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 10
Adpatado das Notas de Aula, Disciplina
Aerofoto e Fotointerpretação, Turma Geografia
1998 UNIFAP (2000) (JOHANSSON, 2000)
Vitória
LANDSAT
Andaraí
Ikonos 1 m resolução
Campos do Jordão
Ikonos 1m de Resolução
CONCEITOS E APLICAÇÕES
O sistema RBV (Retum Bean Vidicon), semelhante a uma câmara de
televisão, que permitia o registro instantâneo de certa área do terreno
operou nos dois primeiros satélites da série Landsat, em três bandas
espectrais e, no Landsat-3, com apenas um canal pancromático, com
resolução espacial de 40 m x 40 m (pixel).
Características do sistema RBV
Canal
Faixa espectral
(nm)
Região
espectral
Resolução
espacial (m x m)
1
475 – 575
Azul – verde
80
2
580 – 680
Verde – vermelho
80
3
690 – 830
Vermelho – IV
próximo
80
IMAGEADORES ELETROOPTICOMECÂNICOS
São basicamente constituídos por um conjunto de espelhos giratórios
ou prismas, para coletar a REM proveniente dos alvos da superfície
imageada; e um sistema óptico, capaz de focar a energia coletada sobre
detectores, que convergem em um sinal elétrico.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO: VER LIVRO PÁGINA 170
Os imageadores eletroopticomecânicos são sistemas com boa resolução
espectral e baixa resolução espacial. Nesta categoria englobam-se, entre outros, o
imageador MSS (Multispectral Scanner Subsystem) e o TM (Thematic Mapper),
ambos
constituintes
cargasistema
útil dos satélites
da série
Landsat.
Esquema
dedaum
sensor
eletroopticomecânico
SISTEMA SENSOR MSS
Foi concebido na mesma época do desenvolvimento do sistema RBV.
O RBV e o MSS foram os primeiros sistemas sensores colocados
em órbita, no ano de 1972. Ao contrário do RBV, que fez parte
apenas dos três primeiros satélites da série Landsat, o sistema MSS
foi e é ainda um dos sensores constituintes da carga útil de todos
os satélites da série lançados até o momento (Landsat-1 a 7).
Foi concebido na mesma época do desenvolvimento do sistema RBV.
O RBV e o MSS foram os primeiros sistemas sensores colocados
em órbita, no ano de 1972. Ao contrário do RBV, que fez parte
apenas dos três primeiros satélites da série Landsat, o sistema MSS
foi e é ainda um dos sensores constituintes da carga útil de todos
os satélites da série lançados até o momento (Landsat-1 a 7).
Esquema do imageador MSS e as
VER PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
partes
constituintes
NA
PÁGINA
171 DO LIVRO
Os
Nos
satélites
três primeiros
giravam
satélites
numa
órbita
síncrona
-1, 2 e
A configuração
da órbita
dos(Landsat
três primeiros
3),
com
o sistema
o Sol,
MSS
ângulo
foi colocado
dedeinclinação
em maneira
órbitade
a
satélites
foi num
estabelecida
tal
uma
99º11’
relação
de 18
920aodias,
km.
equador,
Para
dar
fazendo
uma volta
com
que, altitude
aemcada
o sistema
MSS
na
que
Terra
a órbita
o a
satélite
fosse
quase
gastava
polar
103superfície
em
minutos
torno da
e LANDSAT-1, 2 e 3
imageasse
mesma
região
da
27
Terra.
segundos,
totalizando,
ao final 18
de dias
um
terrestre,
que havia
sido imageada
dia,
faixas imageadas
com largura
de
atrás,14 atribuindo
assim uma
resolução
185
km. de 18 dias.
temporal
Características espectrais do sensor MSS
Banda
Faixa espectral
_______________________________________________________________________
Região do
espectro
Resolução
espacial (m x m)
nm
mm
4
500 – 600
0,5 – 0,6
Verde
80
5
600 – 700
0,6 – 0,7
Vermelho
80
6
700 – 800
0,7 – 0,8
IV próximo
80
7
800 – 1.100
0,8 – 1,1
IV próximo
80
IMAGEADOR TM
A partir de 1984 a NASA colocou em órbita o sensor TM, com as
mesmas características do MSS, apresentando, porém, uma série de
melhorias no que diz respeito às resoluções espectral, espacial,
temporal e radiométrica. Esse sistema começou a fazer parte da
carga útil dos satélites Landasat-4, 5, 6 e 7, não tendo sido operado o
Landsat-6, em virtude da destruição do satélite durante o lançamento.
