiante re6letido&

Essa medida de re6lectBncia con6orme de6inida pela e#aç$o acima @ de re!lect=nciadi!usa/ o# se9a press#põe a radiaç$o incidente em todas as direções e re6letida em todas asdireções& N$o )aria portanto a distri'#iç$o espacial dos 6l#2os de radiaç$o re6letido e incidente&

2 M8#o*os *& A.$(s(65oUm dos 6atores #e tem maior in6l#ncia so're as c#r)as espectrais de o'9etos da

s#per6/cie terrestre @ a prJpria o+, *& .$(s(65o da medida da re6lectBncia&A medida da re6lectancia de #m o'9eto poder ser 6eita de trs modos( em %o+#+(o no

c,!o o# a partir de #ma !%#o+, &%:* H7elicJptero a)i$o o# sat@lite& Na 6i%#ra 81 podemos o'ser)ar as condições de a#isiç$o de dados espectrais do pro9eto LACIE& A coleta dedados 'aseo#4se n#m espectrorradimetro a 'ordo de #m 7elicJptero e em espectrorradimetross#spensos em plata6ormas ele)adas por 'raços mecBnicos acoplados a camin7ões Htruck mounted

plata!orms-*Cada #m desses modos de coleta de dados determina di6erentes res#ltados por#e s$o

a6etados pelos demais 6atores #e inter6erem na tomada de medidas( '&o,&#+( *& .$(s(65o *&**os !+,&#+os #,os8+(cos e !+,&#+os +&%#(:os o %:o&

"i%& 81 Condiç$o de a#isiç$o de dados espectrais do pro9eto LACIE




EEAR >8

Tais 6atores podem ser controlados em la'oratJrios mas em e2perimentos de campode)em ser con7ecidos para #e possam ser corri%idas as medidas e6et#adas& Para #e possamser a)aliados os e6eitos desses 6atores so're as medidas de re6lectBncia trataremos #m delesseparadamente&

21 G&o,&#+( *& A.$(s(65o *& D*osOs parBmetros #e )ariam e inter6erem na %eometria de il#minaç$o da cena s$o( Bn%#lo

enital do Sol Hw Bn%#lo de )isada Hw Bn%#lo aim#tal Hxs xsa Bn%#lo aim#tal relati)oHy onde yW xs4xsag-8, e a altit#de do sensor H?& Na 6i%#ra 80 podemos o'ser)ar estes

parBmetros&

"i%& 80 3ariações da %eometria de a#isiç$o de dados #e a6etam as medidas de re6lectBncia

22 P+,&#+os A#,os8+(cos Nesta disc#ss$o estF impl/cito #e trataremos de sit#ações em #e a atmos6era estF li)re

de ne'#losidade&Dentre o parBmetros atmos6@ricos #e inter6erem nas medidas de re6lectBncia temos(

#midade atmos6@rica presença de aerossJis t#r'#lncia etc&

A #midade atmos6@rica inter6ere atra)@s da a'sorç$o da radiBncia na tra9etJria do 6l#2oentre a 6onte e a s#per6/cie e )ice4)ersa& Modi6icações na #midade pro)ocam alterações naintensidade Hpro6#ndidade das 'andas de a'sorç$o pelo ?*O& Al@m disto a #midade inter6ere notipo e na concentraç$o de aerossJis na atmos6era& O a#mento da #midade relati)a do ar 6a)orecea man#tenç$o de part/c#las sJlidas e s#spens$o na atmos6era alterando as caracter/sticas doespal7amento atmos6@rico&

De modo %eneraliado podemos considerar #e com o a#mento da concentraç$o deaerossJis na atmos6era 7F #m a#mento do &s!%/,&)#o&

2? P+,&#+os R&%#(:os o A%:o




EEAR -,-

dimin#iç$o da intensidade das 6eições de a'sorç$o de F%#a tam'@m res#ltante da desidrataç$o& Nessa re%i$o tornam4se e)identes as 6eições de li%nina4cel#lose prJ2imas a *- fm e *1 fmH6i%#ra 8;&

Os )alores de re6lectBncia dependem das caracter/sticas partic#lares de cada esp@cie

)e%etal al@m do estF%io 6enolJ%ico aspectos sanitFrios e de condições ad)ersas do clima Hcomosecas e %eadas& Pode4se a6irmar cont#do #e a )e%etaç$o )erde sadia apresenta em %eral #mcomportamento m#ito prJ2imo do padr$o de resposta de s#as 6ol7as o #e n$o si%ni6ica dier#e #m dossel terF o mesmo comportamento espectral do tipo de 6ol7a #e o compõe #andoest#dada indi)id#almente&

"i%& 8; Resposta espectral de 6ol7as isoladas de )e%etaç$o )erde H%rama )erde e seca H%rama seca com a indicaç$o das s#as 'andas de a'sorç$o t/picas&

Tratando4se do est#do de #m dossel o# se9a da co'ert#ra )e%etal a%lomerada como @encontrada no campo o nQmero de )ariF)eis a#menta tornando o est#do mais comple2o&niplin% H->;, e2plico# #e )ariações no Bn%#lo de il#minaç$o na orientaç$o espacial da6ol7a som'ras e a resposta do solo red#em a re6lectBncia da )e%etaç$o em campo emcomparaç$o com a da 6ol7a isolada& +oel H->88 incremento# essa lista incl#indo 6atores como a%eometria do plantio e parBmetros atmos6@ricos como a #midade relati)a temperat#ra e)elocidade do )ento& Esses e o#tros parBmetros 6oram a'ordados por ele entre o#tros a#tores namodela%em da re6lectBncia espectral de doss@is&

?12 Á'$A F%#a apresenta4se na nat#rea em di6erentes estados 6/sicos #e in6l#enciam de modo

6#ndamental se# comportamento espectral& G&%o )&:& e 7'$ apresentam +&s!os#s &s!&c#+(s*(&+&)#&s& No se# estado l/#ido a F%#a pode ainda apresentar4se precipitada na s#per6/cie o#em 6orma de %ot/c#las em s#spens$o como as #e compõem as n#)ens&

