terça-feira, 9 de julho de 2013

Como funciona e para quê serve o sensoriamento remoto?

Por Rafael Briones Matheus

Introdução


O sensoriamento remoto é um conjunto de atividades que permitem a obtenção de informações da superfície da Terra. Tal ferramenta vem influenciando de maneira crescente as áreas de Cartografia, Análise de Recursos Naturais, Transportes, Comunicações, Energia e Planejamento Urbano e Rural. 

O que é o sensoriamento remoto?


Segundo ZEILHOFER "Sensoriamento Remoto descreve técnicas e métodos para aquisição de informações sobre objetos ou fenômenos sem que haja contato direto entre eles através de sensores. Estes sensores remotos podem ser sistemas fotográficos (fotos aéreas) ou óptico-eletrônicos (imagens de satélite)". Para MORAES "Sensoriamento Remoto pode ser entendido como um conjunto de atividades que permitem a obtenção de informações dos objetos que compõem a superfície terrestre sem a necessidade de contato direto com os mesmos". 

As técnicas utilizadas no desenvolvimento do sensoriamento remoto estão ligadas a evolução da fotografia e das tecnologias espaciais. As fotografias aéreas foram o primeiro produto do sensoriamento remoto, os métodos e técnicas referentes a fotogrametria e a fotointerpretação são muito antigos e portanto anteriores ao termo sensoriamento remoto. Com o avanço da ciência espacial, as tecnologias empregadas se modificaram, permitindo a construção de satélites artificiais. Estes possibilitaram aperfeiçoar a captação e interpretação das informações contidas na superfície da terrestre, através de imagens produzidas por sensores.

Fotografias aéreas


  • Em 1860 o norte-americano James Wallace Black foi o primeiro a ter sucesso com fotos aéreas de qualidade com uso de balões (figura 1);

Figura 1: Fotografia área da cidade de Boston em 1860 através de uma balão de ar quente. Fonte: The Metropolitan Museum of Art - New York.

  • Em maio de 1888, o fotógrafo inglês Arthur Batut (figura 2) acoplou uma câmera em uma pipa e montou um sistema improvisado que avisava a conclusão do disparo;

Figura 2: Labruguière, França através de uma máquina acoplada a uma pipa. Fonte: Studio Batut .
  • Utilizando pombos correio em 1908, o alemão Julio Neubronner (figura 3) patenteia o uso de pombos fotógrafos;

Figura 3: Julio Neubronner e pombo fotógrafo. Fonte: Photography News.

Com o advento do avião, os processos e a dinâmica nos levantamentos aerofotográficos foram transformados de modo que, o uso de balões, pipas e pombos se tornaram tecnologias ultrapassadas. 

  • As fotografias coloridas se tornaram disponíveis a partir de 1930;
  • Com o início da 2ª Grande Guerra (1939 - 1945), teve início o uso de filmes sensíveis ao infravermelho para a detecção de camuflagem;
  • Em 1956 foram iniciadas as primeiras aplicações de fotografias aéreas para o mapeamento de formações vegetais nos Estados Unidos;
  • No Brasil datam de 1958 as primeiras fotografias aéreas com o propósito de levantar as características da Bacia do Rio Paraíba.
Mesmo com a invenção do satélite de imageamento terrestre, as técnicas e ferramentas utilizadas para levantamentos aerofotogramétricos continuaram evoluindo, sendo ainda utilizados em larga escala para diversas aplicações.

Imagens de Satélite


A constante evolução da tecnologia espacial permitiu o desenvolvimento de satélites de diversos tipos para uma infinidade de aplicações. Entre eles estão os satélites de comunicação, navegação, meteorologia, militar, exploração do universo e observação da Terra. 

Os satélites de observação da Terra são utilizados para uma infinidade de aplicações, sendo seus principais usos para fins de imageamento terrestre e meteorologia. 

