Detecção Remota
REALCE RGB:
APLICAÇÕES DOS
PRODUTOS RGB
Docente Responsável: Professora Doutora
Maria Dolores Manso Orgaz
Autor: André Filipe Baptista Fernandes (Nº 50343)
Índice
-
Introdução;
Cor real;
Cor natural;
Cor falsa;
Visível / Infravermelho;
Visível nocturno;
Massas de ar;
Nuvens sobre neve;
Conclusão;
Bibliografia.
Introdução
Neste trabalho, serão abordados alguns
dos produtos RGB que se criam com
instrumentos geradores de imagens a
bordo de alguns satélites.
Para cada produto, será apresentada
uma
tabela
com
as
principais
características, bem como um (ns)
exemplo (s) representativo (s) da
aplicação.
Cor real
Descrição
As imagens
deste tipo
obtêm-se
através da
combinação
de três
comprimentos
de onda
solares muito
próximos dos
comprimentos
de onda
detectáveis
pelo olho
humano. As
imagens
produzidas
possuem um
aspecto muito
realista.
Cobertura
Apenas
durante o
dia.
Canais
Interpretação
das cores
Vantagens
Três
comprimentos
de onda
solares de
MODIS:
. As zonas com
vegetação são
verdes;
. Os
resultados são
comparáveis
às fotografias
tiradas a
cores;
- Azul (0,488
μm);
. As zonas
desérticas
apresentam tons
beges;
- Verde (0,555
μm);
. As nuvens são
brancas;
- Vermelho
(0,640 μm)
. A água é azul.
Fenómeno da convecção na
. Fácil
interpretação;
. Permite
fazer análises
geológicas e
relativas ao
uso do solo;
. Permite
localizar
colunas de
troposfera
fumo e
tempestades
de poeira e
areia.
Limitações
. Apenas
produz
imagens
durante o
dia;
. Não inclui
informação
acerca da
microfísica
de nuvens;
. Para já, só
se pode
obter no
MODIS;
poder-se-á
obter um
produto
idêntico com
o VIIRS.
Cor real (exemplos):
Fig. 1 – Cor real: Sul
da Califórnia,
Outubro de 2007
Fig. 2 – Cor real:
Oklahoma, Kansas e
Nebraska (EUA), 23 de
Agosto de 2009
Cor natural
Descrição
A
representação
das estruturas
superficiais e
atmosféricas é
semelhante à
das imagens de
cor real.
Usa-se uma
combinação de
canais no
visível e
próximo do
infravermelho
para produzir
imagens
semelhantes às
da cor real.
Cobertura
Apenas
durante o
dia.
Canais de
MSG
- Visível em
0,6 μm;
- Visível em
0,8 μm;
- Próximo do
infravermelho
em 1,6 μm.
Interpretação
das cores
. As nuvens
baixas são
brancas;
. As zonas com
vegetação são
verdes;
. As zonas
desérticas
apresentam tons
castanho –
avermelhadas;
. Os mantos de
neve e as nuvens
altas de gelo
apresentam um
tom ciano.
Vantagens
Limitações
. Boa
representação
de diversas
estruturas
superficiais;
. É difícil
distinguir as
nuvens altas
de gelo dos
mantos de
neve;
. Produz
imagens
naturais
atractivas da
Terra.
. Os cirros
mais finos
são difíceis
de detectar.
Cor natural (exemplo):
Fig. 3 – Cor natural: Eclipse solar
do dia 3 de Outubro de 2005 sobre
o Mediterrâneo ocidental
Cor falsa
Descrição
Gerado a
partir dos
dados do
MODIS, tem
uma aspecto
semelhante
ao realce
RGB em cor
natural do
EUMETSAT.
Também se
pode criar a
partir do
MSG.
Permite
detectar
incêndios.
Cobertura
Apenas
durante o
dia.
Canais de
MODIS
Interpretação
das cores
Vantagens Limitações
- Azul: 1 –
visível em 0,63
μm;
. As nuvens baixas
são brancas;
. As zonas com
vegetação são
verdes;
. As zonas
desérticas
apresentam tons
castanho –
avermelhados;
. Os mantos de
gelo e as nuvens
altas de gelo
apresentam um
tom ciano;
. Os grandes
incêndios têm um
tom laranja / rosa;
. As áreas ardidas
têm um tom
castanho / laranja.