#ando em s#spens$o compondo as n#)ens a re6lectBncia das %ot/c#las de F%#a @ altaem todo espectro Jptico re6letido H)is/)el in6ra)ermel7o prJ2imo e m@dio com )alores emtorno de ;,\ mas com 6eições n/tidas e a'sorç$o em -, -1 e * m& A ne)e tam'@m apresentaalta re6lectBncia no )is/)el e no in6ra)ermel7o prJ2imo& No inter)alo do )is/)el at@ -* m are6lectBncia @ li%eiramente decrescente mas se mant@m s#perior G ma%nit#de da resposta das




EEAR -,*

n#)ens& A partir de -* m ocorre #ma dimin#iç$o acent#ada da re6lectBncia c7e%ando a atin%ir)alores in6eriores a -\ nas pro2imidades de -: m& Desse comprimento em diante 9F noin6ra)ermel7o prJ2imo alternam4se )alores de mF2imos prJ2imos a *,\ em -;: e **: mm/nimos m#ito prJ2imos a ero em *, e *: m H6i%#ra 88&

"i%& 88 Comportamento espectral da F%#a em di6erentes estados 6/sicos

=F a F%#a l/mpida da s#per6/cie apresenta re6lectBncia m#ito 'ai2a em todo o espectrore6letido& De modo %eral a resposta @ predominante nos menores comprimentos de onda com)alores de re6lectBncia prJ2imos a -,\ na re%i$o do A#l onde predomina o e6eito doespal7amento& Da re%i$o do a#l para o )ermel7o ocorre #m a#mento pro%ressi)o datransmitBncia do meio a#Ftico o #e res#lta em #ma %rad#al dimin#iç$o da re6lectBncia at@ as

pro2imidades de ,; m& Desse ponto em diante no in6ra)ermel7o prJ2imo e no m@dio are6lectBncia @ praticamente n#la de)ido ao 6orte e6eito da a'sorç$o como pode ser o'ser)adoatra)@s do espectro L/mpida da 6i%#ra 8>&

No entanto na 6orma como @ encontrada na nat#rea a F%#a nem sempre @ l/mpida ecristalina& +eralmente #ma #antidade 'astante )ariF)el de o#tras s#'stBncias or%Bnicas einor%Bnicas dil#/das o# em s#spens$o est$o presentes nos corpos dF%#a& Trata4se portanto de#ma mist#ra #e @ mais ade#adamente tratada por am'iente a#Ftico& Estes corpos dF%#ater$o s#as propriedades espectrais 'astantes alteradas dependendo dos compostos presentes&Se%#ndo No)o H->>* a a'sorç$o da l# no meio a#Ftico de)e4se al@m da prJpria F%#a ao#tros trs componentes( !+#"c$%s o+')(cs & ()o+')(cs &, s$s!&)s5o s$s#)c(o+')(c *(sso%:(* e (o# o#oss()#&#(-*o+ H6itoplBnctons& Em %eral a presença dessescomponentes pro)oca o a#mento da re6lectBncia do meio #ando comparado com a F%#al/mpida& No entanto de)em ser o'ser)adas al%#mas pec#liaridades& Para il#strar essasdi6erenças s$o apresentados na 6i%#ra 8> espectros de corpos dF%#a com di6erentes s#'stBncias

9#ntamente com #m espectro da F%#a mais l/mpida Hespectro L/mpida&




EEAR -,1

"i%& 8> Comparaç$o do espectro de F%#a l/mpida com os espectros de corpos d{F%#a de di6erentes composições( ele)adaconcentraç$o de Cloro6ila H"itoplBnctons sedimentos n$o4or%Bnicos em s#spens$o HMinerais e mat@ria or%Bnica dil#/daHMat@ria Or%Bnica&

A presença de al%as em corpos dF%#a @ re)elada pela semel7ança com o per6il espectralda )e%etaç$o )erde #e indica a presença de cloro6ila& Os 6itoplBnctons por e2emplo a#mentamo espal7amento no )is/)el mas de)ido G a'sorç$o das radiações do a#l e do )ermel7o pelacloro6ila so'ressai4se apenas #m pico de re6lectBncia no 3erde& Como esses or%anismos n$o

poss#em a mesma estr#t#ra cel#lar da )e%etaç$o n$o @ o'ser)ado o 'r#sco a#mento dere6lectBncia na transiç$o para o in6ra)ermel7o prJ2imo caracteriada pela &(65o * o+*:&+,&%/& Uma e)ent#al presença desta 6eiç$o H'orda )ermel7a em #m espectro de corpodF%#a poderF estar associado G presença de )e%etaç$o de estr#t#ra cel#lar mais comple2a como

as plantas a#Fticas&Os partic#lados inor%Bnicos em s#spens$o s$o minerais de roc7as e solos transportados

principalmente por aç$o do )ento e da c7#)a o# decorrentes da eros$o do leito dos corpos dF%#a&Esses partic#lados pro)ocam o a#mento do espal7amento e o conseZente a#mento dare6lectBncia& #anto mais clara 6or a part/c#la e menor a s#a %ran#lometria maior serF oespal7amento pro)ocado principalmente na re%i$o do 3erde e do 3ermel7o HNo)o ->>*& A

presença de minerais em maiores concentrações pode mascarar a presença de al%as deslocando o pico de re6lectBncia para a re%i$o do )ermel7o& Tal e6eito @ )eri6icado no espectro Minerais na6i%#ra 8>&

O material or%Bnico dissol)ido por s#a )e @ responsF)el pela coloraç$o ,++o,4,+&%* de al%#ns corpos dF%#a& Em am'ientes a#Fticos com alta concentraç$o de mat@riaor%Bnica dil#/da a presença de o#tras s#'stBncias como 6itoplBnctons e minerais 6ica mascarada

pela a'sorç$o das s#'stBncias 7Qmicas #e pro)ocam #m ac7atamento do espectro no )is/)elcon6orme pode ser o'ser)ado no espectro Mat@ria Or%Bnicas na 6i%#ra 8>&

