Características dos Sensores
Aula 3
Professor Waterloo Pereira Filho
Docentes orientados: Daniela Barbieri
Felipe Correa
TAMANHO DO PIXEL
Alta
Resolução
Média
Resolução
Cobertura
Sinótica
Freqüência
de Passagem
1 a 5 dias
2 a 30 dias
2 a 4 dias
Campo de
Visada
4 a 60 km
60 a 200 km
200 a 1000
Km
Resolução
Espacial
<5m
10 a 150 m
250 a 700 m
Meteorológicos
Várias
imagens
diárias
2700 km a
1/5 do globo
terrestre
1,1 a 8 Km
Principais características dos sensores de alta resolução
Grande número de detalhes
Pequena faixa imageada no terreno
Baixa deformação das cenas (nadir)
Necessidade de visada lateral
Alto custo
HISTÓRICO - LANÇAMENTOS
PAÍS
NOME
AGÊNCIA
RESULTADO
EUA
EarlyBird
EarthWatch
Falhou em Dez 97
EUA
Ikonos 1
Space Imaging
Falhou em Abr 99
EUA
Ikonos 2
Space Imaging
Operacional desde Set 99
RUSSIA
KOMETA-20
SOVINFORMSPUTN
IK
Lançado em Set 2000 (45 dias)
EUA
QuickBird 1
EarthWatch
Falhou em Nov 00
Israel
Eros A1
ImageSat
Operacional desde Dez 00
EUA
OrbView 4
Orbimage
Falhou em Set 01
EUA
QuickBird 2
DigitalGlobe
Operacional desde Out 01
França
Spot 5
Spot Image
Operacional desde Mai 02
EUA
OrbView 3
Orbimage
Operacional desde Jun 03
India
IRS-P5
ISRO
Operacional desde Mai 05
Japão
ALOS
NASDA
Operacional desde Jan 06
Israel
Eros B1
ImageSat
Operacional desde Abr 06
Coréia
KOMPSAT-2
KARI
Operacional desde Jul 06
POSSIBILIDADES DE APLICAÇÃO
Mapeamento Urbano
Mineração
Uso do Solo
Telecomunicações
Modelo Tridimensional
Saneamento Básico
Distribuição de Energia
Elétrica
Inspeção Visual de
Cadastro Urbano
Planejamento Urbano e
Regional
Reflorestamento
Desenvolvimento de SIG
Meios de Transporte
Estudo e Monitoramento
Ambiental
Agricultura de Precisão
Atualização Cartográfica
Inteligência Militar
Outros
EQUIVALÊNCIA DE PIXELS
TM 30m
IRS 5m
IKONOS 1m
Ikonos
IKONOS
Lançado em
24-09-99 pela
Space Imaging Inc.
Tamanho da cena: 11 x
11 km.
Área mínima de pedido
(coleta nova): 100 km².
Área mínima de pedido
de acervo: 49 km².
IKONOS
Bandas Espectrais – VNIR (Visible and Near InfraRed)
N°° de Banda / Definição
Banda Espectral
Resolução Espacial
1 (Azul)
0.45 – 0.52 µm
4.0 m
2 (Verde)
0.52 - 0.60 µm
4.0 m
3 (Vermelho)
0.63 - 0.69 µm
4.0 m
4 (IVP)
0.76 - 0.90 µm
4.0 m
Pancromática
0.45 - 0.90 µm
1.0 m
OrbView
História
A missão ORBVIEW, originalmente era de responsabilidade da
Empresa Orbimage (Orbiting Image Corporation) que desenvolveu e
operou os quatro primeiros satélites da série. Em 2006, há uma ruptura
na empresa e o controle dos satélites OrbView passou a ser feito pela
Empresa GeoEye, com sede localizada na Virgínia (Estados Unidos).
Orbview 5 ou GeoEye-1
O satélite GeoEye-1 foi lançado em setembro de 2008
e alcança 41 cm de resolução espacial no pancromático e
1,6 metros no multiespectral.
O
fornecimento
de
imagens é direcionado à
Companhia Google.
