Programa
4ª Jornada de Educação em Sensoriamento Remoto no Âmbito do Mercosul – 11 a 13 de agosto de 2004 – São Leopoldo, RS, Brasil
ENSINO DE SENSORIAMENTO REMOTO NA GRADUAÇÃO E NA
ESPECIALIZAÇÃO – A EXPERIÊNCIA DA FEEVALE – NOVO
HAMBURGO - RS.
Tema do Trabalho: Sensoriamento Remoto na Pós-Graduação (Especialização)
Roberto Naime
Departamento de Engenharia Civil - FENG – PUCRS
Curso Engenharia Industrial – ICET – FEEVALE
Endereço para correspondência: Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas, ICET/ FEEVALE – Rodovia RS 239, No
2755, - CEP 93352-000 - Novo Hamburgo, RS
e-mail: [email protected] ou [email protected]
Ana Cristina Garcia
NITEC – EA - UFRGS
Curso Engenharia Industrial – ICET – FEEVALE
e-mail: [email protected]
Paulo Roberto Coutinho Marques de Almeida
Acadêmico Curso de Engenharia Industrial – ICET –FEEVALE
e-mail: [email protected]
ABSTRACT
The purpose of this work is to talk about the working that is development in Industrial Engineering
– Environmental Management and in the specialization in Environmental Technology, of Instituto
de Ciências Exatas e Tecnológicas (ICET) of Centro Universitário Feevale in Novo Hamburgo. The
evolution of teaching of remote sensing are associated with the solution of practical problems of
community, aggregated with monitoring and environmental control, made in Central Analítica of
ICET. Therefore, are made studies of hydrological basin do Rio dos Sinos, integrating satellite
images with the results of chemical, physical and bacteriological analysis executated in Central
Analítica.
Keywords: Teaching, Remote Sensing, Case.
1. INTRODUÇÃO
O Centro Universitário Feevale vem apresentando
notável crescimento de suas atividades desde a sua
transformação, adquirindo o “status” de Centro
Universitário em 1.999.
Desde então, vários cursos tem sido criados e a
instituição já conta com uma média de 15.000 alunos.
No âmbito do Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas
(ICET) foi criado o curso de Engenharia Industrial, com
ênfase em Gerenciamento Ambiental. Na grade curricular
deste curso, foi inserida uma disciplina de Sensoriamento
Remoto e Geoprocessamento, para dar conhecimento aos
alunos de uma das ferramentas mais importantes na
análise e no monitoramento ambiental.
Sensoriamento remoto é uma tecnologia utilizada para a
análise de dados obtidos a partir de sensores que operam
em satélites na órbita terrestre. Muito utilizada desde a
década de 70, esta tecnologia têm trazido uma grande
contribuição para o mapeamento e monitoramento dos
recursos naturais, devido à sua visão sinótica e ao
armazenamento da informação em formato digital,
possibilitando sua análise usando modernas técnicas
computacionais. (Guimarães et al., 2000, Coutinho et al.,
2000).
Neste trabalho é divulgada a implantação da disciplina
que também faz parte de outra atividade acadêmica recém
criada na FEEVALE, o curso de especialização em
Tecnologia Ambiental, onde o sensoriamento remoto e
geoprocessamento são associados à diversas técnicas de
estudo do meio-ambiente, como a avaliação dos impactos
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ambientais, a geoestatística e a análise multi-objetivo,
ferramentas que integradas permitem a obtenção de
diagnósticos ambientais qualificados e otimizados.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Foi implantado um laboratório de Sensoriamento Remoto
e Geoprocessamento com 8 microcomputadores, nos
quais foram instalados os softwares SPRING 4.0 com
suporte técnico permanente do Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais (INPE) e licenças de uso do software
IDRISI for Windows, versão Kilimanjaro para o
desenvolvimento de atividades de ensino e pesquisa.
No âmbito do desenvolvimento de projetos de cooperação
com várias prefeituras da Associação dos Municípios do
Vale do Rio dos Sinos (AMVRS) estão sendo
implementados convênios com o INPE para fornecimento
de imagens de satélite atualizadas, dos satélite Landsat e
CBERS 2.
Os trabalhos de interpretação de imagens de satélite são
realizados com o estudo básicos sobre tipos de sensores,
resoluções, órbitas de satélites, noções de espectro das
radiações eletromagnéticas, servindo de base para a
aplicação de técnicas de tratamento de imagens.
São desenvolvidas técnicas de estudo de histogramas com
correção radiométrica de imagens; comportamento
espectral de alvos; elaboração de imagens coloridas falsacor; visualização e interpretação de imagens; filtragens no
domínio das freqüências e filtragens espaciais;
classificação e fatiamento das imagens por métodos
supervisionados e não-supervisionados; realce visual de
imagens; modelagem numérica do terreno e utilização do
eixo “Z” em geoprocessamento.