Assim como ocorre com o al)o )e%etaç$o am'ientes a#Fticos tam'@m so6rem )ariaçõessaonais na concentraç$o das s#'stBncias contidas& Por e2emplo na re%i$o amanica aconcentraç$o de s#'stBncias 7Qmicas @ 'em mais alta no in/cio do per/odo c7#)oso do #e no

per/odo de estia%em por#e as primeiras c7#)as transportam as s#'stBncias 7Qmicas ac#m#ladasna terra d#rante a seca dos i%apJs& "enmenos como esse reperc#tem no comportamentoespectral do al)o di6ic#ltando a s#a anFlise&




EEAR -,0

?1? Roc/s & M()&+(sA resposta espectral das roc7as @ predominantemente caracteriada pelas 6eições

espectrais do minerais #e as compõem& A pro6#ndidade da 'anda de a'sorç$o indica a

#antidade do material a'sor)edor& Do U3 at@ -*m predominam 6eições de a'sorç$o%eralmente amplas e rasas res#ltante de processos de transições eletrnicas principalmenteassociadas aos 52idos de 6erro H?ematita V O1"e* e ?idrJ2idos de 6erro H+oetita V "eOO?&Transições intraatmicas no "e*g e no "e1g pro)ocam a'sorç$o entre ,; e --m en#antotransições interatmicas no "e*g e no "e1g a'sor)em 6ortemente no U3 a'ai2o de ,0m& Al@mdesses o En2o6re HS tam'@m pro)oca 6orte a'sorç$o a'ai2o de ,0m de)ido G 'anda decond#ç$o&

Acima de -*m s$o mais e)identes os processos )i'racionais de a'sorç$o principalmente a#eles pro)ocados pela presença de Car'onatos HCO1 ?idro2ilas HO? e Á%#aH?*O em di)ersos minerais& Car'onatos s$o responsF)eis por 6eições estreitas e po#coacent#adas entre -8: e *-:m e 6eições mais pro6#ndas entre *&1 e *&:m presentes pore2emplo na Calcita e na Dolomita& A ?idro2ila isoladamente pro)oca 6ortes a'sorções em -0m em minerais como a Caolinita M#sco)ita e Alosita e )inc#lada G presença de metais comoAl#m/nio HAl4O? "erro H"e4O? e Ma%n@sio HM%4O? %era 6eições nas pro2imidades de ** a*1m& Essas 6eições s$o identi6icadas em minerais como a Al#nita a =arosita a Anti%orita eno)amente a M#sco)ita e a Caolinita& A F%#a pro)oca 6eições em ->fm de)ido G 6le2$o damol@c#la e tam'@m em -0fm de)ido Gs distensões das s#as li%ações O4?& Al@m dessas o#tras)Frias 'andas de a'sorç$o por processos )i'racionais est$o presentes nas re%iões do SIR eTIR de)ido aos compostos 9F citados o# a o#tros como o 52ido de Sil/cio HSiO* o #e permite#ma ampla 6ai2a de a)aliaç$o espectrais de roc7as e minerais& A 6i%#ra >, il#stra as 6eições dea'sorç$o mais pron#nciadas de al%#ns minerais&

"i%& >, Espectros de minerais coma indicaç$o de al%#ns elementos de in6l#ncia&




EEAR -,<

6reZentemente alteradas pelo clima e pelos tratos c#lt#rais apresentando comportamento)ariF)el em cada caso&

?1 S$!&+"c(&s Co)s#+$"*s ;Co)c+&#o As%#o<A 6i%#ra >* apresenta as c#r)as espectrais do concreto e do as6alto #e s$o materiais #e

compõem %rande parte das Freas edi6icadas pelo 7omem& Pela anFlise da c#r)a hah podemos)eri6icar #e o as6alto apresenta as se%#intes caracter/sticas espectrais(a re6lectBncia 'ai2a e decrescente entre ,1 µm e ,0 µm

' re6lectBncia crescente entre ,0 µm e ,< µmc re6lectBncia de ,* entre ,< µm e -, µm ed re6lectBncia crescente at@ -1 µm&

Atra)@s da c#r)a h'h )eri6icamos #e o comportamento espectral do concreto @ maiscomple2o caracteriando4se por #m a#mento da re6lectBncia com o comprimento de onda masapresentando 6eições amplas de a'sorç$o em ,18 mm entre ,< µm e ,8 µm e em -- µm&

"i%& >* Comportamento espectral do concreto e do as6alto

?2 I)#&+!+&#65o *& G+7(cos *& Co,!o+#,&)#o Es!&c#+%Para se interpretar corretamente %rF6icos como o da 6i%#ra a'ai2o @ preciso o'ser)ar as

re%iões onde as *(&+&)6s *& +&s!os# s$o ,$(#o '+)*&s e @ e2atamente nestes pontos ondede)emos escol7er nossa 'anda H6ai2a espectral a 6im de *(sc+(,()+,os ,&%/o+ os %:os

Por e2emplo( se #isermos distin%#ir %rama arti6icial de %rama nat#ral de)eremos optar pela 'anda 0 onde teremos a maior di6erenciaç$o tal)e at@ a 'anda 1 mas n#nca as 'andas - o#* pois para estes al)os esta 6ai2as espectrais apresentam respostas m#ito semel7antes&




EEAR -,;

"i%& >1 Comportamento Espectral de al%#ns al)os&&




EEAR -,8

U)(**& `3 R&so%$6[&sO termo +&so%$65o re6ere4se Gs caracter/sticas da ima%em de acordo com a radiometria

taman7o do pi2el e 6ai2as espectrais&#ando se 6ala em resol#ç$o #al#er #e se9a @ preciso ter em mente #e nesse caso

os termos melhor resolução e pior resolução s$o co)c&(#os +&%#(:os e portanto n$o est$oli%ados a )alores a'sol#tos& Em o#tras pala)ras se #m sistema apresenta #ma resol#ç$o espacialde 1, m en#anto #m o#tro poss#i *,m si%ni6ica dier #e este Qltimo poss#i #ma mel7orresol#ç$o espacial do #e a#ele de 1,m&