ORBVIEW
Instituição
responsável
Satélite
Lançamento
Situação atual
GeoEye
ORBVIEW
ORBVIEW 2
1
ORBVIEW 4
GeoEye-1
3/4/1995
01/08/1997
26/06/2003
21/9/2001
6/9/2008
s.d
Ativo
Inativo desde abril/2007
Falhou no
lançamento
ativo
Órbita
Altitude (km)
ORBVIEW 3
Polar, Heliossíncrona
740
705
470
470
681
Inclinação
69,9º
98,2º
97º
97.25°
98,2º
Tempo de
duração da
órbita
s.d.
99 min
92.5 min
s.d.
98 min
Horário de
passagem
s.d.
10:30 A.M.
10:30 A.M.
10:30 A.M.
10:30 A.M.
Período de
revisita
2 dias
Diário
3 dias
3 dias
3 dias
Tempo de
vida projetado
5 anos
12 anos
5 anos
5 anos
15 anos
QUICKBIRD
Satélite comercial pertence à empresa norte-americana DigitalGlobe.
Lançado com sucesso em 18 de outubro de 2001. Início da comercialização das
imagens em março de 2002
• Pancromático com resolução espacial de 61 cm
• Multiespectral (4 bandas) com resolução espacial de 2,51 m
• 11 bits
Bandas Espectrais – VNIR (Visible and Near Infra-Red)
N°° de Banda / Definição
Banda Espectral
Resolução Espacial, coleta a
±25º
1 (Azul)
0.45 – 0.52 µm
2.8 m
2 (Verde)
0.52 - 0.60 µm
2.8 m
3 (Vermelho)
0.63 - 0.69 µm
2.8 m
4 (IVP)
0.76 - 0.90 µm
2.8 m
Pancromática
0.45 - 0.90 µm
0.61 m
Altitude - 450 Km
Inclinação - 98o, sol-síncrono
Resolução temporal - 1 a 3,5 dias dependendo da latitude
Período - 93,4 minutos
Vida útil - 7 anos
Imagem Básica
Pancromático com resolução espacial de 61 cm
Multiespectral (4 bandas) com resolução espacial de 2,51
m
8 a 16 bits
16,5 Km x 16,5 Km
Formatos GeoTiff 1.0, NITF 2.1 e 2.0
SPOT 5
Satélite comercial lançado em maio de 2002 pertencente à empresa francesa
Spot Image.
Altitude - 822 Km
Resolução temporal - 26 dias (1 a 4 dias em função da capacidade de
apontamento lateral de 31,06 graus para cada lado)
Período - 101,5 minutos
Vida útil - 5 anos
Bandas Espectrais
N°° de Banda / Definição
Banda Espectral
Resolução Espacial
1 (Verde)
0.50 – 0.59 µm
10 m
2 (Vermelho)
0.61 - 0.68 µm
10 m
3 (IVP)
0.78 - 0.89 µm
10 m
4 (SWIR)
1,58 - 1,75 µm
20 m
Pancromática
0.48 - 0.71 µm
2,5 a 5,0 m
CBERS
China-Brazil
Earth Resources Satellite
Programa
de Cooperação com a China para o
desenvolvimento de dois satélites de sensoriamento
remoto
Divisão de trabalho (70% China e 30% Brasil)
Histórico
CBERS-1: lançado em 1999, tempo de operação em
órbita de 3 anos e 10 meses
CBERS-2: lançado em 21 de outubro de 2003
CBERS-2B: lançado em 2007
Órbita
Sol-síncrona
778 km altura
Inclinação 98,48 graus
Hora local de cruzamento do equador
10:30
Revisita: 26 dias
Câmera CCD de alta resolução (High Resolution CCD Camera)
=>Fornece imagens de uma faixa de 113 km de largura, com uma
resolução de 20 m
⇒Opera em 5 faixas espectrais incluindo uma faixa pancromática de 0,51
a 0,89 µm
⇒São necessárias 26 dias para uma cobertura completa da Terra com a
câmera CCD.
