UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS HUMANOS
UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA CIVIL
IMAGENS DE SATÉLITE
PROF. MAURO NORMANDO M. BARROS FILHO
Sumário
1. Conceitos básicos
2. Resoluções
3. Exemplos
4. Exercício
1. Conceitos básicos
Imagem Digital
È uma matriz onde cada célula representa um pixel.
Pixel (Picture Element)
Corresponde a uma área mínima, geograficamente
identificada, e para a qual são registrados níveis de
cinza.
Nível de Cinza
È um valor inteiro, não-negativo e finito relacionados à
intensidade de energia refletida em faixas (bandas) bem
definidas do espectro eletromagnético.
1. Conceitos básicos
Exemplo de uma imagem digital.
2. Resoluções
Resolução
É uma medida da habilidade que um sistema sensor
possui de distinguir alvos ou fenômenos na superfície
terrestre
Espacial
Espectral
Radiométrica
Temporal
2. Resoluções
Resolução Espacial
Sensibilidade em distinguir alvos em função da separação
angular ou linear entre os mesmos.
Exemplo
Um sensor com resolução de 20 metros implica que
objetos distanciados entre si a menos que 20 metros,
em geral não serão discriminados pelo sistema.
2. Resoluções
Diferentes sensores e resoluções
2. Resoluções
Diferentes resoluções espaciais
2. Resoluções
Diferentes resoluções espaciais
2. Resoluções
Diferentes resoluções espaciais
Diferentes resoluções espaciais
2. Resoluções
Resolução espectral
Sensibilidade do sensor em distinguir alvos que diferem
entre si por refletir diferentes quantidades de energia
eletromagnética
Exemplo
Um sensor que opera em 7 bandas espectrais em maior
capacidade de distinguir alvos do que um que opera em
apenas 4 bandas.
2. Resoluções
Banda Espectral
É o intervalo entre dois comprimentos de onda, no
espectro eletromagnético.
Cada elemento na terra e a água refletem variadas
quantidades de energia em comprimento de ondas
particulares.
Dois elementos que não são distinguíveis em uma
banda podem apresentarem muito diferentes em outra
banda.
2. Resoluções
Bandas Espectrais
Figueiredo (2005)
Banda 1
Banda 2
Banda 3
Banda 4
Banda 5
Banda 6
Banda 7
Banda 8
2. Resoluções
Sensor TM do satélite LandSat: bandas e aplicações
Banda
Faixa Espectral (um)
Principais aplicações
1
0.45 - 0.52
Mapeamento de águas costeiras
Diferenciação entre solo e vegetação
Diferenciação entre vegetação coníferas e decídua
2
0.52 - 0.60
Reflectância de vegetação verde sadia
3
0.63 - 0.69
Absorção de clorofila
Diferenciação de espécies vegetais
4
0.76 - 0.90
Levantamento de biomassa
Delineamento de corpos d'água
5
1.55 - 1.75
Medidas de umidade da vegetação
Diferenciação entre nuvens e neve
6
10.4 - 12.5
Mapeamento de estresse térmico em plantas
Outros mapeamentos térmicos
7
2.08 - 2.35
Mapeamento hidrotermal
2. Resoluções
Sensor HRV do satélite SPOT: bandas e aplicações
Banda
Faixa Espectral (um)
Principais aplicações
0.50 - 0.59
Reflectância de vegetação verde sadia
Mapeamento de águas
2
0.61 - 0.68
Absorção da clorofila
Diferenciação de espécies vegetais
Diferenciação de solo e vegetação
3
0.79 - 0.89
Levantamento de fitomassa
Delineamento de corpos d'água
Pan
0.51 - 0.73
Estudo de áreas urbanas
1
2. Resoluções
Sensores dos satélites SPOT 1, 2, 3, 4 e 5
2. Resoluções
Sensor AVHRR do satélite NOAA: bandas e aplicações
Banda
1
2
3
4e5
Faixa Espectral (um)
Principais aplicações
0.58 - 0.68
Mapeamento diurno de nuvem, gelo e neve.
Definição de feições de solo e cobertura vegetal.
0.725 - 1.1
Delineamento da superfície da água
Definição de condições de fusão de neve e gelo
Avaliação da vegetação e monitoramento metereológico
(nuvens).
3.55 - 3.93
Mapeamento noturno e diurno de nuvens
Análise da temperatura (C) da superfície do mar
Detecção de pontos quentes (incêndios).
10.30 - 11.30 (4)
11.50 - 12.50 (5)
Mapeamento noturno e diurno de nuvens.
Medição da superfície do mar, lagos e rios.
Detecção de erupção vulcânica.
Umidade do solo, atributos metereológicos das nuvens.
Temperatura da superfície do mar e umidade do solo.
2. Resoluções
Bandas TM e Assinatura Espectral
2. Resoluções
Resolução radiométrica
È a sensibilidade do sistema sensor em distinguir níveis
de cinza
NC = 2 ^ bit
1 bit (2 NC)
8 bits (256 NC)
2. Resoluções
Resolução Temporal
Esta associada ao intervalo
de tempo que um sensor
leva para imagear
novamente um mesmo
ponto.