Satélite Landsat-4, com
destaque para o sensor TM
CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E
ESPACIAIS DO SENSOR TM
Banda
Faixa espectral
_____________________________________________________________________
nm
mm
Região do
espectro
Resolução
espacial (m x m)
1
450 – 520
0,45 – 0,52
Azul
30
2
520 – 600
0,52 – 0,60
Verde
30
3
630 – 690
0,63 – 0,69
Vermelho
30
4
760 – 900
0,76 – 0,90
IV próximo
30
5
1.550 – 1750
1,55 – 1,75
IV médio
30
6
10.400 – 12.500
10,4 – 12,5
IV termal
120
7
2.080 – 2.350
2,08 – 2,35
IV médio
30
Imagens de uma área do Estado de Minas Gerais, obtidas
nas oito bandas do sensor ETM+ do Landast-7
CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS
DO SENSOR ETM+ DO LANSAT-7
Banda
Faixa espectral
_____________________________________________________________________
nm
mm
Região do
espectro
Resolução
espacial (m x
m)
1
450 – 520
0,45 – 0,52
Azul
30
2
530 – 610
0,53 – 0,61
Verde
30
3
630 – 690
0,63 – 0,69
Vermelho
30
4
780 – 900
0,78 – 0,90
IV próximo
30
5
1.550 – 1750
1,55 – 1,75
IV médio
30
6
10.400 – 12.500
10,4 – 12,5
IV termal
120
7
2.090 – 2.350
2,08 – 2,35
IV médio
30
8
520 - 900
0,52 – 0,90
VIS IV próximo
15
OBSERVAÇÃO IMPORTANTE
Enquanto no sensor MSS há seis detectores por banda,
no TM cada banda espectral da região do visível e do
infravermelho refletido é composta por 16 detectores. Na
banda do termal, o sensor é composto por um conjunto de
quatro detectores. Além disso, no TM e no ETM+ a
radiância que chega aos detectores é quantizada em 256
números digitais ou níveis de cinza, contra 64 níveis no
MSS. A resolução temporal também foi melhorada em
relação ao sensor MSS, passando de 18 (sensor MSS) para
16 dias.
IMAGEADOR AVHRR
O AVHRR é um imageador multiespectral do tipo varredura
transversal (cross-track). Opera em cinco bandas espectrais do
espectro eletromegnético, sendo uma na região do visível, uma na
região do infravermelho próximo e três no termal.
O AVHRR faz parte dos satélites da série NOAA.
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
AVHRR
IFOV de 1,4 mrad
360 varreduras por minuto
Ângulo de imageamento de +-56º
O objetivo geral do sensor AVHRR é fornecer
Orbita a Terra à altitude de 833 km
estimativa de densidade de nuvens e medidas
Resolução espacial de 1,1 km x 1,1 km no nadir e 2,4 km x
dalinha
superfície
do mar e fins
6,9de
kmtemperaturas
nos extremos da
de varredura
ambientais
Largura
da faixa de imageamento de 2.700 km
Resolução radiométrica de 1.024 níveis de cinza
CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO AVHRR
Banda
Faixa espectral
_____________________________________________________________________
nm
mm
Região do
espectro
Resolução
espacial (km)
1
580 – 680
0,58 – 0,68
Visível
1,1
2
725 – 1.100
0,725 – 1,10
IV próximo*
1,1
3
3.550 – 3.930
0,355 – 0,393
IV médio
1,1
4
10.300 – 11.300
10,30 – 11,30
IV termal
1,1
5
11.500 – 12.500
11,50 – 12,50
IV termal
1,1
*IV = infravermelho
Tufão Tokage no Japão (NOAA 20/10/04 /11:50 horas)
Data Elements: Cyclone Fay is off the northwest coast of Australia near Collier
Bay. Cyclone Oscar is over open water in the Indian Ocean.
Observation Device: METEOSAT 5 5 km infrared imagery.
Visualization Date: March 24, 2004 11:11:50
IMAGEADORES DO TIPO CCD
É um conjunto de vários detectores, que utiliza a microeletrônica e
o silício como material básico, acoplados a um circuito integrado.