Caso 7a9a interesse em adotar os termos maior o# menor de)e4se ter o c#idado deacrescentar o termo poder de resolu$%o a 6im de se e)itar #ma in)ers$o nos parBmetrosconsiderados& Assim sendo o sistema #e poss#i *,m de resol#ç$o espacial no e2emplo acimacitado det@m #m maior poder de resol#ç$o espacial do #e o de 1,m e n$o #ma resol#ç$oespacial maior&

`1 R&so%$65o Es!c(%K de6inida como o ,&)o+ &%&,&)#o *& 7+& .$& $, s(s#&, s&)so+ 8 c!- *&*(s#()'$(+ sendo #ma e2press$o da .$%(**& !#(c da ima%em prod#ida por #m sensor ecaracteria a capacidade desse sistema em manter a ()#&'+(**& '&o,8#+(c *o oX&#oo'ser)ado& Ela 6ornece os parBmetros para determinar se o al)o !o*& s&+ (*&)#((c*o naima%em em 6#nç$o de se# taman7o&

A "i%#ra >0 il#stra #ma mesma cena ima%eada com trs resol#ções espaciais di6erentes& No caso #m pi2el Hpict#re element 4 elemento da ima%em @ disposto de maneira e2a%erada para e2empli6icar os di6erentes %ra#s de a'ra%ncia em 6#nç$o da resol#ç$o espacialconsiderada&

Na representaç$o da direita de resol#ç$o espacial mais po're Hpior #m pi2el inte%ra a

in6ormaç$o dispon/)el em dois tipos de c#lt#ra dispostas perpendic#larmente #ma G o#tra al@mda in6l#ncia do 6#ndo Hsolo& Na representaç$o central de resol#ç$o espacial intermediFria #m pi2el inte%ra a in6ormaç$o dispon/)el em #m tipo de c#lt#ra e no 6#ndo G s#a )olta Hsolo&"inalmente na representaç$o da es#erda de mel7or resol#ç$o espacial #m pi2el inte%rasomente a in6ormaç$o dispon/)el n#m tipo de c#lt#ra&

"i%& >0 E6eito da resol#ç$o espacial&

Em o#tras pala)ras no caso do ima%eamento de #ma aerona)e de transporte C4-1,?@rc#les Hapro2imadamente 0, m de en)er%ad#ra por 1, m de comprimento estacionada n#m

pFtio por e2emplo seria necessFria para #ma identi6icaç$o precisa #ma resol#ç$o espacial daordem de cent/metros& medida #e tal resol#ç$o 6or sendo de%radada o int@rprete terF se#le#e de in6ormações red#ido pro%ressi)amente& Assim com #ma resol#ç$o de * m& @ poss/)eldeterminar #e se trata de #ma aerona)e #adrimotor de transporte& Entretanto no caso de #maresol#ç$o de 1, m o C4-1, estarF praticamente contido n#m ponto o# se9a n#m Qnico pi2el&




EEAR -,>

Ao ampliar4se mais e mais #ma ima%em di%ital monocromFtica passam a ser o'ser)adosretBn%#los 9#stapostos em di6erentes tons de cina or%aniados em lin7as e col#nas alin7adas6ormando #ma %rade o# matri& Cada #m desses pe#enos #adrados representa #m &%&,&)#o *&c&) Hpi2el V pict#re element #e corresponde por s#a )e a #ma !&.$&) 7+& * s$!&+"c(&

o# &%&,&)#o *& s$!&+"c(& c#9o 6l#2o radiante emer%ente 6oi amostrado e con)ertido em sinalel@trico& Nesse sentido a +&so%$65o &s!c(% tam'@m pode ser entendida como a c!c(**& *os&)so+ *(:(*(+ 7+& os&+:* &, $, )i,&+o *(sc+&#o *& &%&,&)#os *& c&) HSlater ->8,(

para #ma dada cena #anto maior o nQmero de elementos de cena Hpi2els #e a compõemmenor serF a dimens$o desses elementos e conseZentemente mel7or serF a resol#ç$o espacialdo sensor&

O :%o+ * +&so%$65o &s!c(% H%eralmente 6ornecido em metros representa a Frea #ecada pi2el co're no solo& Por e2emplo se #m sensor poss#i resol#ç$o espacial de 1,m issosi%ni6ica #e cada pi2el co're no solo #ma Frea #adrada de 1,m 2 1,m o# se9a >,,m*&

A "i%#ra >: il#stra a de%radaç$o da resol#ç$o espacial de #m al)o& A letra apresentada em Ha representa #m al)o ima%eado da s#per6/cie nas mesmas condições por trs

sensores de caracter/sticas idnticas e2ceto pelas resol#ções espaciais& Com se#s dados 6oram%eradas as ima%ens em H' Hc e Hd& O sensor #e %ero# a ima%em da "i%#ra >:' mel7or

preser)o# a #alidade %eom@trica do al)o da "i%#ra >:a lo%o s#a resol#ç$o espacial @ mel7ordo #e a dos sensores #e %eraram as ima%ens das "i%#ras >:c e >:d&

"i%& >: De%radaç$o pro%ressi)a de H' para Hd da resol#ç$o espacial do al)o apresentado em Ha&

O elemento de s#per6/cie @ a menor Frea da s#per6/cie #e o sensor @ capa de distin%#irsendo con7ecido por c,!o *& :(s* ()s#)#)&o )o so%o H+ro#nd4pro9ected Instantaneo#s"ield O6 3ie 4 +I"O3& O +I"O3 pode ser entendido como a pro9eç$o do elemento detectorna s#per6/cie ima%eada atra)@s do sistema Jptico do sensor HSc7oen%erdt ->>;& Na "i%#ra

>: 7o#)e #ma n/tida perda da resol#ç$o espacial com a dimin#iç$o do nQmero de elementos decena para representar a mesma Frea da s#per6/cie& Isso corresponde# a #m a#mento do +I"O3de #m )alor #nitFrio em H' para < )ees esse )alor em Hd&

