Ikonos de Vitória
1 m de Resolução
PROF. ALEXANDRE ROSA DOS SANTOS
Engenheiro Agrônomo - UFES
Mestrado em Meteorologia Agrícola – UFV
Doutorado em Engenharia Agrícola - UFV
UNIVERSIDADE FEDERAL DOS ESPÍRITO SANTO – UFES
CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS E NATURAIS - CCHN
DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA - DPGEO
LABORATÓRIO DE GEOMÁTICA DA UFES - LGU
Capítulo 2
Obs: Todos os Slides apresentados foram adaptados do livro
“Fundamentos do Sensoriamento Remoto e Metodologias de
Aplicação (2ª Edição). Autor: Maurício Alves Moreira
Vitória
LANDSAT
Andaraí
Ikonos 1 m resolução
Campos do Jordão
Ikonos 1m de Resolução
Introdução
A atmosfera terrestre possui uma massa que corresponde a 0,001% do
total do planeta Terra e é constituída por uma mistura gasosa, por
vapor de água e aerossóis. Essa camada gasosa apresenta espessura
variável, podendo chegar a mais de 1.000 km de altitude. Apesar dessa
extensa camada, a massa total dos gases que a compõem concentra-se,
praticamente, no primeiros 10 km de altitude.
Ao nível do mar, a pressão é de aproximadamente 101 kilopascal, o que equivale
a 1.103 milibares (mb) ou 760 milímetros de mercúrio (mmHg).
Camadas da Atmosfera
 EXOSFERA:
TROPOSFERA:
ESTRATOSFERA:
MESOSFERA:
IONOSFERA:
é“ aComo
É
região
zona
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camada
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Troposfera,
camada,
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camada
aproximadamente
km
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de
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50
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baixo
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hidrogenada.
sejam
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alta
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razão
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qual
cima
ºC a acada
-, transmissão
observa-se
1000 metros.
uma
de
ausência quasepor
comunicações
completa
estas ondas
de movimentos
se faz por verticais.
satélites.
Principais Zonas da Atmosfera
Composição média do ar seco próximo ao solo, em
porcentagem de volume ou PPM, segundo a OMM
Interação da Radiação Solar com a
Atmosfera Terrestre
O fluxo total de energia solar no topo da atmosfera é
aproximadamente 1.400 Wm-2, o que equivale a 2,0 cal cm-2 min-1.
de
Quando a radiação solar penetra na atmosfera terrestre, sofre
atenuações causadas por reflexão, espalhamento e absorção pelos
constituintes atmosféricos, por partículas dispersas e nuvens
(atenuações da energia solar ao atravessar a atmosfera).
atenuações da energia solar ao
atravessar a atmosfera
Radiação
Solar que volta
espaço sideral  37%  26% refletido nuvens
Perda de radiação  53%  37%  16% absorvido
Radiação
que chega a superfície
Rg  2 calcm
-2
min
-1
 11% dispersão
vapor d' água  1,06 cal cm
 47 %  0,94 calcm
 (1,06 calcm
-2
min
-1
 0,94 calcm
-2
-2
min
min
Rg  19 % raios diretos  26% raios difusos
-1
-1
)
partículas
-2
 Rg
min
1
Curva de irradiância solar, para mostrar a absorção
da radiação, pelos gases e vapor d’água
Espalhamento
O espalhamento é um processo físico que resulta da obstrução das
ondas eletromagnéticas, por partículas existentes nas suas trajetórias, ao
penetrarem na atmosfera terrestre. Essa obstrução pode ser tanto da
energia incidente quanto da reirradiada (refletida).
Partículas presentes na atmosfera e respectivos tamanhos
Partícula
Fumaça, bruma
Fumos industriais
Variação no diâmetro
0,001 – 0,5
0,5 – 50
Poeira
1–5
Neblina, nuvens
2 – 30
Névoa
20 – 50
Garoa
50 – 200
Chuva
200 - 2000
Tipos de Espalhamento
 Molecular ou Rayleigh: quando a relação entre o diâmetro da
partícula e o comprimento de onda é menor que 1, o espalhamento é
considerado isotrópico, ou seja, é simétrico em relação à direção da onda
incidente e à intensidade. Ele é produzido, essencialmente, por moléculas
de gases constituintes da atmosfera.
Quanto menor o comprimento de onda maior será o espalhamento
molecular. A quantidade de radiação espalhada (E) é inversamente
proporcional à quarta potência do comprimento de onda:
E 
1

