Sensoriamento visível ~ a Cor do Oceano

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Sensoriamento Sensoriamento visível visível ~ ~ a Cor do Oceano a Cor do Oceano Oceanografia por Satélite Oceanografia por Satélite

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Sensoriamento visível ~ a Cor do Oceano. Oceanografia por Satélite. EMENTA. Introdução Grandeza essenciais em radiometria ótica O efeito da atmosfera Estratégias de correção atmosfera Exemplo do satélite SeaWifs Relação sensoriamento visível /água Refletância de sensoriamento remoto - PowerPoint PPT Presentation

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Sensoriamento Sensoriamento visível visível

~~a Cor do Oceanoa Cor do Oceano

Oceanografia por SatéliteOceanografia por Satélite

Page 2: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

EMENTAEMENTA• IntroduçãoIntrodução• Grandeza essenciais em radiometria óticaGrandeza essenciais em radiometria ótica• O efeito da atmosferaO efeito da atmosfera

– Estratégias de correção atmosfera Estratégias de correção atmosfera – Exemplo do satélite SeaWifsExemplo do satélite SeaWifs

• Relação Relação sensoriamento visível /águasensoriamento visível /água– Refletância de sensoriamento remotoRefletância de sensoriamento remoto– Propriedade óticas da água do marPropriedade óticas da água do mar

• Propriedade óticas inerentes (IOP)Propriedade óticas inerentes (IOP)– Absorção Absorção – EspalhamentoEspalhamento

• Propriedade óticas aparente (AOP)Propriedade óticas aparente (AOP)– RefletânciaRefletância– Average cosineAverage cosine– Diffuse attenuation coefficientDiffuse attenuation coefficient

• ÁguaÁgua• FitoplânctonFitoplâncton• Material Orgânica Dissolvida – MODMaterial Orgânica Dissolvida – MOD• Material Em Suspensão – MÊSMaterial Em Suspensão – MÊS• Micro-bolhasMicro-bolhas

– Case1 / Case2 Case1 / Case2

Page 3: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Sensoriamento visívelSensoriamento visível• De todas as técnicas usada em De todas as técnicas usada em

sensoriamento remoto, os conceitos do sensoriamento remoto, os conceitos do sensoriamento visível são os mais sensoriamento visível são os mais entendidos, pois as imagens obtidas nessa entendidos, pois as imagens obtidas nessa faixa , geralmente, apresentam excelente faixa , geralmente, apresentam excelente correlação com a experiência visual do correlação com a experiência visual do intérprete.intérprete.

• Visível: Radiação capaz de produzir a Radiação capaz de produzir a sensação de visão para o olho humano sensação de visão para o olho humano normal. normal.

• Pequena variação de comprimento de onda Pequena variação de comprimento de onda (400 a 700 nm).(400 a 700 nm).

• Na segunda parte do 20Na segunda parte do 20oo século a disciplina século a disciplina de ótica marinha desenvolveu-se muito para de ótica marinha desenvolveu-se muito para apoiar o monitoramento de qualidade de apoiar o monitoramento de qualidade de água e em particular o água e em particular o monitoramento de monitoramento de produtividade do fitoplânctonprodutividade do fitoplâncton através das através das propriedade óticas da águapropriedade óticas da água– AbsorçãoAbsorção– EspalhamentoEspalhamento– Atenuação = Absorção + EspalhamentoAtenuação = Absorção + Espalhamento– E sua variações em função da profundidadeE sua variações em função da profundidade

• Foi o desenvolvimento da fotografia em cor Foi o desenvolvimento da fotografia em cor mais principalmente do imageamento por mais principalmente do imageamento por aviões e satélites que estimulou a aviões e satélites que estimulou a pesquisa sobre a cor dos oceanospesquisa sobre a cor dos oceanos

IntroduçãoIntrodução

Page 4: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Sensoriamento visívelSensoriamento visível• Densidade de fluxo

também conhecida por outros dois nomes: – Irradiância (E)– Emitância (M)

Grandeza essenciais em Grandeza essenciais em radiometria óticaradiometria ótica

2m

Watts/

dS

dME

é definida como:

• No caso dos sensores que atuam na faixa da radiação visível, estaremos sempre tratando com a grandeza irradiância pois a fonte de radiação é o sol e não a superfície oceânica.