Mas o +I"O3 n$o @ o Qnico responsF)el pela resol#ç$o espacial& O espaçamento entre osdetectores o# a ta2a de amostra%em tam'@m a in6l#enciam& Isso por#e a %rade de pi2els #ecompõe as d#as dimensões espaciais da ima%em @ 6ormada por #ma amostra%em re%#larmenteespaçada desses elementos de s#per6/cie em #m processo cont/n#o de a#isiç$o do 6l#2oradiante da s#per6/cie&

Sensores eletro4Jpticos de a#isiç$o em #adro como as cBmeras de )/deo e os "oardLooin% In6raRed H"LIR poss#em para cada canal espectral #ma matri 'idimensional dedetectores #e s$o e2postos G radiaç$o ao mesmo tempo& Nesse caso o elemento detector estarFassociado a #m Qnico elemento de cena como res#ltado da s#a pro9eç$o na s#per6/cie de acordo




EEAR --,

com a s#a posiç$o na matri& ApJs o tempo de sensi'iliaç$o dos detectores @ realiada #maleit#ra eletrnica do sinal el@trico de cada #m dos detectores #m a #m de 6orma a or%aniF4los em #ma seZncia temporal lJ%ica Hm#ltiple2a%em temporal processo con7ecido como:++&*$+ &%&#+Z)(c

Os sensores de )arred#ra %eralmente en)ol)em #ma menor #antidade de detectores porcanal espectral& A leit#ra do sinal pode ser realiada elemento apJs elemento de 6orma acompor as lin7as e col#nas #e constit#em essa ima%em& Esse processo @ con7ecido por:++&*$+ ,&c)(c Ho# simplesmente )arred#ra #e simpli6ica o seZenciamento do sinal&

O 6l#2o radiante @ captado com os mo)imentos de :++&*$+ &, %()/ & ) #+X&#+( &O &s!6,&)#o &)#+& os &%&,&)#os *& s$!&+"c(& @ proporcionado pela ,os#+'&, *o s&)so+o# se9a a +&.)c( co, .$& o *&#&c#o+ co):&+#& $, %$o +*()#& &, s()% &%8#+(coHassociada ao tempo de resposta do detector sendo con7ecido por ()#&+:%o *& ,os#+'&, )oso%o H+ro#nd Sample Inter)al 4 +SI& O pi2el @ a amostra%em espacial na ima%em lo%ocorresponde ao +SI&

K coerente #e o +SI ten7a no mF2imo ,&s, *(,&)s5o *o GIFOV a 6im de

e)itar4se #ma s#'amostra%em da s#per6/cie H)aios onde o 6l#2o radiante n$o 6oi captadocon6orme e2plica Sc7oen%erdt H->>;( K #ma prFtica com#m entre os constr#tores sal)o rarase2ceções esta'elecer #ma ta2a de amostra%em tal #e o +SI coincida com o +I"O3&

O +I"O3 @ determinado %eometricamente pela relaç$o entre a alt#ra ? do sensor adistBncia 6ocal 6 do se# sistema Jptico e a dimens$o do detector d(

+I"O3 W d 2 ? 6 HE#aç$o )Flida para o ponto NADIR

Os( O +I"O3 @ medido em metros e se#s s#'mQltiplos&Em #m sistema estFtico o +I"O3 representa e2atamente a Frea de pro9eç$o do detector

so're a s#per6/cie& No entanto de)ido aos mo)imentos de )arred#ra lateral e de rotaç$o da Terra

o +I"O3 @ li%eiramente deslocado res#ltando em $, 7+& !+oX&#* )o so%o &&#(:HE6ecti)e I"O3 V EI"O3 ,(o+ do #e este&M#itas )ees re6ere4se ao +I"O3 como sendo a Resol#ç$o Espacial do sensor entendida

como a Frea no solo #e @ representada por #m pi2el& No entanto esse tratamento de)e serco'erto de preca#ções& Primeiramente por#e desconsidera as &++6[&s & &&(#os *& *(+65o#e ocorre no sistema Jptico& Em se%#ndo l#%ar por#e 7F #m &&(#o *& ++s#o * c&)de)ido aos mo)imentos de )arred#ra Hno caso de )arred#ra lateral e de translaç$o do sensorca#sando #ma maior a'ran%ncia e6eti)a da s#per6/cie do #e simplesmente a dimens$o do+I"O3& Em terceiro l#%ar por#e no caso de 7a)er $, s$4,os#+'&, de)ido a #m maiortempo de inte%raç$o esta'elecido para o detector a Frea a'ran%ida na s#per6/cie serF esta'elecida

pelo +SI nesse caso ,(o+ #e o +I"O3& E por 6im por#e no caso de sensores

aeroem'arcados a *(s#)c( %:o4s&)so+ !o*& s&+ :+(* incorrendo em di6erentes +I"O3#m para cada alt#ra de a#isiç$o&

A#&)65o( Para resol#ç$o de pro'lemas en)ol)endo cFlc#lo do +I"O3 na pro)a de)e4seconsiderar( #e o sistema @ estFtico #e o )alor do +I"O3 coincide com o taman7o do pi2elHresol#ç$o espacial e #e a e#aç$o matemFtica do +I"O3 )ale #al#er ponto da ima%em Hn$osJ para o NADIR&

Para e)itar esses contratempos a caracter/stica espacial dos sensores remotos Jpticos @apresentada pelos constr#tores em re6erncia ao Bn%#lo de )isada determinado pelo sistemaJptico& Esse @ con7ecido como I)s#)#)&o$s F(&%* O V(&l HIFOV #e independe da alt#ra

do ima%eamento dos mo)imentos do sensor e da ta2a de )arred#ra(




EEAR ---

I"O3 W * arct% Hd *6 ≅ d 6

Os( O I"O3 @ medido em radianos e se#s s#'mQltiplos Hprincipalmente em mrad W -,41 rad&Tal res#ltado @ o'tido de #ma relaç$o tri%onom@trica simples( se9a o I"O3 de #m sensor

ent$o t%Hα* W d*6 & Mas para 6 m#ito maior #e d o Bn%#lo α* @ m#ito pe#eno prJ2imo aero podendo ser adotada a apro2imaç$o t%Hα* ≅ α* & Lo%o α* ≅ d *&6 ⇒ α ≅ d 6& Assim

para o'ter o +I"O3 a partir do I"O3 'asta m#ltiplicar este Bn%#lo pela alt#ra H? doima%eamento&