. Obtêm-se
vistas com
muito detalhe
(2 dos 3
canais de
entrada de
MODIS têm
uma
resolução
espacial de
250 m);
- Verde: 2 –
visível em 0,86
μm;
- Vermelho: 7
– próximo do
infravermelho
em 2,1 μm.
. Útil na
detecção de
incêndios,
classificação
de solos e
interpretação
de estruturas
superficiais.
. É difícil
distinguir as
nuvens altas
de gelo dos
mantos de
neve;
. Os cirros
mais finos
são difíceis
de detectar.
Cor falsa (exemplo):
Fig. 4 – Cor falsa: Califórnia, 15
de Março de 2010
Visível / Infravermelho
Descrição
Cobertura
Permite
distinguir
entre nuvens
altas e
baixas e
pode revelar
a existência
de fortes
cortantes de
vento.
Utiliza os
mesmos
canais
espectrais e
a mesma
combinação
de cores do
realce RGB
visível
nocturno.
Apenas
durante o dia,
embora, em
algumas
sequências, se
intercale com
uma imagem
RGB
infravermelha
de onda curta
ou onda larga
para que haja
continuidade
nas horas
nocturnas.
Canais de
GOES
- Visível em 0,6
μm (vermelho e
verde);
- Infravermelho
em 10,8 μm
(azul);
- Infravermelho
em 3,9 μm
(vermelho e
verde, à noite).
Interpretação
das cores
Vantagens
Limitações
. As nuvens de
gelo espessas e
frias são
brancas;
. O solo frio e
as nuvens de
gelo frias e finas
apresentam um
tom azul –
celeste;
. O solo
apresenta uma
cor amarela ou
verde;
. A água é azul
escura;
. As nuvens
baixas e o
nevoeiro têm
um tom
amarelo.
. Combina os
canais no
visível e no
infravermelho
de uma forma
eficaz;
. Não
permite
distinguir
algumas
estruturas
interessantes
(porque só
utiliza dois
canais);
. É um
produto
comum, de
maneira que
se tornou um
termo de
comparação
de grande
utilidade.
. Não
permite ver
as “plumas”
de vapor de
água.
Visível / Infravermelho (exemplo):
Fig. 5 – Realce RGB no VIS / IR :
Nova Inglaterra, 15 de Abril de
2007
Visível nocturno
Descrição
Graças ao
sensor OLS
(Operational
Linescan
System), é
possível
realizar
observações
no visível à
noite.
Permite
ainda ver
estruturas
nocturnas
como
incêndios,
luzes, auroras
e, por vezes,
nuvens baixas
e capas de
neve.
Cobertura
Apenas
durante a
noite.
Canais
Interpretação
das cores
Vantagens Limitações
Os dois canais
do sensor
OLS: visível e
infravermelho.
Se houver luz
lunar suficiente:
Permite
ver as
estruturas
à noite,
como
mantos de
neve e
nuvens
baixas,
bem como
luzes
urbanas e
incêndios.
. As nuvens
baixas, os
mantos de neve,
os incêndios e as
cidades são
amarelos;
. As nuvens
altas são azuis;
. As nuvens
altas mais
espessas são
brancas.
. Só é
possível
detectar
certas
estruturas
(tais como
nuvens
baixas e
mantos de
neve)
quando há
luz lunar
suficiente;
. A
qualidade
do sensor
OLS é baixa
(mas
esperam-se
melhorias
com o
VIIRS).
Visível nocturno (exemplo):
Fig. 6 – Realces RGB: Tempestade
tropical Iselle no IR (esquerda) e no
VIS (direita), 19 de Setembro de 2002
Massas de ar
Descrição
Foi desenhado
para observar a
evolução de
ciclones, os
máximos das
correntes e as
anomalias da
vorticidade
potencial.
Apresenta,
essencialmente,
informações
sobre as regiões
média e alta da
troposfera. Não
reflecte as
condições à
superfície e nos
níveis mais
baixos.
Cobertura
Diurna e
nocturna.
Canais de
MSG
-Vapor de água
em 6,2 μm;
- Vapor de água
em 7,3 μm;
- Infravermelho
em 9,7 μm;
- Infravermelho
em 10,8 μm.