Page 5: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Sensoriamento visívelSensoriamento visívelGrandeza essenciais em Grandeza essenciais em radiometria óticaradiometria ótica

sr.

Wattscos

,, 2

2

mddAdL

• RadiânciaConsidere a geometria onde a normal ao elemento de área dA é inclinado a um ângulo θ em relação à direção de propagação em que observaremos o fluxo radiante da superfície. O fluxo radiante dΦ, que deixa a área dA (ex, radiação que deixa a superfície do oceano), atravessa o ângulo sólido dω, é definido como sendo a radiância L. Assim,

• Um radiômetro é fabricado para medir:o fluxo radiante Φ de um comprimento de onda determinado que entra no sensor por um cone de direção

• O radiômetro, por causa de limitação técnicas, mede numa faixa de λ: Tipicamente:

10nm<Δ λ <20nm

dA dA.cosθ

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Sensoriamento visívelSensoriamento visível• Radiância e irradiância são relacionados através de

Grandeza essenciais em Grandeza essenciais em radiometria óticaradiometria ótica

0

4cos,,

dLE

Fonte pontual de Luz

L(λ)E(λ)

Page 7: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Sensoriamento visívelSensoriamento visível• Irradiância também divide-se emIrradiância também divide-se em

– Eu: irradiância ascendente (upward irradiance)Eu: irradiância ascendente (upward irradiance)– Ed: irradiância descendente (downward irradiance)Ed: irradiância descendente (downward irradiance)

• Definido como:Definido como:

Grandeza essenciais em Grandeza essenciais em radiometria óticaradiometria ótica

Fonte pontual de Luz

L(λ)Eu(λ)

ω

Ed(λ)

0

2

0

2

cos,,

cos,,

dLE

dLE

u

d

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Sensoriamento visívelSensoriamento visívelO efeito da atmosferaO efeito da atmosfera

• Como aproximadamente 90% do sinal é proveniente da atmosfera, então necessitamos corrigir os efeitos atmosféricos

• O Sensor recebe radiação visível – do oceano – e da atmosfera

Page 9: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Sensoriamento visívelSensoriamento visível

• A atmosfera que é constituída de ar – ~79.5% N2 – ~19.5% O2 – ~1% outros gazes)

• Mesmo com um céu azul, a intensidade de um raio de luz solar é significativamente reduzida durante a travessa da atmosfera.

• A diminuição de intensidade é causada para– Espalhamento:

(1) das moléculas do ar (espalhamento molecular ou espalhamento Rayleigh – D<<λ). Sua eficiência de espalhamento diminui com o comprimento de onda maior (~1/λ4). Esta é a razão principal para o céu ser azul.(2) da poeira atmosférica (espalhamento particular ou espalhamento Mie - D>>λ)

– Absorção da vapor de água, oxigênio, ozônio e dióxido de carbono na atmosfera

• Vapor de água H20 e aerossol absorve a maioria das radiações de comprimentos de onda 400nm<λ<1000nm.

• Espalhamento e absorção por aerossóis (poeira, poluição atmosférica, etc). O céu geralmente fica amarelado ou branco

O efeito da atmosferaO efeito da atmosfera

Page 10: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Sensoriamento visívelSensoriamento visível

• Transmitância da atmosfera devido ao oxigênio Transmitância da atmosfera devido ao oxigênio e vapor de água na faixa do visívele vapor de água na faixa do visível

O efeito da atmosferaO efeito da atmosfera

Page 11: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

(a) feixe que deixa a água do mar (no IFOV) e ponta na direção do sensor após de sofrer refração da superfície. É o L w (water leaving radiance)

(b) somente uma parte de (a) chega no sensor

(c) a outra parte é espalhada pela atmosfera para fora do IFOV

(d) a refletância solar direita - o sun glitter

(e) a refletância solar após do espalhamento atmosférico - o sky glitter

(d) e (e) constituem a radiância refletida pela superfície L r

(f) feixes do L r que chegam no sensor

(g) feixes do L r espalhado pela atmosfera para fora do IFOV

(h) e (i) são feixes espalhado na direção do sensor após de um ou mais espalhamento atmosférico