Esses imageadores operam na faixa espectral entre 400 e 1.100 nm.
Como exemplo do tipo CCD, abaixo é descrito o HRV do satélite SPOT
(Francês).
IMAGEADOR HRV DO SPOT
Características espectrais e espaciais do sensor HRV
Banda
Faixa espectral
_____________________________________________________________________
Região do
espectro
Resolução
espacial (m)
nm
mm
XS1
500 – 590
0,50 – 0,59
Verde
20
XS2
610 – 680
0,61 – 0,68
Vermelho
20
XS3
790 – 890
0,79 – 0,89
IV próximo
20
PAN
510 – 730
0,51 – 0,73
Visível e IV próximo
10
Colocado em órbita em fevereiro de 1986, a bordo do satélite francês
SPOT, o HRV tem um resolução temporal de 26 dias.
CARACTERÍSTICAS DO HRV
Possibilidade de coletar informações de alvos da superfície terrestre offnadir, ou seja, apontamento do coletor fora da posição perpendicular à
linha de deslocamento do satélite (varia de +-0,6º até +- 27º em
relação ao eixo vertical).
Possibilidade de obter imagens com 60% ou mais de recobrimento
lateral, possibilitando a estereoscopia dos dados imageados.
Obtenção de dados livres de cobertura de nuvens.
Altitude de 832 km da Terra.
Óbita polar, síncrona com o Sol mantendo inclinação de 98º7’ em
relação ao plano equatorial.
A largura da faixa imageada no terreno é de 60 km.
HRV
SPOT
Satélite SPOT-4, mostrando a posição do sensor HRV
Órbita do SPOT para mostrar o deslocamento off-nadir
Paris (Trocadero, Rio Sena e a Torre Eiffel), Simulação SPOT 5,
colorido, 5 m de resolução
SENSORES DE ALTA
RESOLUÇÃO
SENSOR DO SATÉLITE IKONOS
O programa IKONOS (do grego icon, imagem) prevê o lançamento de
uma série de satélites. O primeiro deles, o IKONOS I, por problemas
técnicos, não chegou a ser colocado em órbita. O IKONOS II foi
lançado em 24 de setembro de 1999 e entrou em fase operacional a
partir de janeiro de 2000. Esse satélite é operado pela Space
Imaging, que detém os direitos de comercialização em nível mundial.
Ele gera imagens com até 1 m de resolução espacial: Nunca antes algum
outro satélite comercial conseguiu atingir esse nível de detalhamento.
O que era usado como sendo imagens de alta resolução para fins
militares está agora comercialmente disponível para qualquer área da
América Latina. Esta tecnologia para aplicações civis é conseqüência
direta da liberação tecnológica iniciada em 1994 pelo Governo
Americano. Tais imagens de alta resolução já são realidade e estão
revolucionando o mercado de imagens de satélites, no Brasil e no exterior.
Características do sensor IKONOS II
ALTITUTE
680 KM
INCLINAÇÃO
98,1º
VELOCIDADE
Km/s
SENTIDO DA ÓRBITA
Descendente
DURAÇÃO DA ÓRBITA
98 minutos
TIPO DE ÓRBITA
Sol-síncrona
RESOLUÇÃO ESPACIAL
Pancromática: 1m /
IMAGEAMENTO
Cenas de 13 km x 13 km
CAPACIDADE DE
AQUISIÇÃO DE IMAGENS
Faixas de 11 km x 100 km até 11 km x 1.000 km, Mosaicos de
até 12.000 km2, 20.000 km2 de área imageada numa
passagem
FREQUÊNCIA DE
REVISITA
2,9 dias no modo pancromático, 1,5 dia no modo multiespectral
multiespectral: 4 m
OBS: Esses valores valem para a latitude de +/- 40º. A frequência de revisita para
latitudes maiores será menor, e maior para latitudes perto do equador
Características espectrais e espaciais do sensor IKONO II
Banda
Faixa espectral
_____________________________________________________________________
nm
mm
MS1
450 – 520
0,45 – 0,52
MS2
520 – 600
0,52 – 0,60
MS3
630 – 690
MS4
PAN
Região do
espectro
Resolução
espacial (m) e
largura da
faixa (km)
4
11
Verde
4
11
0,63 – 0,69
Vermelho
4
11
760 – 900
0,76 – 0,90
IV próximo
4
11
450 – 900
0,45 – 0,90
Visível e IV próximo
1
11
Campos do Jordão imageada pelos sensores
TM/Lansat e IKONOS
ENTENDENDO MELHOR AS CARACTERÍSTICAS DO IKONOS
Com 1 m de resolução no modo PAN e PSM ele oferecer a mais fina
resolução espacial possível entre as imagens orbitais atualmente
disponível. Ele permite discriminar objetos de 1 m² de área ou maior..