Al@m dessas caracter/sticas interessa sa'er #al a dimens$o lateral mF2ima #e @ poss/)el o'ter com #m determinado sensor& Essa @ con7ecida como C,!o *& V(s* H"ield O63ie 4 FOV e @ e2pressa como #m )'$%o ,7(,o *& :++&*$+ %#&+%& No entanto esseBn%#lo corresponde G lar%#ra de 6ai2a ima%eada sendo m#itas )ees apresentado o se#comprimento H+ro#nd "O3 V +"O3& A relaç$o %eom@trica entre o "O3 e o +"O3 @ dada por (

+"O3 W *&?&t% H"O3*

onde _ @ a alt#ra do ima%eamento&

Os( O +"O3 @ medido em metros e se#s s#'mQltiplos&

"i%& >< Relaç$o entre o +I"O3 e o +SI para os sensores em %eral Ha e em perspecti)a entre o +I"O3 o I"O3 e oEI"O3 H'& Em Hc @ apresentada #ma )is$o 'idimensional e2pandida da relaç$o entre a distBncia 6ocal H6 o taman7o do detector

Hd e o I"O3 representado pelo Bn%#lo α& Relaç$o entre o "O3 e o +"O3& O Bn%#lo α representa o I"O3&

O "O3 e conseZentemente o +"O3 sJ tm *(,&)s5o %#&+%&




EEAR --*

`2 R&so%$65o R*(o,8#+(cK de6inida como a ,&)o+ *(&+&)6 *& +(%/o .$& $, s(s#&, s&)so+ 8 c!- *&

!&+c&&+& Ela determina se o al)o pode ser )isto na ima%em em 6#nç$o de se# co)#+s#& com osal)os )iin7os& A resol#ç$o radiom@trica @ dada pelo nQmero de )":&(s *('(#(s ;NDns<

representando )":&(s *& c()- #sados para e2pressar os dados coletados pelo sensor& #anto,(o+ o nQmero de n/)eis ,&%/o+ @ a resol#ç$o radiom@trica&

Na "i%#ra >; por e2emplo #ma mesma cena @ apresentada em *:< n/)eis de cina Ha eem #atro n/)eis de cina H' )ariando do preto ao 'ranco& A #antidade de detal7es

percept/)eis na primeira @ claramente maior #e na se%#nda& Portanto a cena a poss#i mel7orresol#ç$o radiom@trica #e a cena '&

"i%& >; Ima%ens reprod#idas em di6erentes resol#ções radiom@tricas( Ha 8 'its H*8 W *:< n/)eis e H' * 'its H** W 0 n/)eis&

O e#ipamento #tiliado para captar a radiaç$o na 6ai2a Jptica do espectro @ com#mente

c7amado de R*(Z,&#+o& Esse e#ipamento con)erte a radiBncia pro)eniente do elemento des#per6/cie em sinal el@trico atra)@s dos se#s detectores& O sinal dos detectores analJ%ico @

posteriormente #antiado em )alores discretos inteiros c7amados de Ni,&+os D('(#(s ;ND<&Cada ND estF associado a $, #o, *& c()- da ima%em #e indica #m 'ril7o HradiBncia

di6erente da s#per6/cie& Assim #anto mais ND mais in6ormaç$o estarF dispon/)el& Ac!c(**& *& .$)#(-65o *o s(s#&, @ con7ecida como +&so%$65o +*(o,8#+(c&

Tal #antiaç$o @ 6eita em s(s#&, ()7+(o #tiliado na codi6icaç$o di%ital eapresentado em )i,&+o *& (#s *o s(s#&,& Cada 'it de #antiaç$o m#ltiplica por * o nQmerode possi'ilidades de ND& Lo%o para #m sistema de n 'its tem4se *n NDs& Por e2emplo para#m sistema de 8 'its tem4se *8 ND o# *:< tons de cina c#9a n#meraç$o inicia em , Hero& O

padr$o di%ital adotado associa o i%#(,o #o, Hp&e2& *:: em #m sistema de 8 'its ao B+)co e o




EEAR --1

!+(,&(+o , Hero ao P+&#o sendo os demais nQmeros di%itais associados a tons intermediFriosde cina entre esses e2tremos&

A #antiaç$o do sinal estF diretamente associada G #alidade da in6ormaç$oapresentada da mesma 6orma #e a resol#ç$o espacial& Assim sistemas de 'ai2a #antiaç$o

poder$o de%radar a in6ormaç$o mesmo se o'tida com #m sensor de alta resol#ç$o espacial& A6i%#ra >8 il#stra como a #antiaç$o pode a6etar a #alidade %eom@trica da ima%em& Na 6i%#ra>8a @ apresentado #m al)o 7ipoteticamente ima%eado nas mesmas condições por trs sensoresde caracter/sticas idnticas e2ceto pela resol#ç$o radiom@trica #e 6oi esta'elecida sendo de 8* e - 'its& O'ser)a4se #e o empo'recimento da resol#ç$o radiom@trica de 8 'its H"i%#ra 1&>'

para - 'it H"i%#ra 1&>c a6eto# a apresentaç$o do al)o de 6orma a tornF4lo #ase n$oidenti6icF)el&

"i%& >8 De%radaç$o da resol#ç$o radiom@trica& O al)o apresentado em Ha 6oi de%radado de *:< ND H8 'its em H' para 0 ND H* 'its em Hc e * ND H- 'it em Hd preser)ando4se a mesma resol#ç$o espacial de H'&

Sensores de concepç$o mais anti%a como o M#ltiSpectral Scanner HMSS do Land

Sattelite4:t7 HLandsat4: 6oram #antiados em < 'its& O T7ematic Mapper HTM da mesma plata6orma mas de concepç$o mais moderna 9F 6oi #antiado em 8 'its& Com essa mesma#antiaç$o temos o ?i%7 Resol#tion 3isi'le H?R3 do Sbsteme Pro'atoire dO'ser)ation de laTerre41 HSpot41& Sensores mais modernos como o MODerate Ima%in% SpectroradiometerHMODIS da plata6orma Eart7 O'ser)in% Sbstem4-t7 HEOS4 - 9F tm sido #antiados em -*