Interpretação
das cores
. As massas de
ar tropicais
pobres em
ozono são
verdes;
. As massas de
ar polar ricas
em ozono são
azuis;
. As massas de
ar seco na
troposfera
superior têm
um tom entre o
vermelho e o
laranja;
. As nuvens dos
níveis altos são
brancas;
. As nuvens dos
níveis médios
são
acinzentadas.
Vantagens
Limitações
. Permite
identificar as
principais
fronteiras entre
massas de ar;
. Ajuda a detectar a
posição das
correntes e as
regiões de ar
estratosférico seco e
descendente;
. Pode detectar as
estruturas que se
vêem normalmente
nas imagens de
vapor de água;
. Os canais IR
permitem
acompanhar a
evolução das
nuvens nos vários
níveis.
. Apenas se
conseguem
detectar as
massas de ar
nas regiões
que não
tenham
nuvens altas
por cima;
. Representa
as condições
da troposfera
média e alta,
mas não as da
superfície;
. Nos limites
do disco
terrestre, as
massas de ar
podem
apresentar um
tom magenta
que não
representa as
características
de uma massa
real.
Massas de ar (exemplo):
Fig. 7 – RGB de massas de ar:
Massas de ar sobre a Europa, 10
de Março de 2008
Nuvens sobre neve
Descrição
Permite
distinguir
entre as
nuvens e os
mantos de
neve (isto é
difícil com a
maioria das
imagens no
visível). É
muito útil no
Inverno e
sobre as
cadeias
montanhosas.
Cobertura
Apenas
durante o
dia.
Canais de
MODIS
Interpretação
das cores
Vantagens
Limitações
- 0,06 μm;
. Os mantos de
neve
apresentam um
tom branco –
azulado;
. Simplifica a
interpretação
no Inverno e
em terrenos
montanhosos;
. As nuvens são
amarelas;
. Permite
eliminar as
ambiguidades
entre o manto
de neve e as
nuvens das
imagens no
visível e em
cor real.
. Por vezes, as
estruturas não
apresentam os
tons esperados,
não permitindo a
distinção entre
mantos de neve e
nuvens com
muita clareza;
- 1,38 μm;
- 1,6 μm;
- 10,8 μm;
- 2,2 μm.
. O solo visível
(sem mantos de
neve) é verde.
. Os mantos de
neve antigos
podem parecer
solo sem neve;
. Há melhores
resultados
quando a neve
caiu
recentemente.
Nuvens sobre neve (exemplo):
Fig. 8 – Realces RGB: Cor real (esquerda) e
nuvens sobre neve (direita), região dos Grandes
Lagos (EUA), 3 de Dezembro de 2007
Tabela Síntese: Algumas aplicações em que se
usam realces RGB
Aplicações
Realces RGB
Elementos terrestres e atmosféricos em geral
Interpretação de estruturas atmosféricas e superficiais,
como zonas com vegetação, desertos, nuvens, neve,
oceanos.
Cor real
Cor natural
Cor falsa
Nuvens e névoas
Distinção entre nuvens e mantos de neve durante o dia,
ver nuvens baixas à noite, distinção entre nuvens altas e
baixas
Nuvens sobre neve
Visível nocturno
Visível / Infravermelho
Incêndios
Observar incêndios
Neve
Ver mantos de neve e nuvens à noite, distinção entre
nuvens e mantos de neve durante o dia.
Ciclones e massas de ar
Seguir a evolução de ciclones, tanto de dia como de
noite, e obter informação sobre a troposfera média e
alta.
Visível nocturno
Visível nocturno
Nuvens sobre neve
Massas de ar
Conclusão
Através deste trabalho, viu-se que os
produtos RGB, obtidos a partir de
instrumentos geradores de imagens, têm
muitas aplicações a diversos níveis
(meteorológico, investigação, protecção civil,
geológico, etc.).
Contudo, estas não são os únicos produtos
RGB que existem. Há outros produtos,
também bastante importantes, que têm outras
aplicações no mesmo âmbito.
Bibliografia

Sítio da Internet
http://torre.fis.ua.pt/remote_sensing.asp -
Documento “Aplicaciones satelitales
multispectrales: explicación de los
realces RGB”