Possibilidade de combinação de imagens adquiridas no modo
PANCROMÁTICO, P&B, com 1 m de resolução, com imagens
multiespectrais coloridas de 4 m de resolução, para a geração de imagens
coloridas com 1m de resolução, combinando então as vantagens dos dois
tipos de imagens. Como o satélite adquire sistematicamente as imagens
no modo PAN e MS para todas as áreas, esta fusão e o produto PSM
pode ser gerado para todas as imagens adquiridas pelo IKONOS.
Aquisição das imagens com profundidade radiométrica de 11 bits (2048
níveis de cinza) aumentando o poder de contraste e de discriminação das
imagens, inclusive nas áreas de sombra. Antes do IKONOS, as imagens
de satélites eram geralmente adquiridas com 8 bits ( 1 byte) ou 256 níveis
de cinza.
ENTENDENDO MELHOR AS CARACTERÍSTICAS DO IKONOS
As imagens geradas pelo IKONOS II possuem grande resolução espacial
(discriminar alvos de maneira fina ) aliada a grande precisão cartográfica. A
precisão cartográfica de localização é obtida através do processo de
georeferenciamento das imagens.
Para se conseguir resolução espacial, as bandas espectrais dos sensores
no visível são largas dentro do espectro da luz, permitindo uma maior
penetração na atmosfera e maior poder de discriminação dos alvos
terrestres, principalmente da cobertura vegetal, áreas sombreadas e de
corpos d’água.
O IKONOS tem capacidade de efetuar visadas no sentido de sua órbita e
perpendicularmente a sua órbita, aumentando a freqüência de revisita e
possibilitando a aquisição de par estereoscópico, utilizado para trabalhos de
restituição de altimetria.
SATÉLITE IKONOS
APLICAÇÕES DE DADOS DO IKONOS
GIS (redes, telecomunicações, planejamento, meio ambiente ).
Elaboração de Mapas Urbanos.
Mapas de arruamentos e cadastro.
Cadastro urbano e rural.
Apoio em GPS.
Uso e ocupação do solo (urbano sobretudo).
Meio Ambiente em escalas grandes.
Arquitetura/Urbanismo/Paisagismo.
Fundiário (regularização de propriedades, demarcação de pequenas
glebas).
Engenharia (simulações mais realistas) em escalas da ordem 1:5.000
até 1:2.500.
Agricultura convencional e Agricultura de Precisão.
Florestal (estimativa de potencial econômico, projetos de
desenvolvimento sustentável, censo de árvores).
Turismo (identificação de locais específicos, mapas de localização de
atrativos turísticos).
Trabalhos até então realizados com fotos aéreas.
Perícias em questões ambientais.
OS SATÉLITES EROS E SENSORES
Os satélites da série EROS são plataformas espaciais de baixo custo,
alta performance, leves, ágeis e construídas para atuar em órbita
baixa. Eles materializam o resultado criativo das tecnologias mais
atualizadas, ultrapassando o que era geralmente reconhecido como
factível em matéria de Observação da Terra.
Por terem sidos construídos para serem leves e ágeis, para serem
apontados e estabilizados rapidamente, os satélites EROS são
imbatíveis na sua capacidade de imagear sequência de multiplas
áreas geográficas de interesse de seus clientes, procurando atender a
todos rapidamente
A Constelação de Satélites da ImageSat International foi concebida para
possibilitar, quando todas as plataformas estiverem operacionais em
breve, um recobrimento freqüente, senão diário, de qualquer área de
interesse em qualquer localização do Planeta, para que os usuários e
clientes possam acessar rapidamente informações geográficas para tomar
as decisões com base em dados concretos, atualizados e precisos.