'its H0,>< NDs&

`? R&so%$65o Es!&c#+%A +&so%$65o &s!&c#+% @ de6inida como ,&)o+ !o+65o *o Es!&c#+o E%&#+o,')8#(co

.$& $, s(s#&, s&)so+ 8 c!- *& s&',&)#+& Ela determina se o al)o pode ser )isto naima%em em 6#nç$o de se# comportamento espectral&

Trata4se de #m conceito inerente Gs (,'&)s ,$%#(&s!&c#+(s de SR& #anto ,(s&s#+&(#s espectralmente 6alando as 'andas Hcanais de #m dado sistema maior @ a capacidadedesse sistema de discriminar )ariações no comportamento espectral do al)o a ser est#dado&




EEAR --0

Na 6i%#ra >>a por e2emplo #ma cena 6oi 6oto%ra6ada com 6ilme pancromFtico Hde ,0µm& a ,> µm& no #al tanto a %rama nat#ral H6ora do estFdio #anto a arti6icial Hno interior doestFdio apresentam tonalidades 6oto%rF6icas similares& A 6i%#ra >>' no entanto mostra amesma cena 6oto%ra6ada com 6ilme in6ra)ermel7o preto e 'ranco at#ando entre ,; µm& e ,>

µm& Nesse caso a %rama nat#ral poss#i #ma tonalidade 6oto%rF6ica 'astante clara Haltare6lectBncia no in6ra)ermel7o prJ2imo ao contrFrio da %rama arti6icial #e poss#i tonalidade

'astante esc#ra H'ai2a re6lectBncia no in6ra)ermel7o prJ2imo&

"i%& >> "oto%ra6ias a@reas o'l/#as de 'ai2a altit#de o'tidas sim#ltaneamente il#strando a di6erença de comportamentoespectral entre a %rama nat#ral nos arredores do estFdio e a %rama arti6icial no interior do mesmo em 6#nç$o da resol#ç$o

espectral do 6ilme #tiliado& Em Ha #ma 6oto pancromFtica H,0 a ,> µm& e em H' #ma 6oto in6ra)ermel7o H,; a ,> µm& demel7or resol#ç$o espectral&

Dito isto @ preciso #e al%#ns conceitos li%ados G resol#ç$o espectral se9am esclarecidosa sa'er(

F( &s!&c#+% @ de6inida como a +&'(5o *o Es!&c#+o E%&#+o,')8#(co ) .$% $,s(s#&, s&)so+ o!&+& Ela determina o dom/nio do sistema sensor #tiliado em 6#nç$o da

caracter/stica da radiaç$o por ele empre%ada&A+)')c( &s!&c#+% @ a 6ai2a o# re%i$o total *o &s!&c#+o .$& s& co)s&'$& co+(+

co, o &.$(!,&)#o& Essa @ importante para #e se possa o'ter #m dia%nJstico de a'sorç$oespectral do al)o #e en)ol)a tantos comprimentos de onda #antos necessFrios para sedistin%#ir #ma 6eiç$o espectral& Assim #anto maior a a'ran%ncia maior a #antidade dein6ormaç$o so're o o'9eto est#dado& E2istem al%#mas re%iões espectrais de #so com#mesta'elecidas pelas limitações da tecnolo%ia dos detectores #e s$o as re%iões do U3 3is NIRSIR e TIR

A,os#+'&, &s!&c#+% re6ere4se ao )i,&+o *& (s &, .$& +)')c( &s!&c#+%8 s&',&)#*& Essas 6ai2as s$o con7ecidas por C)(s o# B)*s &s!&c#+(s& #anto maior onQmero de 6ai2as H'andas o# canais maior serF a amostra%em& A capacidade de distin%#ir6eições depende em %rande parte do tipo de amostra%em& Essa pode ser de dois tipos( co)#")$e ()#&+c%*& Na ,os#+'&, co)#")$ n$o 7F re%iões espectrais sem amostra%em dentro doslimites da a'ran%ncia espectral do e#ipamento o'tendo4se #m espectro cont/n#o com 6ai2asespectrais ad9acentes& Na ,os#+'&, ()#&+c%* o e#ipamento capta a radiaç$o em 6ai2asn$o ad9acentes 7a)endo inter)alos sem amostra%em&

L+'$+ &s!&c#+% *& )* @ a +)')c( &s!&c#+% *& c* $, *s )*so!&+*s !&%o s&)so+& #anto menor 6or essa lar%#ra mais precisa serF a in6ormaç$o das

'andas de a'sorç$o res#ltantes da interaç$o da radiaç$o com o al)o& No entanto mesmo com 'andas estreitas a in6ormaç$o espectral serF po're se a amostra%em espectral 6or po're& Nessecaso com #ma s#'amostra%em o'tm4se in6ormações em pontos descont/n#os espaçados por

)aios de in6ormaç$o espectral& Ao contrFrio no caso de 7a)er 'andas m#ito lar%as com altaamostra%em ocorrerF #ma %rande so'reposiç$o de re%iões espectrais com perda de precis$o da




EEAR --:

in6ormaç$o espectral de)ido G lar%#ra da 'anda& A so, da %+'$+ &s!&c#+% *& )* co, ,os#+'&, @ con7ecida como a R&so%$65o Es!&c#+% *o &.$(!,&)#o&

`H R&so%$65o T&,!o+% ;R&!&#(#(:(**&<

A +&so%$65o #&,!o+% @ de6inida como +&.)c( co, .$% $, s(s#&, s&)so+ 8c!- *& (,'&+ $, ,&s,o %:o& Ela determina o !&+"o*o ,")(,o a ser a%#ardado para #mno)o ima%eamento de determinado al)o&

Trata4se de #m parBmetro somente aplicF)el aos s#8%(#&s *& SR #ma )e #e estes poss#em Jr'itas de per/odos re%#lares como caracter/stica imposta pela MecBnica Or'ital aocontrFrio das aerona)es por e2emplo&