Varia em função da
largura da faixa de
imageamento do sensor
2. Resoluções
Características de resolução dos sistemas sensores a
bordo dos satélites Landsat, SPOT e NOAA.
Resolução
TM
HRV
AVHRR
Temporal
16 dias
26 dias
2 vezes ao dia
Espacial
30 m
120 m (Banda6)
20 m (Banda1 a 3)
10 m (Pan)
1.1 Km (nominal)
Radiométrica
8 bits
8 bits (1-3)
6 bits (Pan)
10 bits
Espectral
Banda 1: 0.45-0.5
Banda 2: 0.52-0.60
Banda 3: 0.63-0.69
Banda 4: 0.76-0.90
Banda 5: 1.55-1.75
Banda 6: 10.74-12.5
Banda 7: 2.08-2.35
Banda 1: 0.50-0.59
Banda 2: 0.61-0.68
Banda 3: 0.79-0.89
Pan: 0.51-0.73
Banda 1: 0.58-0.68
Banda 2: 0.725-1.1
Banda 3: 3.55-3.93
Banda 4: 10.30-11.30
Banda 5: 11.50-12.50
2. Resoluções
Características de resolução dos sistemas sensores a bordo
dos satélites CBERS. (Exercício)
Características
CCD
IR-MSS
WFI
Res. Temporal
26 dias
26 dias
3 a 5 dias
Res. Espacial
20 m
80 m (pan e 4)
260 m
Faixa Imageada
113 km
120 Km
890 Km
Res. Espectral
Banda 1: 0.45-0.52
Banda 2: 0.52-0.59
Banda 3: 0.63-0.69
Banda 4: 0.77-0.89
Pan: 0.51-0.73
Banda 1: 0.50-1.10
Banda 2: 1.55-1.75
Banda 3: 2.08-2.35
Pan: 10.40-12.50
Banda 1: 0.63-0.69
Banda 2: 0.76-0.90
EXEMPLOS DE
IMAGENS DE BAIXA
E MÉDIA RES. ESPACIAL
Satélite: NOOA
Sensor: AVHRR
Local: América do Sul
Poster decorativo elaborado com imagens de 1
Km de res. espacial e realçado com Modelo
Numérico de Terreno
Satélite: LANDSAT 7
Sensor: ETM+
Composição: PAN + R5G4B3
Data: 25/05/2002
Res. Espacial: 15 m
Local: Ilha Bela – SP, Brasil.
Satélite: CBERS
Sensor: WFI
Res. Espacial: 260 m
Local: Macro-Eixo Rio de Janeiro - São Paulo
Serras da Mantiqueira e Do Mar em verde escuro
e as cidades ao longo da Rodovia Presidente
Dutra em azul.
Satélite: CBERS
Sensor: IRMSS
Composição: R3G1B2
Res. Espacial: 80 m
Data: 06/07/2000
Local: Litoral do Rio Grande do Norte.
Em verde escuro os mangues, em verde claro as
salinas e em branco as dunas.
Satélite: CBERS
Sensor: CCD
Res. Espacial: 20 m
Local: Pequim, China.
Satélite: CBERS
Sensor: CCD
Res. Espacial: 20 m
Local: Brasília, Brasil.
EXEMPLOS DE IMAGENS
DE ALTA RESOLUÇÃO ESPACIAL
Satélite: EROS
Sensor: PSM
Data: 6 maio 2001
Res. Espacial: 1,8 m
Local: Joinville - SC,Brasil.
Satélite: IKONOS
Sensor: PSM
Res. Espacial: 1 m
Composição Colorida
Local: Curitiba,Brasil.
Satélite: GEOEYE
Sensor: GeoEye-1
Res. Espacial: 0.41 m (pan) e 1.65 m
Composição Colorida
Local: Texas, EUA.
Satélite: GEOEYE
Sensor: GeoEye-1
Res. Espacial: 0.41 m (pan) e 1.65 m
Composição Colorida
Local: Texas, EUA.
EXEMPLOS DE IMAGEM
3D = IMAGEM + MDT
EXEMPLOS DE IMAGENS
DE RADAR
EXEMPLOS DE IMAGENS
INFRA-VERMELHO
INFRA-VERMELHO PRÓXIMO
Satélite: Terra
Sensor: ASTER
Res. Espacial: 15 m
Monocromática
Local: Rio São Francisco, Brasil
Áreas mais claras: vegetação densa
INFRA-VERMELHO TERMAL
Satélite: Terra
Sensor: ASTER
Res. Espacial: 90 m
Monocromática
Local: Mar Vermelho
Horário Noturno
Áreas mais claras, maior temperatura
4. Exercício
Pesquise na internet imagens dos satélites:
1. GeoEye
2. CBERS 2B
3. Alos
4. ResourceSat
5. Terra
Descreva as resoluções de seus sensores