3. DESENVOLVIMENTO
Os sistemas de processamento digital de imagens
possibilitam extrair informações das imagens orbitais,
gerando imagens temáticas - por exemplo, áreas
degradadas, uso e ocupação do solo e de cobertura
vegetal, as quais serão posteriormente utilizadas, de
forma a compor uma base de dados de um Sistema de
Informações Geográficas. Sobre estas imagens é possível
empregar classificadores automáticos supervisionados ou
não–supervisionados, que apoiados por trabalhos de
campo permitem identificar alvos de interesse para
intervenções planejadas de melhoria ambiental.
Após serem introduzidos nos conhecimentos básicos para
utilização do sensoriamento remoto e geoprocessamento,
os acadêmicos de graduação e os profissionais que
cursam a especialização em Tecnologia Ambiental, são
estimulados a aprofundarem seus conhecimentos em
cursos de sensoriamento remoto e geoprocessamento do
INPE e em outras instituições de nível superior.
No Laboratório de Sensoriamento Remoto e
Geoprocessamento, os equipamentos processam as
informações coletadas e armazenadas nas imagens de
satélite, utilizando os softwares Idrisi for Windows,
versão Kilimanjaro e SPRING 4.0 produzindo mapas
com finalidades específicas, como, por exemplo, a
determinação de áreas de risco, urbanizadas ou não, ou
então uma proposta para Recuperação de Áreas
Degradadas por ocupações antrópicas inadequadas.
A elaboração de Sistemas de Informação Geográfico
(SIG) permite a execução de modelagens ambientais,
onde um cenário é modificado de acordo com certas
premissas atribuídas pelo operador, permitindo a criação
de ferramentas de gestão muito eficientes para uso no
planejamento regional.
Inicialmente, são realizadas as interpretações de imagens
de satélite e fotografias aéreas, com o objetivo de
produzir mapas temáticos dos atributos físicos da
paisagem. De acordo com diferentes metodologias, são
produzidos
mapas
geológicos,
geomorfológicos,
pedológicos, vegetação natural, uso e ocupação do solo e
hidrográficos e inúmeros outros, conforme as
necessidades de projeto.
Posteriormente o processamento das informações
espaciais é transformado em mapas analógicos e digitais,
sendo preparado todo material utilizado na elaboração
dos projetos. Os mapas são todos georreferenciados.
Na instituição, os acadêmicos e profissionais que cursam
Tecnologia Ambiental, passam a participar dos diversos
projetos de controle e monitoramento ambiental, em
conjunto com a Central Analítica.
Sempre que são realizadas análises de solos, rochas,
águas superficiais, águas subterrâneas, plantas ou análises
microbiológicas.Os pontos são identificados com GPS
(Global Positioning System) e posteriormente realizados
trabalhos práticos nas imagens de satélites disponíveis,
visando definir padrões ou procedimentos que auxiliem
na identificação remota destas ocorrências de campo,
tanto através da simples análise, como de procedimentos
de elaboração de imagens falsa-cor ou classificações
automáticas supervisionadas e não-supervisionadas.
(Batistella, 1999).
Os resultados são apresentados em monografias de
trabalhos de conclusão de cursos de graduação, ou nas
monografias obrigatórias dos cursos de especialização.
Os temas que são estudados se referem a demandas
públicas conhecidas como o lançamento dos efluentes de
esgotos urbanos dentro de cursos de água, a presença de
depósitos de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) em áreas
urbanas inadequadas dentro do domínio geomorfológico
de planícies fluviais, ou mesmo lançamento de efluentes
industriais sem tratamento ou irregulares em cursos de
água.
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Também são realizadas análises sobre desmatamento,
degradação dos meios físico, biológico e antrópico por
atividades agropecuárias em pequenas ou médias
propriedades do Vale do Rio dos Sinos, objetivando a
obtenção de dados que subsidiem a formulação de
políticas públicas de intervenção para criação de
parâmetros de desenvolvimento sustentável nas áreas
críticas (Naime et al., 1999 e Miranda, 1997).
Os acadêmicos ou profissionais que cursam
especialização e que tem demandas determinadas por
suas necessidades profissionais são estimulados a integrar
as técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento
dentro da remediação, controle, monitoramento ou
recuperação ambiental que se predispõe a desenvolver no
âmbito de suas monografias de curso.
As dificuldades operacionais para a elaboração dos
produtos
finais
de
sensoriamento
remoto,
geoprocessamento e cartografia são resolvidas com
suporte técnico do INPE e do Centro de Recursos Idrisi
da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. A ênfase
ao treinamento de recursos humanos é propiciada pelo
INPE, com acadêmicos e profissionais sendo
direcionados para complementarem seus estudos e
absorverem novas técnicas, principalmente na
operacionalização dos tratamentos de imagens.
Quando possível, os alunos são estimulados a
desenvolverem artigos para publicação em revistas
científicas regionais ou nacionais, juntamente com os
docentes e a equipe técnica do Laboratório de
Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento, com
enfoque multidisciplinar, envolvendo todos os
professores e os funcionários da Central Analítica do
ICET, com os resultados de seus trabalhos.