Câmera CCD
Bandas espectrais:
0,51 - 0,73 µm (pan)
0,45 - 0,52 µm (azul)
0,52 - 0,59 µm (verde)
0,63 - 0,69 µm (vermelho)
0,77 - 0,89 µm (NIR)
Resolução espacial: 20 x 20 m
Largura da faixa imageada: 113 km
Visada lateral: ±32º
Resolução temporal: 26 dias (3 dias com visada lateral)
Taxa de dados da imagem: 2 x 53 Mbit/s
CBERS-2B
Câmera Pancromática de alta resolução HRC
Lançada em 19 de setembro de 2007 junto a outras cargas úteis
do satélite Sino-Brasileiro CBERS 2B.
Largura da faixa imageada – 27 Km
Resolução radiométrica – 8 Bits
Resolução espacial – 2,7m (nadir)
Resolução espectral - 500 a 800 nm
Resolução Temporal – 130 dias
MODerate Resolution Imaging
Spectroradiometer (MODIS)
Fonte: NASA, 2010
Satélite Terra: Dez. 18, 1999
Primeira Imagem: Fev., 2000
Fonte: NASA, 2010
Satélite Aqua: Maio 04, 2002
Primeira Imagem: Junho, 2002
Sensor MODIS: Características
Lançado
em
dezembro
da plataforma EOS Terra.
de
Orbita: 705Km de altitude.
Passagem no Equador:10:30 da manhã.
Imageamento
global
a
cada
cobertura diária acima de 30° de latitude.
36 bandas espectrais: 29 - 1 km,
2 - 250 m (nadir).
1999
abordo
dois
5 - 500 m
dias,
&
Sensor MODIS: Características
MODIS: Características
Espaciais
36 bandas
– 7 para monitoramento da
cobertura
Dados georeferenciados
Correção atmosférica
Resolução temporal
– Diária, 8, 16 dias
Resolução espacial
– 250, 500, 1000m
250m
500m
1km
1200km
Sistema de Referência de Cenas
MODIS “Tiles”
h11v10
1200km
Resolução espacial 250 m
Resolução espacial - 500 m
Produtos MODIS
MOD09 – Reflectância da superfície
MOD11 -Temperatura da Superfície Terrestre
MOD12 - Cobertura da Terra/ Dinâmica da Cobertura
MOD13 - Índice de Vegetação
MOD14 - Anomalias Termais (fogo)
MODIS: Resoluções Espectrais
e Espaciais
Faixa Espectral
MODIS
Azul
0.459 - 0.479
Verde
0.545 - 0.565
Vermelho
0.620 - 0.670
Infravermelho Proximo
0.841 - 0.876
Infravermelho Medio
1.230 - 1.250
Infravermelho Medio
1.628 - 1.652
Infravermelho Medio
2.105 - 2.155
Resolucao Espacial
250, 500, 1000m
Resolucao Temporal
1 - 2 dias
Landsat
A série LANDSAT teve início na segunda metade da década de 60, a
partir de um projeto desenvolvido pela Agência Espacial Americana
e dedicado exclusivamente à observação dos recursos naturais
terrestres.
Os dados são captados pela antena do Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais (INPE) localizada em Cuiabá.
Instituições
Responsáveis
NASA (National Aeronautics and Space Administration ) e USGS (U.S. Geological Survey)
País/Região
Satélite
Lançamento
Estados Unidos
LANDSAT
1
LANDSAT
2
LANDSAT
3
LANDSAT
4
LANDSAT
5
LANDSAT
6
LANDSAT
7
1972
1975
1978
1982
1984
1993
1999
Local de
Lançamento
Veículo
Lançador
Situação Atual
Vandenberg Air Force Base
Delta
900
Delta
2910
Delta
2910
Delta
3920
Delta
3920
Titan
II
Delta
II
Inativo
1978
Inativo
1982
Inativo
1983
Inativo
1993
Ativo
Inativo
1993
Ativo
Órbita
Altitude
Polar, heliossíncrona
917 km
917 km
917 km
705 km
705 km
705 km
705 km
Inclinação
99,2º
99,2º
99,2º
98,2º
98,2º
98,2º
98,2º
Tempo de
Duração
da Órbita
103,3 min
103,3 min
103,3 min
99 min
99 min
98,9 min
98,9 min
Horário de
Passagem
9:30 AM
9:30 AM
9:30 AM
9:45 AM
9:45 AM
10:00 AM
10:00 AM
Período de
Revisita
18 dias
18 dias
18 dias
16 dias
16 dias
16 dias
16 dias
Tempo Vida
Projetado
1 ano
1 ano
1 ano
3 anos
3 anos
s.d.