4
EXEMPLO
Por apresentar menor comprimento de onda, a luz azul é espalhada em
cerca de 5,5 vezes mais do que a luz vermelha (Cor azul do céu)
CURIOSIDADE!
Por que o céu é azul durante o dia e vermelho
no nascer e pôr-do-sol?
 Quando se olha para o céu, é a luz azul que se vê, pelo fato de ela ter
sido mais dispersada pelas moléculas dos gases em todas as direções.
Por outro lado, a luz violeta é muito mais dispersada do que a luz azul. No
entanto, não se vê o céu na cor violeta porque o Sol produz muito mais
luz azul do que violeta.
 Quando o Sol se encontra perto do horizonte os raios diretos que
chegam aos nossos olhos atravessam uma massa de ar maio e a
dispersão aumenta sua intensidade; a maior atenuação no azul faz com
que a luz do Sol seja avermelhada no espectro do visível. Este efeito se
acentua quando há poeira em suspensão na atmosfera.
VEJA FIGURA
Efeito do espalhamento Rayleigh na coloração do céu
Tipos de Espalhamento
 Mie: ocorre quando os diâmetros das partículas na atmosfera são da
mesma ordem ou próximos ao tamanho do comprimento de onda da
radiação:
E 
1

2
E 

1

diâmetros

diâmetros
das partículas
das partículas
for do mesmo
tamanho
do 
for da ordem de 3/2 de 
 não-seletivo: ocorre quando o tamanho das partículas na atmosfera
deixa de ter influência no espelhamento, isto é, ele vai se tornando
independente do comprimento de onda à medida que se aumenta o
tamanho das partículas. Nesta situação, a energia é espalhada,
preferencialmente, na direção da frente. Este espalhamento é o
responsável pela aparência branca das nuvens.
Espalhamento não-seletivo responsável
pela coloração branca das núvens
Absorção atmosférica
A absorção da radiação solar na atmosfera dá-se por meio de dois
processos:
Dissociação e fotionização
na alta atmosfera
Vibração e transição
rotacional de moléculas
Absorção
Absorção
da da
radiação
radiação
na nas
região
faixa
dodos
infravermelho
raios X
do Ultravioleta
Observação: Na região doe´visível,
a absorção da radiação é muito pequena.
 Responsáveis pela absorção da radiação do ultravioleta: Ozônio
(O3) e oxigênio (O2)
 Responsáveis pela absorção da radiação do infravermelho e de
microondas: Vapor de água, dióxido de carbono (CO2) e óxido nitroso
(N2O)
O QUE É JANELA ATMOSFÉRICA?
São as regiões do espectro eletromagnético, para as quais a radiação
não é absorvida, ou seja, a atmosfera é transparente
Curva espectral da radiação solar e da Terra e janelas atmosféricas, representadas
pelas cores roxa, amarela, vermelha e marron
FENÔMENO DA REFRAÇÃO
Quando a radiação eletromagnética passa do vácuo para um outro meio,
ela se refrata e sua velocidade diminui, que é função do meio
(comprimento de onda se modifica e freqüência se mantém constante)
v 
c

Em que,
V  velocidade
no novo meio;
c  velocidade
da radiação no vácuo ( c  300.000 km/s);
  índice de refração do meio.
 1 sen  1   2 sen  2
Lei de Snell
Em que,
 1 e  2  ângulos
de incidência
e de refração;
 1 e  2  índice de refração do meio 1 e 2.
Considerando a passagem
 EXEMPLO
1
e
sen  1   sen  2
1
de
radiação
no
vácuo
O índice de refração é valor com o qual se mede a capacidade do material de causar
refração. Entre o ar e o água,   1,3  velocidade 1,3 vezes mais rápido no ar do que na água