(j) e (k) são feixes que deixam a água do mar (ou são refletidos) e espalhados na direção do sensor pela atmosfera

(h), (i), (j) e (k) constituem o L P, a radiância atmosférica (atmospheric path radiance)

Sensoriamento visívelSensoriamento visívelO efeito da atmosferaO efeito da atmosfera

Page 12: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Assim pode-se definir a equação da radiância total recebida pelo sensor

LT=LP+TLW+TLr

ondeLP=LRay + (La+ LRay-a)

Lw = Lwc +LW

Lr = LSunG+LSkyG

– T é percentagem da radiância que deixa a superfície e é não espalhada para fora do IFOV (ou beam transmittance of the atmosphere)

– LW é radiância espectral que deixa a água do mar (é a que queremos!!!).

– LSunG é a refletância solar direta, que pode ser evitada inclinando o sensor para longe da reflexão especular

– LSkyG é a radiância do sky glitter

– Lwc é a contribuição devido ao "white-capping”, estimada através de modelos estatísticos relacionados com a velocidade do vento.

– LRay é a contribuição pelo espalhamento das moléculas (Rayleigh), que pode ser calculado

– La + LRay-a são as contribuições devido aos aerossóis e interação Rayleigh-aerosols. Estimadas através na faixa do IVP, a partir de medidas da radiância, e, após extrapoladas para a faixa do visível usando modelos de aerossóis .

Sensoriamento visívelSensoriamento visívelO efeito da atmosferaO efeito da atmosfera

Page 13: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

• Não é possível produzir modelos analíticos por a causa da complexidade dos processos de espalhamento múltiplos que acontecem na atmosfera

• Entanto, fazendo aproximações sobre a composição da atmosfera é possível elaborar modelos de correção atmosférica semi-empíricas

Aproximações:– o sun glitter é desprezível. Apropriado para a maioria dos satélites– O sky glitter é incorporado na radiância atmosférica LAtm– LAtm é divido em duas componentes

• LR= radiância devida ao espalhamento Rayleigh• LA= radiância devida ao espalhamento dos aerossol

A equação da radiância pode simplificar seLT=LA+LR+T´LW

Onde T´LW representa todos os fótons que penetraram a superfície do mar mesmo que tenham saído de fora do IFOV. No caso, T´ representa a transmitância difusa (diffuse transmittance) da atmosfera.– Com essas aproximações, as correções atmosféricas reduzem-se a procurar LA e LR e T´ (via medidas ou modelagem) para calcular LW

Sensoriamento visívelSensoriamento visívelEstratégias de correção atmosfera – Estratégias de correção atmosfera – Exemplo do satélite SeaWifsExemplo do satélite SeaWifs

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Page 15: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Sensoriamento visívelSensoriamento visível

• SeaWifs usa os canais IVP (765 e 865nm) para elaborar as correções atmosféricas

• O T´ pode ser removido se usa a reflectância (ρ=Lu/Ed). A refletância total a cima da atmosfera pode escrever-se ρT(λ) = ρA(λ) + ρR(λ) + ρRA(λ)Onde ρT(λ) = refletância total ρR(λ) = contribuição do espalhamento RayleighρA(λ) = contribuição do espalhamento dos aerossóisρRA(λ) = contribuição do espalhamento da interação Rayleigh/ aerossóis

• N.B.: Também com SeaWifs o sun glitter e o WhiteCap são desprezível

• ρA(λ) + ρR(λ) podem ser estimado com as medidas do sensor nos λ=765 e 865nm e a contribuição do espalhamento Rayleigh modelado

• A etapa final consisti a extrapolar o efeito dos aerossol nos outros canais do SeaWifs usando modelos de espalhamento de aerossóis

Os algoritmos de correção atmosférica são diferente nos continentes pois os aerossol são de natura diferente. Assim na região costeira também causa problemas para corrigir o efeito da atmosfera

Estratégias de correção atmosfera – Estratégias de correção atmosfera – Exemplo do satélite SeaWifsExemplo do satélite SeaWifs