5 anos
RBV, MSS
RBV, MSS
RBV, MSS
RBV, MSS
MSS, TM
ETM
ETM+
Instrumentos
Sensores
Sensores Orbitais
1) RBV - (Return Beam Vidicon)
2) MSS - (Multispectral Scanner System)
3) TM - (Thematic Mapper)
4) ETM - (Enhanced Thematic Mapper)
5) ETM+ - (Enhanced Thematic Mapper Plus)
As imagens LANDSAT-TM cobrem, cada uma, uma área de 185 x 185
km, equivalente a 28 segundos de dados.
BANDA
RESOLUÇÃO ESPECTRAL TM
1
0,45 a 0,52 µm – azul
2
0,52 a 0,60 µm - verde
3
0,63 a 0,69 µm - vermelho
4
0,76 a 0,90 µm - infravermelho próximo
5
1,55 a 1,75 µm - infravermelho médio
6
10,4 a 12,5 µm - infravermelho termal
7
2,08 a 2,35 µm - infravermelho distante
O Landsat 6 foi projetado com o sensor ETM (Enhanced Thematic
Mapper), com configurações semelhantes ao seu antecessor,
inovando na inclusão da banda 8 pancromática com 15 metros de
resolução espacial, mas não conseguiu atingir a órbita terrestre
devido à ocorrência de falhas no lançamento.
O sensor ETM evoluiu para o sensor ETM+ (Enhanced Thematic
Mapper Plus) lançado em 1999 a bordo do Landsat 7.
Mantendo os mesmos intervalos espectrais, ampliou a resolução
espacial da banda 6 (infravermelho termal) para 60 metros, além
de tornar a banda pancromática operante e permitir a geração de
composições coloridas com 15 metros de resolução.
BANDAS
RESOLUÇÃO ESPECTRAL ETM
1
0.45-0.515 µm azul
2
0.525-0.605 µm verde
3
0.63 - 069 µm vermelho
4
0.76 - 0.90 µm infravermelho próximo
5
1.55 - 1.75 µm infravermelho médio
6
10.4 - 12.5 µm infravermelho termal
7
2.09 - 2.35 µm ) infravermelho médio
8
0.52 - 0.90 µm ) pancromático
Banda
Principais características e aplicações das bandas TM e ETM
dos satélites LANDSAT 5 e 7
1
Grande penetração em corpos de água;
Sensibilidade a plumas de fumaça
2
Grande sensibilidade à presença de sedimentos em suspensão.
3
Apresenta bom contraste entre diferentes tipos de cobertura vegetal
4
Os corpos de água absorvem muita energia nesta banda e ficam escuros,
permitindo o mapeamento da rede de drenagem.
5
Sensibilidade a umidade das plantas, servindo para observar estresse na
vegetação, causado por desequilíbrio hídrico.
6
Sensibilidade aos fenômenos relativos aos contrastes térmicos, servindo para
detectar propriedades termais de rochas, solos, vegetação e água.
7
Sensibilidade à morfologia do terreno, permitindo obter informações sobre
geomorfologia, solos e geologia.
A série Landsat
Landsat 1: Lançado em 23/07/72 - Desativado em 06/01/78
Landsat 2: Lançado em 22/01/75 - Desativado em 52/02/82
Landsat 3: Lançado em 05/03/78 - Desativado em 31/03/83
Landsat 4: Lançado em 16/07/82 - Não imageia, porém não está
desativado
Landsat 5: Lançado em 01/03/84 - Ativo até abril / 2002 ==> 2007 ...
Landsat 6: Lançado em 05/10/93 - Perdido após o lançamento
Landsat 7: Lançado em 15/04/99 – Com problemas (vida útil estava
prevista para ser superior a 5 anos em órbita)