VEJA COMO ACONTECE O RASTREAMENTO DOS
SATÉLITES NA ANIMAÇÃO SEGUINTE:
Quando o satélite entra na área de cobertura de uma estação de
Rastreamento e Recepção em Terra, ele dirige a sua antena para a
antena da Estação e inicia a comunicação, que é realizada em Banda-X. O
satélite realiza os imageamentos das diversas áreas geográficas de
interesse programados anteriormente pelo Estação de Controle (que não
figura na animação). A Estação de Rastreamento e Recepção recebe os
dados da imagem gerada pelo sensor do satélite em forma de um sinal
digital eletromagnético, o grava e o arquiva no catálogo local para ser
usado posteriormente pelos clientes e usuários interessados.
CATEGORAIS DE SATÉLITES EROS
EROS A1 e A2: os satélites iniciais da família EROS, pesam cada um 240
kg ao lançamento e são feitos para operarem numa órbita de 480 Km.
Eles são equipados com uma câmera com detectores CCD (Charge
Coupled Device) na quantidade de mais de 7,000 por linha de
imageamento e produzem imagens de 1.8 m de resolução. A expectativa
de vida útil do EROS A é de no mínimo 4 anos em órbita.
EROS B1-B6: são satélites da segunda geração, com 350 Kg e irão
operar numa órbita de 600 km. Eles serão equipados com uma câmera de
detectores CCD/TDI (Charge Coupled Device/Time Delay Integration) que
lhe permitirão imagear mesmo em condições desfavoráveis de pouca
iluminação solar. O sistema imageador fornecerá 20.000 pixeis por linha
e resolução de 0.82 m ou 82 cm. A expectativa de vida útil destes
satélites será de no mínimo 6 anos em órbita.
Todos os satélites EROS vão operar numa órbita polar. Eles são todos
heliosincronizados, ou seja, todas as imagens adquiridas por um mesmo
satélite possuem o mesmo horário local ou hora solar, não importando
qual dia, mês ou ano. A taxa de transmissão dos dados é de 70 Mbit/s
para o EROS A é 280 Mbit/s para o EROS B em banda X.
Parâmetros técnicos dos satélites EROS
PARÂMETROS
EROS A
EROS B1
EROS B2 ATÉ B6
480 Km Heliossícrona
600 km
600 km Heliossícrona
1,8 m
0,82 m
0,82 m
FAIXA IMAGEADA
12,5 km
16 km
16 km
ESCANEAMENTO
Não-sincronizado (até
750 linhas/s)
Não-sincronizado (até
3.050 linhas/s)
Sincronizado e Nãosincronizado (até 9.000
linhas/s)
TIPO DE DETECTOR
CCD
CCD-TDI, à escolha
CCD-TDI, à escolha
BANDA ESPECTRAL
0,5 – 0,9 mm
0,5 – 0,9 mm
0,5 – 0,9 mm
SAMPLING DEPTH
TRANSMITTED
11 bits
8 bits
10 bits
PIXELS POR LINHA
7.800
20.000
20.000
Inferior a 2 em 2,048
níveis de cinza
Inferior a 2 em 256
níveis de cinza
Inferior a 2 em 1.024
níveis de cinza
Menor que 100 m
Menor que 100 m
Menor que 30 m dentro
de 16 km x 16 km
Não
Não
Sim
70 Mbits/s
280 Mbits/s
280 Mbits/s
ÓRBITA-ALTITUDE
RESOLUÇÃO
SINAL / RUÍDO
PRECISÃO DE POSICION.
SATÉLITE
PRECISÃO RELATIVA
CAPACIDADE DE
IMAGEAMENTO
MULTIESPECTRAL
VELOC. DE NÍVEIS DE CINZA
Menor que 100 m
dentro de uma cena de
12,5 km x 12,5 km
DATAS DE LANÇAMENTO DOS SATÉLITES EROS
• EROS A1 - Em órbita desde 05-12-2000
• EROS B1 - Final do Ano 2003
• EROS B2 - Previsto para o Ano 2004
• EROS B3 - Previsto para o Ano 2004
• EROS B4 - Previsto para o Ano 2005
• EROS B5 - Previsto para o Ano 2005
O SISTEMA DE IMAGEAMENTO RÁPIDO DO EROS
O EROS A podem operar em modo não sincronizado, permitindo que a
AOs
concepção
básicapara
dostipo
EROS,
eesteja
inovadora,
lhe permite
se
satélites
EROS
do
B operam
emleve
ambos
modos,
sincronizado
ou
câmera
apontada
asatélites
área
de
interesse
imageando
a uma
comportar
com
bastante
agilidade
nosde
seus
movimentos.
