Sensoriamento Remoto
Prof. Francisco de Assis de Carvalho Pinto
Laboratório de Projeto de Máquinas e
Visão Artificial
Departamento de Engenharia Agrícola
Universidade Federal de Viçosa
Agricultura de Precisão
É fazer a coisa certa, na hora, no
local certo, na quantidade certa ...
e com a pessoa certa !
Sensoriamento Remoto


É o processo de capturar informação
sobre alguma coisa sem estar em contato
físico com ela
Exemplos:



Uso dos olhos para detectar luz
Ouvir o barulho da buzina
Detectar a energia eletromagnética refletida
pelos objetos
Sensoriamento Remoto
“Disciplina científica que junta os
conhecimentos e técnicas usadas para a
observação, a análise, a interpretação e a
gestão do espaço terrestre usando
medidas adquiridas a partir de
plataformas aéreas, espaciais, terrestre
ou marítimas” (Comitas, 1988)
Radiação Eletromagnética (REM)
Radiação Eletromagnética (REM)


REM pode se deslocar no vácuo, ou seja,
não precisa de um material (corda)
Todo corpo acima de 0 K emite REM que
é caracterizado por um comprimento de
onda () e uma frequência (f)
 
c
f
Reflectância
Absortância
Interação da REM com um Objeto
Transmitância
REM do Sol e Terra x
Transmitância da Atmosfera
Bandas do EM utilizadas no SR

Banda Ultravioleta:



UV longa (0,01 a 0,2 m)
UV média (0,2 a 0,3 m)
UV próxima (0,3 a 0,4 m)
A atmosfera bloqueia abaixo de 0,3 m !
Somente UV próxima está disponível para SR !
Bandas do EM utilizadas no SR

Banda Visível ou Espectro Visível (0,4 a
0,7 m)
Bandas do EM utilizadas no SR

Bandas do Infravermelho:



IV próximo (0,7 a 1,5 m)
IV médio (1,5 a 5,6 m)
IV longo (5,6 a 1.000 m)
OU


IV refletido (0,7 a 3 m)
IV emitido ou termal (3 a 1.000 m)
Bandas do EM utilizadas no SR

Banda de Microondas (0,1 a 1 m)
Assinatura Espectral


É a característica de refletância de um
objeto para cada comprimento de onda
É a assinatura espectral do objeto que
permite a sua identificação, sua
localização, sua caracterização e sua
diferenciação de outros objetos
Assinatura Espectral
Interação Folha-REM
Interação Folha-REM


28% da REM absorvida pelas folhas são para
realizar fotossíntese
As propriedades ópticas da folha depende:





Qualidade e intensidade da REM
Espécie
Espessura e estrutura foliar
Teor de clorofila e caroteno
Teor de matéria seca por unidade de área
Interação Folha-REM

A REM que atinge a folha é refletida,
transmitida ou absorvida, e isto depende
de:



Comprimento de onda
Ângulo de incidência
Textura, propriedade ópticas e bioquímicas
das folhas
Interação Folha-REM

Para SR, três bandas do EM são
importantes:



Visível
IV próximo
IV médio
Visível
Tipo de Pigmento
Clorofila a
Clorofila b
b - Caroteno
a - Caroteno
Xantofila
Comprimento de Onda de Maior Absorção
(nm)
420, 490, 660
435, 643
425, 450, 480
420, 440, 470
425, 450, 475
IV Próximo

A estrutura interna da folha é o fator
predominante para controlar a reposta espectral
ao IV próximo





Distribuição e arranjo dos espaços com ar
Tamanho e forma das células
Alta reflectância e transmitância
% absorvida é mínima
Resposta do dossel é diferente de uma folha
isolada
IV Médio



Baixa reflectância
Alta absorção pela H2O(2.660, 2.730 e
6.270 nm)
Média absorção pela H2O (1.200, 1.450,
1.940 e 2.500 nm)
Níveis de Coleta de Dados

Terrestre


Suborbital


Radiômetros e Espectroradiômetro
Câmeras, radiômetros hiperespectrais,
“scanners” e radares
(aerotransportados)
Orbital

Câmeras, “scanners” e radares
(imageadores nos satélites)
Radiômetro e Espectroradiômetro
Câmeras Digitais Multiespectrais
“Scanner” – Sensores Imageadores
Elétrico-Mecânico-Ópticos

São radiômetros dotados de um sistema
de varredura para produzir imagens
Resolução Espectral

Refere-se a largura da banda espectral na
qual a imagem é adquirida
Resolução Espectral
Imagem
Pancromática
Imagem da Banda
Vermelha
Resolução Espacial

É a menor separação de dois objetos que
se pode medir na imagem
Resolução Temporal

É a freqüência que um determinado
sensor pode adquirir imagem de uma área
particular (Revisita)




LANDSAT – 16 dias
CBERS – 26 (nadir), 3 dias ( 32o)
SPOT – 26 (nadir), 3 dias ( 32o)
Aeronave ?!
Resolução Radiométrica