Dois parBmetros relacionados G plata6orma 4 o )":&% *& &,!+&'o Hor'ital a@reo e des#per6/cie e a c!c(**& *& $so Hposse e %ra# de im#nidade G interceptaç$o 4 a6etam aresol#ç$o temporal&

O )":&% *& &,!+&'o determina de maneira %eral o alcance do sistema e s#amano'ra'ilidade& A c!c(**& *& $so determina a disponi'ilidade do mesmo para empre%od#rante #m con6lito armado&

As in6ormações apresentadas at@ a#i s$o de %rande importBncia para o plane9ador militarn$o4especialiado em SR sendo ade#ado portanto tecer al%#ns comentFrios adicionais arespeito&Apesar de n$o constit#ir re%ra em %eral os al)os de )alor estrat@%icos H#sinas de ener%iainstalações port#Frias siderQr%icas indQstrias entre o#tros poss#em dimensões maiores #e osal)os de )alor tFtico H#ma aerona)e po#sada o# #ma col#na de 'lindados por e2emplo& Umsistema com ele)ado poder de resol#ç$o espacial pode en2er%ar am'os os tipos de al)osen#anto #m sistema com resol#ç$o espacial relati)amente limitada permite a identi6icaç$oapenas dos al)os de %randes dimensões&

Assim sendo pode4se dier #e %rande parte dos sistemas ima%eadores podem ser #sados para o recon7ecimento estrat@%ico mas apenas os #e poss#em poder de resol#ç$o espacialele)ado se prestam ao recon7ecimento tFtico&

Usando #ma a'orda%em semel7ante em %eral se pode dier #e os al)os de )alorestrat@%ico s$o imJ)eis e s#9eitos a po#cas alterações no decorrer do tempo Hre6inarias de

petrJleo 6F'ricas de armamentos aerJdromos en#anto os al)os de )alor tFticos podem sermo)idos Htropas em'arcações aerona)es o# modi6icados Hde6esas de #m aerJdromo pontesmJ)eis com relati)a rapide&

Dessa 6orma #al#er #e se9a a resol#ç$o temporal do sistema ele se prestarF para o+&co)/&c(,&)#o &s#+#8'(co mas somente os sistemas de alta resol#ç$o temporal poder$o serconsiderados para o +&co)/&c(,&)#o #7#(co& Os princ/pios a'ordados acima s$o sintetiados e

es#ematiados na "i%#ra -,,&




EEAR --<

"i%& -,, Relaç$o entre a nat#rea tFtico4estrat@%ica dos al)os militares e as resol#ções espacial e temporal dos sistemas de SR&




EEAR --;

CONCLUSÃO

K interessante termos em mente #e o Sensoriamento Remoto n$o se es%ota em simesmo na realidade ele @ #ma 6erramenta e2tremamente e6ica para 6ornecer in6ormações

portanto n#nca de)e ser )isto como #ma cincia o# arte estan#e& Por ser #m instr#mento m#ito poderoso @ #tiliado em di)ersos setores como controle am'iental plane9amento #r'ano plane9amento de mal7as 7idro)iFrias 6erro)iFrias rodo)iFrias e aero)iFrias est#dos %eolJ%icos 'iolJ%icos ar#eolJ%icos oceano%rF6icos& A Carto%ra6ia 6a #so cada )e maior das )Friasopções de ima%ens para s#a )asta %ama de pes#isa e prod#tos& N$o podemos rele%ar s#aimportBncia para as ati)idades militares o'ser)ando4se a#i tam'@m a mQt#a in6l#ncia entreestas e as ati)idades ci)is& M#itos pro9etos com 6ins militares 7o9e s$o #tiliados com s#cesso

por entidades ci)is e )ice4)ersa&

Ao 6alarmos 7o9e em SI+s Sistemas de In6ormações Geo%rF6icas podemos )er #mentrelaçamento de dados carto%rF6icos est#dos 6/sicos de sensores tecnolo%ias comp#tacionaiscomparações m#ltitemporais ao est#darmos a e)ol#ç$o d#rante os meses o# anos de alteraçõesem determinada re%i$o& A #tiliaç$o con9#nta com o +PS Sistema de Posicionamento +lo'al

possi'ilita a localiaç$o rFpida e precisa da ima%em 'em como indica o posicionamento corretodo sensor so're o al)o dese9ado na coleta da ima%em&

O Sensoriamento Remoto ent$o necessita de #m assessoramento constante de o#trascincias para poder c#mprir se# papel de in6ormar de 6orma cada )e mais precisa rFpidaat#aliada e con6iF)el acompan7ando o dinamismo crescente da 7#manidade&

Sinceramente esperamos #e esta 're)e apostila ten7a atin%ido o o'9eti)o de l7etraer #ma )is$o a'ran%ente do ass#nto e principalmente ten7a l7e despertado o dese9o de

contin#ar a e2pandir se#s con7ecimentos no #ni)erso do Sensoriamento Remoto&




EEAR -->

ANEO 2

CARACTERSTICAS DE ALGUNS SATÉLITES

SATÉLITE

^RBITAALTITUDE

RESOLUÇÃOESPACIALTEMPORAL

LARGURA DAFAIA ;b,<

L)*s#HEUA

#ase polar?elioss/ncrona

;,:m

8,m Hm#ltiesp1,m Hpan

-< dias

-8:

SPOTH"rança

?elioss/ncrona81,m

*,m Hm#ltiesp -,m

Hpan*< dias

--;

R*+s#HCanadF

?elioss/ncrona;>8m

-,,m HFreamaior -,m HFreamenor *0 dias

:,, :,

ERSH=ap$o

?elioss/ncrona:<8m

-8m 00dias

;:

CBERSHC7ina!rasil

#ase polar?elioss/ncrona

;;8m

-<,m Htermal8,m Hpan

*<dias

8>,--1

METEOSATHmeteorolJ%

HE#ropa

+eoestFcionFriaso're o E#ador

1<&,,,m

*:m

GOES +eoestFcionFria -&,,,m Hpan

noções_de_sensoriamento_remoto

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