Osatélite
satélite
pode
não sincronizado.
No amodo
sincronizado,
o satélite
não do
pode
ser apontado
velocidade
inferior
velocidade
movimento
com
ser
orientado
em
até
45
graus
para
qualquer
direção
na
sua
órbita,
para traz
suaPara
órbita,
e as isto
imagens
são éscanerizadas
na traz
mesma
relação
ao na
chão.
alcançar
o satélite
apontado para
na
facultando-lhe
o
acesso
para
imageamento
de
várias
áreas
distintas
ao
velocidade
velocidade
de movimentoa do
satélite
com relação
ao
órbita
dele, que
e éa movido
constantemente
uma
velocidade
angular
longo
única
passagem.
capacidade permanecam
do satélite emmais
apontar
as
chão. de uma
constante
de tal
modo
que osA detectores
tempo
suas respectivas
câmeras
e adquirir
nas energia
mais diversas
observando
uma área.
Desta maneira,
eles imagens
recebem mas
refletida
geometrias
lhe
confere
a
capacidade
de
imagear
em
estereoscopia
pelo alvo (luz), melhorando significativamente o fator de qualidadea
partir de umausado
mesma
órbita.
sinal/ruido,
para
qualificar sistemas de imageamento espaciais, e
permitindo uma melhoria na resolução espacial e espectral das imagens
resultantes.
CARACTERÍSTICAS DOS SATÉLITES E SENSORES
EROS
PARÂMETROS
EROS A
EROS B1
EROS B2 ATÉ B6
5 cenas de 120 km
x 12,5 km
4 cenas de 305 km
x 16,0 km
1 cena de 5.300 km
x 16,0 km
28 cenas de 12,5
km x 12,5 km
40 cenas de 16 km
x 16 km
58 cenas de 16 km
x 16 km
MOSAICOS
7 cenas de 25 km x
25 km
12 cenas de 32 km
x 32 km
18 cenas de 32 km
x 32 km
FAIXA
ESTEREOSCÓPICA
ÚNICA
5 cenas de 40 km x
12,5 km
2 cenas de 160 km
x 16 km
4 cenas de 530 km
x 16 km
MOSAICO
ESTEREOSCÓPICO
7 cenas de 25 km x
25 km
5 cenas de 48 km x
48 km
6 cenas de 48 km x
48 km
10 cenas de 12,5
km x 12,5 km
15 cenas de 16 km
x 16 km
20 cenas de 16 km
x 16 km
FAIXA DE
IMAGEAMENTO
CENAS
CENAS EM
ESTEREOSCOPIA
SENSORES DO SATÉLITE QUICKBIRD
Lançado em outubro de 2001, a 450 km de altitude, o QuickBird é um
satélite síncrono com o Sol e gira numa órbita quase polar, com uma
inclinação de 98º em relação ao pólo.
Satélite
QuickBird
O QuickBird foi programado para uma frequência de revisita que varia
de um a três dias. Dependendo da latitude, a resolução espacial pode
chegar a 70 cm. Gasta 93,4 minutos para dar uma volta em torno da
Terra e possui uma largura de varredura (faixa imageada) de 16,5 km.
CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO
SENSOR QUICKBIRD
Banda
Faixa espectral
_____________________________________________________________________
Região do
espectro
Resolução
espacial (m x
m)
nm
mm
GSD1
450 – 520
0,45 – 0,52
Azul
2,44
GSD2
520 – 600
0,52 – 0,60
Verde
2,44
GSD3
630 – 690
0,63 – 0,69
Vermelho
2,44
GSD4
760 – 900
0,76 – 0,90
IV próximo
2,44
PAN
450 – 900
0,45 – 0,90
Visível e IV próximo
0,61
Foto da cidade de São Paulo obtida pelo sistema sensor do
QuickBird
Imagem
QUICKBIRD
- Fernando
Parque
Ibirapuera,
Imagem
QUICKBIRD
- RuínasdoIncas/Peru
de
Noronha
Município de São Paulo
SENSORES ORBITAIS DO PROGRAMA ESPACIAL BRASILEIRO
O primeiro programa espacial brasileiro foi denominado MECB (Missão
Espacial Completa Brasileria) e, mais tarde, em parceria com a China,
criou em julho de 1988 o Programa denominado CBERS (Chine-Brazil
Earth Resources Satellite).