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Estimativa de Lw de um pixel

nas proximidades

do Hawaii

Lw = radiância ascendente que deixa a superfície do

mar

Sensoriamento visívelSensoriamento visível

Page 17: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/águaRefletância de sensoriamento Refletância de sensoriamento

remotoremoto• As propriedade óticas da água são mais complexa que as da atmosfera por causa das complexidade dos componentes oticamente ativos na água

• Assim, os componentes oticamente ativos potencialmente podem ser investigado com imagens satélites– Material Em Suspensão– Fitoplâncton– Material Orgânica Dissolvida

• O LW (Water Leaving Radiance) é o parâmetro medido para o sensor quando as correções atmosféricas foram efetuada

• Problema: O LW e uma função – da composição da água – da condição de iluminação (da energia incidente)

• Por isso é mais util calcular a razão de radiância/irradiância (ou refletância de sensoriamento remoto RRS):

0,

,,

d

wRS

d

u

EL

R

EE

R

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Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/água

partfitoyw aaaaa

Refletância de sensoriamento Refletância de sensoriamento remotoremoto• A refletância de sensoriamento remoto RRS pode ser

relacionado com as propriedade óticas inerente da água:

• Onde

é uma função da elevação do sol ~0,33

o coeficiente de absorção dos vários componentes

o coeficiente de espalhamento dos vários componentes

• => o maior o retro-espalhamento o maior a refletância => o aumento da absorção diminui a refletância=> no entanto, absorção baixa não necessariamente significa refletância alta, pois precisa a presença de partículas retro-espalhando a luz

b

bRS ba

bfR

f

partbfitobwbb bbbb

abR b

RS 33,0ou

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Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/águaRefletância de sensoriamento Refletância de sensoriamento

remotoremoto• Uma outra maneira comum de investigar a propriedade óticas via sensoriamento remoto consisti em estudar o efeito da absorção e do espalhamento na razão espectral da refletância:

• => Se as propriedade de absorção e espalhamento da água assim que seus constituintes dissolvidos e particulares são conhecido, será em principio possível relacionar e com a quantidade de partículas na água

• Em pratica, não foi possível por todos os casos, por a causa da complexidade das relações entre a clorofila, sedimentos, MOD, e suas propriedade de absorção e espalhamento

• No entanto algoritmos empíricos de calibração foram desenvolvido

12

21

2

1

abab

RR

b

b

RS

RS

R 2

1

RS

RS

RR

Page 20: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

• Quando estudando as propriedade Quando estudando as propriedade óticas dos oceanos, é pratico dividir óticas dos oceanos, é pratico dividir os em duas categorias os em duas categorias – As As propriedades óticas inerente (IOP)propriedades óticas inerente (IOP)::Significa que essas propriedade são independente Significa que essas propriedade são independente das condições de iluminação. São propriedade das condições de iluminação. São propriedade intrínseco da águaintrínseco da água• AbsorçãoAbsorção a(a(λλ))• Espalhamento Espalhamento b(b(λλ))• Atenuação Atenuação c(c(λλ)=a()=a(λλ)+b()+b(λλ))

– As As propriedade óticas aparente (AOP)propriedade óticas aparente (AOP):: Ao contrario Ao contrario essas propriedade são dependente essas propriedade são dependente das condições de iluminação do volume de água.das condições de iluminação do volume de água.• Average cosineAverage cosine• RefletânciaRefletância• Diffuse attenuation coefficientDiffuse attenuation coefficient

Propriedade óticas do marPropriedade óticas do mar

Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/água

Page 21: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

• Quando a luz propaga se na água, sua intensidade diminui Quando a luz propaga se na água, sua intensidade diminui exponencialmente com a distancia.exponencialmente com a distancia.Essa diminuição chama se de atenuação Essa diminuição chama se de atenuação Um volume de água pode caracterizar se por um coeficiente de Um volume de água pode caracterizar se por um coeficiente de atenuação c(atenuação c(λλ) (m) (m-1-1))• A coeficiente de atenuação divide se em dois A coeficiente de atenuação divide se em dois componentes:componentes:– Coeficiente de Absorção a(Coeficiente de Absorção a(λλ) (m) (m-1-1): proporção de um ): proporção de um feixe de luz absorvido a traves de uma distancia de feixe de luz absorvido a traves de uma distancia de águaágua