Não há cobertura aerofotográfica total da superfície do planeta e, para obtenção de fotografias de regiões ainda não levantadas, é necessária a contratação de empresas particulares especializadas no ramo. No caso das imagens de satélite, dependendo da resolução pretendida, podem ser obtidas gratuitamente via Internet. Por isso as imagens produzidas pelo sensor/satélite são mais interessantes do ponto de vista econômico.  

Princípios e aplicações do sensoriamento remoto


A gravura mostra a interação que há entre a energia do Sol, a superfície terrestre e o sensor do satélite (figura 4). A fonte de energia é o Sol e a superfície da Terra funciona como um meio por onde esta energia é refletida ou reemitida até o satélite.

Figura 4: Interação Sol - Terra - Satélite.

A maior parte dos sensores de imageamento terrestre tem a capacidade de "enxergar" o espectro eletromagnético da luz visível e o infravermelho. Por isso, o sensor do satélite pode captar mais informações quando comparado às máquinas fotográficas que captam basicamente o espectro da luz visível. A quantidade de energia refletida ou emitida varia de acordo com a natureza dos objetos e se dá em diversos comprimentos de onda (figura 5). Cada comprimento de onda será captado em áreas distintas do sensor, que são chamadas Bandas (figura 6). Ou seja, cada elemento da superfície terrestre deve ser mais, ou menos nítido na imagem, possibilitando a interpretação de cada objeto na superfície.

Figura 5. Curvas espectrais e comprimentos de onda.
Figura 6: Bandas do satélite.

As imagens aéreas são aplicadas em diversas áreas, como por exemplo: estudos de urbanização, agricultura, meteorologia, monitoramento, estudos ambientais (geologia, solos, vegetação, bacias hidrográficas, climatologia, oceanografia) e etc.

A seguir veremos algumas aplicações do Sensoriamento Remoto.


ANÁLISES TEMPORAIS (TRANSFORMAÇÃO DA PAISAGEM)

Mar de Aral em 1971 - LandSat 1 (à esquerda) e em 2009 - LandSat 5 (à direita).

Região de Altamira no Pará em 1973 (à esquerda) e em 2008 (à direita). Fonte: INPE

ESTUDOS METEOROLÓGICOS (PREVISÃO DO TEMPO)

Furacão Katrina - Golfo do México

ESTUDO DE BACIAS HIDROGRÁFICAS

Chile 2003.

Pucallpa, Perú (à esquerda) e Reservatório do Iraí, Pinhais-PR (à direita).

AGRICULTURA (SOLOS)

Agricultura Argentina (à esquerda) e em Chiquitania - Bolívia (à direita).

ESTUDOS DE URBANIZAÇÃO (PLANEJAMENTO URBANO)


Litoral Catarinense (à esquerda) e Porto Alegre (à direita).

ESTUDOS DE VEGETAÇÃO (MONITORAMENTO DE FLORESTAS E BIOMAS)

Manaus (à esquerda) e incêndios florestais (à direita).

ESTUDOS GEOLÓGICOS (PROSPECÇÃO DE PETRÓLEO, EXPLORAÇÃO MINERAL)

Intrusão de Magma.

OCEANOGRAFIA E ESTUDOS MARINHOS / ESTUDOS DE AMBIENTES COSTEIROS



Golfo de Biscaia - Plantas Marinhas Microscópicas

ESTUDOS CLIMATOLÓGICOS

Derretimento de geleiras na Antártica.

MONITORAMENTO DE DESASTRES AMBIENTAIS

Golfo do México - Derramamento de petróleo.

MAPEAMENTO DE ÁREAS (POLUIÇÃO LUMINOSA)

Mapa Mundi - Luminosidade e opacidade.





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10 comentários:

  1. Esse post resolveu TODOS os meus problemas hoje!!! :D
    Suuper parabéns!!!

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  2. Não tem a bibliografia em que foi baseada?

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  3. muito bom ! parabéns pelo trabalho !

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  4. Não era bem o que eu esperava , mas contém ótimas informações obg♥

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  5. Quais são as vantagens da aquisição de informações geográficas com a técnica do sensoriamento remoto?

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