SENSORES UTILIZADOS NO PROGRAMA MECB
O primeiro satélite brasileiro completou dez anos em órbita. O SCD-1,
lançado em 9 de fevereiro de 1993, é um satélite de coleta de dados e foi
projetado e construído pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
(INPE) como parte da Missão Espacial Completa Brasileira (MECB) para
captar sinais de plataformas coletoras de dados ambientais instaladas em
terra e retransmiti-los para a estação de recepção e processamento do INPE
em Cuiabá (MT). De Cuiabá, os dados coletados a cada dez ou doze
minutos são transmitidos para Cachoeira Paulista/SP, onde ficam
disponíveis para empresas e instituições no Brasil e no exterior. Em outubro
de 1998 foi lançado um segundo satélite de coleta de dados, o SCD-2,
sendo que a órbita do segundo completa a do primeiro. O Programa
contempla o lançamento de um terceiro satélite.
CARACTERÍSTICAS DOS SATÉLITES
Missão
Missão Espacial Completa Brasileira (MECB)
Instituição Responsável
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
País/Região
Satélite
Brasil
SCD-1
Lançamento
SCD-2
09/02/1993
22/10/1998
Ativo
Ativo
Órbita
Circular
Circular
Altitude
750 km
750 km
25º
25º
Passa pelo Brasil cerca de 8
vezes ao dia
Passa pelo Brasil cerca de 8
vezes ao dia
Situação Atual
Inclinação
Período de Revisita
s.d. = sem dados/informações
Satélite SCD-1
Características Técnicas Principais dos sensores SCD
Estrutura mecânica de alumínio e controle térmico passivo
Tamanho: 1m de diâmetro, 1,25m altura
Potência Mínima: 70 W obtida por geradores solares
Estabilização inercial por rotação
Determinação de atitude por sensores solares e magnetômetro
Radiocomunicação em 2 GHz e 401 MHz
O sistema de coletaPRINCIPAIS
de dados conta,
atualmente, com uma rede
APLICAÇÕES
composta de mais de 500 plataformas espalhadas em todo o
território
algumasdeem
regiões
bem remotas, que possuem
Coletabrasileiro,
e comunicação
dados
ambientais;
sensores
eletrônicos
responsáveis possibilidades
pela medição de
de estudos
vários
Proporciona
aos pesquisadores
parâmetros
ambientais,
como nível
d'água em rios
e represas,e
mais precisos
nos campos
da meteorologia,
oceanografia
qualidade
de atmosfera,
precipitaçãoem
pluviométrica,
atmosférica,e
química da
função da pressão
maior freqüência
intensidade
solar,
regularidadedaderadiação
obtenção
das temperatura
informações.do ar, entre outros.
SENSORES UTILIZADOS NO PROGRAMA
CBERS
Um programa de cooperação foi assinado em 6 de julho de 1988 entre a
China e o Brasil para desenvolver dois satélites de observação da Terra.
Esse programa conjunto de Satélites Sino-Brasileiros de Recursos
Terrestres (CBERS) combina os recursos financeiros e de especialistas
dos dois países para estabelecer um sistema completo de
sensoriamento remoto, que é competitivo e compatível com o presente
cenário internacional. O programa CBERS foi concebido como modelo
de cooperação horizontal e intercâmbio entre países em
desenvolvimento.
Os satélites CBERS1 e CBERS-2 foram lançados por foguetes
chineses da série Longa Marcha a partir da base de lançamento de
Shanxi e Taiyuan respectivamente, na República Popular da China.
Esse satélite possui três tipos de sistemas sensores de coleta de dados
de SR para recursos naturais: o CCD, o IR-MSS e o WFI.
Esquema do satélite CBERS com alguns de seus
componentes
SISTEMA SENSOR CCD
A câmara CCD de alta resolução ( 20 m) tem a capacidade adicional de
apontamento lateral de ±32º, que dá frequência de observações
aumentada ou visão estereoscópica para uma dada região.
CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO
SENSOR CCD DO SATÉLITE CBERS
Banda
Faixa espectral
_____________________________________________________________________
Região do
espectro
Resolução
espacial (m x
m)
nm
mm
B1
450 – 520
0,45 – 0,52
Azul
19,5
B2
520 – 590
0,52 – 0,59
Verde
19,5
B3
630 – 690
0,63 – 0,69
Vermelho
19,5
B4
770 – 890
0,77 – 0,89
IV próximo
19,5
B5
(PAN)
510 – 730
0,51 – 0,73
Visível e IV próximo
19,5
SISTEMA IR-MSS
O IR-MSS fornecem informações mais detalhadas em uma visada mais
estreita, de 120 km, com resolução de 80 e 160 m.
CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO
SENSOR IR-MSS DO SATÉLITE CBERS
Banda Faixa espectral
(nm)
Região do
espectro
Resolução espacial
(m x m)
B6
500 – 1.100
VIS-IV próximo
77,8
B7
1.550 – 1.750
IV Médio
77,8
B8
2.080 – 2.350
IV Médio
77,8
B9
10.040 –12.050
IV termal
77,8
SISTEMA IR-WFI
O WFI tem uma visada de 900 km no solo, que dá uma visão sinótica
com resolução espacial de 260 m e cobre o planeta em menos de 5
dias.
CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO
SENSOR WFI DO SATÉLITE CBERS
Banda Faixa espectral
(nm)
Região do
espectro
Resolução espacial
(m x m)
B10
630 – 690
Vermelho
256
B11
770 – 890
IV próximo
256
O satélite CBERS situa-se a uma altitude de 778 km da Terra, em
órbita circular, síncrona com o Sol, com um ângulo de inclinação de
98,504º em relação ao plano equatorial.
Esquema do satélite CBERS
para mostrar a largura das
faixas de varredura dos três
sistemas sensores
SISTEMAS SENSORES ATIVOS
O RADAR é um sistema sensor ativo que opera na faixa
espectral de radio ou de microondas. Seu princípio de
funcionamento consiste na emissão de pulso de
microondas e registro do sinal de retorno. O registro da
energia refletida, após a interação do sinal com os alvos da
superfície terrestre, contém duas grandezas distintas: o
tempo de retorno e a intensidade do sinal.
Designações das bandas de RADAR
Banda
Comprimento
de onda
(cm)
Frequência
(MHz)
Utilização
mais comum
Ka
0,75 – 1,10
40.000 – 26.500
Comunicações
K
1,10 – 1,67
26.500 – 18.000
Comunicações
Ku
1,67 – 2,40
18.000 – 12.500 Comunicações e RADARES
de espaço aéreo
X
2,40 – 3,75
12.500 – 8.000
RADARES de espaço aéreo
e Sensoriamento remoto
C
3,75 – 7,50
8.000 – 4.000
Sensoriamento remoto
S
7,50 - 15
4.000 – 2.000
Transponder de satélites de
comunicações
L
15 - 30
2.000 – 1.000
Sensoriamento remoto;
VLB1*; GPS*
P
30 - 100
1.000 - 300
Sensoriamento remoto
* Very Large Baseline Interferometry. ** Global Position System
Como representantes dos sistemas de sensores ativos
orbitais (sistemas RADAR), têm-se:
RADARSAT: satélite canadense.
JERS-1: satélite japonês.
ERS-1: agência espacial européia.
SISTEMA SENSOR RADARSAT
Explorado pela Agência Espacial Canadense, o Radarsat é um satélite
de Observação da Terra munido de um sensor RADAR com Antena de
Abertura Sintética (Synthetic Aperture Radar - SAR). O RADARSAT é o
primeiro satélite com um Instrumento SAR explorado operacionalmente e
comercialmente. Atualmente o satélite RADARSAT-1 está em operação,
e o RADARSAT-2 está sendo construído. A previsão para o seu
lançamento é 2003.
RADARSAT e seus principais constituintes
Detalhes do sistema de imageamento do RADARSAT-SAR
Características da carga útil do satélite RADARSAT
Sensor
Ângulo de
incidência
Resolução
(m x m)
Faixa de
Imageamento (km)
Standard
20 -49
28 x 25
100
Banda larga
(wide swath)
20 – 39
28 x 35
150
Resolução
fina
37 – 48
10 x 9
45
Cobertura
estendida
49 – 59
20 x 20
75
ScanSAR
(estreita)
20 -39 a
31 46
Interrompido
-
ScanSAR
(wide)
20 - 49
100 x 100
500
Imagem da região da Serra dos Carajás (PA) obtida pelo
RADARSAT-1
http://www.sat.cnpm.embrapa.br
http://www.engesat.com.br
http://www.intersat.com.br