– Coeficiente de Espalhamento b(Coeficiente de Espalhamento b(λλ) (m) (m-1-1): proporção de ): proporção de um feixe de luz espalhado a traves de uma um feixe de luz espalhado a traves de uma distancia de águadistancia de água

Propriedade óticas do mar- IOPPropriedade óticas do mar- IOP

Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/água

0

0

B

A

B

A

r

Bb

rAa

Thin layer

Beam of light

r

A

B

0

Page 22: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

• O espalhamento, pois ele muda a direção de propagação de um O espalhamento, pois ele muda a direção de propagação de um feixe de luz tem uma distribuição espacial chamada a função de feixe de luz tem uma distribuição espacial chamada a função de espalhamento volumétrica (espalhamento volumétrica (Volume Scattering Function - VSFVolume Scattering Function - VSF) )

ββ((θθ,,λλ) ) (m(m-1-1srsr-1-1))

• Onde:Onde:– E e a irradiância espectral (W.m-2)E e a irradiância espectral (W.m-2)– I(I(λλ,,θθ) intensidade radiante () intensidade radiante (W.sr-1)W.sr-1)

• O O ββ((θθ,,λλ) é um parâmetro tecnicamente muito difícil ) é um parâmetro tecnicamente muito difícil para medirpara medir

• Assim geralmente usa se modelos matemáticos para Assim geralmente usa se modelos matemáticos para calcula-localcula-lo

Propriedade óticas do mar- IOPPropriedade óticas do mar- IOP

Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/água

Vd

IdE

,1, db ,4

Page 23: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

• Existe dois modelos para descrever o Existe dois modelos para descrever o ββ((θθ,,λλ))– Espalhamento Rayleigh (D<<Espalhamento Rayleigh (D<<λλ), i.e. água), i.e. águaRayleigh espalhamento e quase isotrópico i.e. Rayleigh espalhamento e quase isotrópico i.e. quase igual nas três direção do espaçoquase igual nas três direção do espaço

– Espalhamento Mie (D>>Espalhamento Mie (D>>λλ), i.e. fito-plâncton, ), i.e. fito-plâncton, zoo-plâncton, sedimentos, etc.zoo-plâncton, sedimentos, etc.Com o espalhamento Mie, o raio de luz é Com o espalhamento Mie, o raio de luz é desviado principalmente formando um pequeno desviado principalmente formando um pequeno ângulo em relação a sua trajetória inicial. ângulo em relação a sua trajetória inicial.

Propriedade óticas do mar - IOPPropriedade óticas do mar - IOP

Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/água

)(cos835.01,90, 11232.4

0

srmww

allmr

rallD

rb dmdDDnmDb ,,

Page 24: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

• RefletânciaRefletância

• Refletância de sensoriamento remotoRefletância de sensoriamento remoto

• Average cosineAverage cosine

• Vertical attenuation coefficientVertical attenuation coefficient

d

u

EER (%)

d

uRS E

LR (%)

Ed Eu

Ed Lu

Superficie do Mar

Superfície do Mar

Propriedade óticas do mar – Propriedade óticas do mar – (AOP)(AOP)

Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/água

0E

EE ud

dz

EdEdz

EdK d

d

dd

1ln

Page 25: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

partfitoyw aaaaa

Propriedade óticas do marPropriedade óticas do mar

• Para interpretar observações da core dos oceanos, é necessário conhecer qual dos componentes presente na água afetam as propriedade óticas e em qual proporções

• Absorção

• Espalhamento partbfitobwbb bbbb

Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/água

Page 26: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Propriedade óticas do mar - ÁguaPropriedade óticas do mar - Água• A assinatura espectral da água pura constitui a

base a partir da qual características espectrais de outras tipos de águas são elaborado para adição de absorção ou / e espalhamento

Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/água

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

380 430 480 530 580 630 680 730

Wavelength (nm)

Abs

orpt

ion

coef

ficie

nt (m

-1)