Define o número de níveis que o sensor
dividiu o sinal




1 bits (2 níveis)
4 bits (16 níveis)
8 bits (256 níveis)
24 bits (16.777.216 níveis)
Satélites de Observação da Terra

Sistemas de sensores passivos





Landsat
CBERS
SPOT
IKONOS
QuickBird
Média Resolução Espacial
Alta Resolução Espacial
CBERS
CHINESE-BRAZILIAN EARTH RESOURCES
SATELLITE (1999)
CBERS
C A R A C T E R ÍS T IC A S D O S IM A G E A D O R E S
CCD
Im ageadores >
B an d as E sp ectrais ( m )
0,51 –
(pan)
0,45 –
0,52 –
0,63 –
0,77 –
0,73
0,52
0,59
0,69
0,89
IR -M S S
WFI
0,50 -1,10 pan
1,55 -1,75
2,08 -2,35
10,40 -12,50
0,63 -0,69
0,76 -0,90
R eso lu ção esp acial (m )
20
80 (pan e IV )
260
P erío do d e revisita (n ad ir):
26 dias
26 dias
3-5 dias
P erío do d e revisita (o ffn ad ir):
3 dias (+ /- 32º)
-
-
L arg u ra d a faixa im ag ead a
113 km
120 km
890 km
 n g u lo d e visad a lateral
+ /- 32º
-
-
LANDSAT
C A R A C T E R ÍS T IC A S D O S IM A G E A D O R E S
Im ageadores >
T M (L A N D S A T 5)
E T M + (L A N D S A T 7)
B an d as esp ectrais ( m )
0,45
0,52
0,63
0,76
1,55
0,45
0,53
0,63
0,78
1,55
-
0,52
0,60
0,69
0,90
1,75
-
0,52
0,61
0,69
0,90
1,75
10,4 - 12,5
10,4 - 12,5
2,08 - 2,35
2,08 - 2,35
0,52 - 0,90 (pan)
R eso lu ção esp acial (m )
30m
30 m
120 m (term al)
60 m (term al)
15 m (pan)
P erío d o d e revisita
16 dias
16 dias
L arg u ra d a faixa im ag ead a
185 km
185 km
SPOT
PROBATOIRE DE L’OBSERVATION DE LA TERRE
SPOT 4
C A R A C T E R ÍS T IC A S D O S IM A G E A D O R E S H R V IR
Im a g e a d o re s >
M U L T IE S P E C T R A L
PANCRO
B a n d a s e s p e c tra is ( m )
0 ,5 0 - 0 ,5 9 (v e rd e )
0 ,6 1 - 0 ,6 8 (v e rm e lh a )
0 ,7 9 - 0 ,8 9
(infrav e rm elh o )
0 ,6 1 - 0 ,6 8
R e s o lu ç ã o e s p a c ia l (m )
20 m
10 m
P e río d o d e re v is ita (n ad ir):
2 6 d ia s
2 6 d ia s
P e río d o d e re v is ita (o ffn a d ir):
3 d ia s
3 d ia s
L a rg u ra d a faix a im a g e ad a
1 1 7 km (2 X 6 0 km )
1 1 7 km (2 X 6 0 km )
 n g u lo d e v is a d a la te ra l
+ /- 2 7 º
+ /- 2 7 º
SPOT 5 – Pan – 5,0 m (2002)
QuickBird (2001)
QuickBird
C A R A C T E R ÍS T IC A S D O S IM A G E A D O R E S
Im ageadores >
M U L T IE S P E C T R A L
PANCRO
B an d as esp ectrais ( m )
0 ,45 - 0,52 (azul)
0,52 - 0,60 (v erde )
0,63 - 0,6 9 (v erm elho)
0,76 – 0,90
(infrav erm elho)
0,45 - 0,90
R eso lu ção esp acial (m )
2,44 a 2,88 m
0,61 a 0,72 m
P erío d o d e revisita (o ff n ad ir):
1 a 3,5 dias (dependend o da latitude)
IKONOS (1999)
IKONOS 2
C A R A C T E R ÍS T IC A S D O S IM A G E A D O R E S
Im ageadores >
M U L T IE S P E C T R A L
PANCRO
B an d as esp ectrais ( m )
0,45 - 0,52 (azul)
0,52 - 0,60 (v erde )
0,63 - 0,6 9 (v erm elho)
0,76 – 0,90
(infrav erm elho)
0,45 - 0,90
R eso lu ção esp acial (m )
1,0 m
4,0 m
P erío d o d e revisita (o ff n ad ir):
1,5 para  40 º L atitude
2,9 dia s
AVIRIS

Airborne Visible Infrared Imaging
Spectrometer



Altitude de 20 km
224 bandas entre 0,4 a 2,5 m
NASA
AVIRIS
Na internet tem muita informação
em SR ... mas cuidado !
Enfermeira, acesse a internet, vá até
www.cirurgia.com e clique no ícone “O que
fazer quando você está totalmente perdido”.
PERGUNTAS ?
Vai perguntar
ou vai continuar
calado ?