•Espectro de absorção da água pura

•Medido experimentalmente

•Espectro de espalhamento da água pura

•Teoria do espalhamento Rayleigh )(,9006.16 1

32.40

mb ww

Page 27: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Propriedade óticas do mar - ÁguaPropriedade óticas do mar - Água

Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/água

•Problema para medir a absorção da água na faixa azul

•Smith & Baker (1981) produziram uma limite superior para a absorção da água pura baseado na medida de coeficiente vertical de atenuação na região oceânica e medida e laboratório

•Pope & Fry (1997) experimental (ICAM)

•Volume Scattering Function (VSF) da água pura

•Teoria do espalhamento Rayleigh

0.001

0.01

0.1

1

10

380 430 480 530 580 630 680 730Wavelength (nm)

Asb

sorp

tion

coef

ficie

nt (m

-1)

Smith & Baker

Pope & Fry

swdw bKa21

)(cos835.01,90, 11232.4

0

srmww

Page 28: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Propriedade óticas do mar - Propriedade óticas do mar - fitoplânctonfitoplâncton• A espectro de absorção da água contendo fitoplâncton

refleti os comprimentos de onda usado para a fotossíntese λmax = 440 & 675nm

• Também fitoplâncton tem estrutura parecida como as partículas => espalha luz. Organismos vivo ou morto espalham luz

• Absorção e espalhamento depende– Da espécie (concha de sílica ou carbonato)– Da idade da população produtos de degradação da

clorofila (phaeophitine a ~MOD) absorve luz

Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/água

•Espectro de absorção típico do fitoplâncton

•Espectro de espalhamento do fitoplâncton

)()15.030.0(550 162.0

mCb

Page 29: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Propriedade óticas do mar - MODPropriedade óticas do mar - MOD• A Matéria Orgânica Dissolvida é associada com a

decomposição da matéria vegetal oceânica e continental. Também e conhecido como substancia amarela (yellow substance) ou gelbstoff.

Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/água

•Espectro de absorção MOD

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

380 430 480 530 580 630 680 730

Wavelength (nm)

Abso

rptio

n co

effic

ient

(m-1

)

ay(440) = 2.0 m-1

ay(440) = 0.2 m-1

)(0

0 Seaa

Page 30: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Propriedade óticas do mar - MESPropriedade óticas do mar - MES• Matéria particular não

relacionada com o fitoplâncton tem vários origens:– Re-suspensão– Drenagem continental

via rios– Erosão costeira ou de

praia– Água de esgotos – Dragagem

Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/água

• Suas assinatura espectrais são tanto diferente que suas composição – Cor – Distribuição de tamanho – Espectro de forma

• Temos pouca informação sobre as propriedade de absorção do MÊS, pois é muito difícil a medir. A aproximação geralmente tomada e que os MES não absorve

• Ao contrario, os MES espalham a luz (espalhamento Mie) mas igualmente tem pouca informações sobre as características espectrais de espalhamento particular

• O conhecimento do espalhamento dos MÊS vai melhorar pois novo instrumentos foram criado especialmente para essas medidas

Page 31: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Propriedade óticas do mar – MÊSPropriedade óticas do mar – MÊSMedida do PetzoldMedida do Petzold

Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/água

Page 32: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Propriedade óticas do mar – efeito das Propriedade óticas do mar – efeito das micro-bolhasmicro-bolhas• Bolhas no mar são principalmente criada para

rebentação das ondas

• Tem influencia na propagação da luz

• 30μm< diâmetro <300μm

• Pode representar ate 10% do espalhamento total

• Em água naturais, as bolhas são geralmente coberta de um filme orgânico de proteínas ou lipídeos. Essas bolhas tem propriedade de retro-espalhamento maior

Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/água

Page 33: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Água do caso 1 / caso 2 Água do caso 1 / caso 2 • As águas naturais são classificada em termo da suas

características óticas em duas categorias– Água do caso 1 são águas da qual propriedade óticas são dominada

para o fitoplâncton e seus produtos de decomposição– Água do caso 2 são águas da qual propriedade óticas tem

características do fitoplâncton e seus produtos de decomposição mais as características óticas de material em suspensão e MOD de origem não fitoplânktonica

Relação Relação sensoriamento visível sensoriamento visível /água/água

Região oceânica

Fitoplâncton

Região costeira

Caso 1 Caso 2

Ondas e Maréressurgência

Fitoplâncton, MOD, MES

Rios: nutrientes, MOD, MES

Platafo

rama

Talude

Page 34: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Sensores visivel actual (from http://www.ioccg.org)Sensores visivel actual (from http://www.ioccg.org)

Polar402-88581100280601/08/97OrbView-2(USA)

NASA(USA)SeaWiFS

Polar400-900685080020/12/99KOMPSAT(Korea)

KARI(Korea)OSMI

Polar402-8858350142026/05/99IRS-P4(India)

ISRO(India)OCM

Polar433-12500682569027/01/99ROCSAT-1(Taiwan)

NEC(Japan)OCI

Polar405-14385361000233018/12/99Terra(USA)

NASA(USA)MODIS-Terra

Polar405-14385361000233004/05/02Aqua(EOS-PM1)

NASA(USA)MODIS-Aqua

Polar480-1700517536021/11/2000

SAC-C(Argentina)

CONAE(Argentin

a)MMRS

Polar412-105015300/1200115001/03/02ENVISAT-1(Europe)

ESA(Europe)MERIS

Polar402-12500101100140015/05/02HaiYang-1(China)

CNSA(China)COCTS

OrbitSpectralCoverage (nm)

# ofband

s

Resolution(m)

Swath(km)

LaunchdateSatelliteAgencySensor

Polar402-88581100280601/08/97OrbView-2(USA)

NASA(USA)SeaWiFS

Polar400-900685080020/12/99KOMPSAT(Korea)

KARI(Korea)OSMI

Polar402-8858350142026/05/99IRS-P4(India)

ISRO(India)OCM

Polar433-12500682569027/01/99ROCSAT-1(Taiwan)

NEC(Japan)OCI

Polar405-14385361000233018/12/99Terra(USA)

NASA(USA)MODIS-Terra

Polar405-14385361000233004/05/02Aqua(EOS-PM1)

NASA(USA)MODIS-Aqua

Polar480-1700517536021/11/2000

SAC-C(Argentina)

CONAE(Argentin

a)MMRS

Polar412-105015300/1200115001/03/02ENVISAT-1(Europe)

ESA(Europe)MERIS

Polar402-12500101100140015/05/02HaiYang-1(China)

CNSA(China)COCTS

OrbitSpectralCoverage (nm)

# ofband

s

Resolution(m)

Swath(km)

LaunchdateSatelliteAgencySensor

Page 35: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Sensores óticas programado (from Sensores óticas programado (from

http://www.ioccg.org):http://www.ioccg.org):

Geostat400 - 865 nm850030002008--KoreaKGOCI

Polar--------2005/2006IRS-P7(India)

ISRO(India)OCM-II

Polar402-1180022370/74030002009NPOESSNASA / IPOVIIRS

Polar402-1180022370/74030002006NPPNASA / IPOVIIRS

Polar412-8651175016002007GCOM(Japan)

NASDA(Japan)S-GLI

ORBITSpectralCoverage (nm)

# ofbands

Resolution(m)

Swath(km)

ScheduledLaunchSatelliteAgencySensor

Geostat400 - 865 nm850030002008--KoreaKGOCI

Polar--------2005/2006IRS-P7(India)

ISRO(India)OCM-II

Polar402-1180022370/74030002009NPOESSNASA / IPOVIIRS

Polar402-1180022370/74030002006NPPNASA / IPOVIIRS

Polar412-8651175016002007GCOM(Japan)

NASDA(Japan)S-GLI

ORBITSpectralCoverage (nm)

# ofbands

Resolution(m)

Swath(km)

ScheduledLaunchSatelliteAgencySensor

Page 36: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano
Page 37: Sensoriamento visível  ~ a Cor do Oceano

Apresentação persoalApresentação persoal

•Caracteristicas do sensor Caracteristicas do sensor MERIS/ENVISATMERIS/ENVISAT

•Case 1 / Case 2 watersCase 1 / Case 2 waters•OC-4OC-4