A dinâmica das transformações do mundo atual, com as
novas a hegemonia das novas tecnologias, que alguns
autores denominam “Tecnógeno” e com as novas
dimensões de espaço e tempo, com a hegemonia da
instantaneidade e da simultaneidade e com as complexas
interações entre as esferas, local e global que afetam o
cotidiano das populações, exige que a busca de
ferramentas dinâmicas para a interpretação e
gerenciamento ambiental. Isto é uma forma de garantir a
eficiência das ações, e pode se dizer que este é o escopo
do Sensoriamento Remoto e do Geoprocessamento, como
ferramenta multidisciplinar capaz de integrar as várias
áreas do conhecimento. (Novo, 1989 e Naime et al.,
2000).
O sensoriamento remoto e o geoprocessamento tem um
grande potencial de aplicação para suporte e apoio das
ações de planejamento público e nas intervenções
antrópicas sobre os meios físico, biológico e sócioeconômico.
A elaboração das modelagens ambientais é um
instrumento necessário para garantir a eficácia e a
eficiência das políticas públicas e privadas no
gerenciamento dos meios naturais. Várias instituições e
empresas tem incluído estas ações em seus procedimentos
usuais ou mesmo normatizados.
Este é o projeto que tem sido implementado no Instituto
de Ciências Exatas e Tecnológicas (ICET) do Centro
Universitário FEEVALE, no âmbito dos cursos de
graduação em Engenharia Industrial – Ênfase em
Gerenciamento Ambiental e no recém-criado curso de
especialização em Tecnologia Ambiental – Ênfase em
Gestão e Controle.
Todos os procedimentos necessitam de melhor
implementação e aprimoramento, tanto nos recursos
físicos como nos recursos humanos alocados no
desenvolvimento do projeto. Mas a objetivo principal é
descrever um modelo operacional de ensino e pesquisa
integrados com a ação cotidiana dos agentes econômicos,
que permite vislumbrar uma perspectiva de ampla
utilização da ferramenta do sensoriamento remoto e
geoprocessamento, em conjunto com outras técnicas, na
análise, diagnóstico e monitoramento ambiental, e nos
projetos de recuperação das áreas degradadas.
É necessário firmar o conceito do sensoriamento remoto e
do geoprocessamento, como técnicas de ampla utilização,
dentro e fora das universidades, nos órgãos públicos e nas
próprias empresas como ferramenta indispensável para o
adequado tratamento das questões de meio-ambiente, em
estudos integrados e multidisciplinares, que também
envolvam outras áreas do conhecimento como a química
e a engenharia sanitária, com outras técnicas de apoio no
estudo ambiental, indispensáveis como geoestatística,
avaliação de impactos ambientais e análise multiobjetivo.
Principalmente, é necessário desmistificar conceitos,
tornando acessíveis os conhecimentos, técnicas e
softwares de processamento digital de imagens de satélite
para a solução dos problemas comuns das instituições,
das empresas e das pessoas, em busca da implantação de
parâmetros de desenvolvimento sustentável para a
obtenção de uma melhor qualidade de vida para todos.
4. CONCLUSÕES
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Cada vez são mais necessárias tecnologias eficientes e de
baixo custo, para universalização das ferramentas de
apoio para o planejamento do uso e da ocupação do
território.
Guimarães, M; A. J Dorado e A.C. Coutinho, 2000.
Utilização de dados TM-Landsat para o mapeamento e
monitoramento da cobertura vegetal. In: Anais do
Gisbrasil 2000: Show de Geotecnologias, 6. A era da
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informação geográfica. Salvador – BH CD-ROM.
Curitiba: Fator GIS. 8p.
Guimarães, M; A. J Dorado e A. C. Coutinho, 2000.
Monitoramento das alterações da cobertura natural em
duas situações distintas da Amazônia Brasileira. In: Anais
do Gisbrasil 2000: Show de Geotecnologias, 6. A era da
informação geográfica. Salvador – BH CD-ROM.
Curitiba: Fator GIS. 7p.
Batistella, M. 2000. Exploratory comparison between
maximum likelihood and spatial-spectral classifiers using
LANDSAT-TM bands and principal component analysis
for selected areas in Tomé-Açú, Brazilian Amazon. In:
Anais do Congresso e Feira para Usuários de
Geoprocessamento da América Latina. GIS BRASIL'99,
5. Salvador – BH CD-ROM 9p.
Miranda, E.E. de. 1997. The role of communication
technology and multimedia in the development of land
and water information systems. In Proceedings of
Technical Consultation on Land and Water Resources
Information Systems, Rome, Italy. Rome: FAO, 1997.
7p.
Naime, R. H; R. A Lahm e, M. Klein, 1999. Aplicação de
geoprocessamento no planejamento e gerenciamento do
espaço urbano. In Anais do XIX Congresso Brasileiro de
Cartografia / XVI Simpósio Internacional de
Fotogrametria Arquitetônica e Arqueológica, Recife - PE,
CD ROM.
Naime, R. H; R. A Lahm e M. Klein, 2000.
Aplicação de geofísica elétrica e tratamento de imagens
de aerofotos em prospecção hidrogeológica na fazenda
Retiro do Meio em Brasília. In: Anais do I Congresso
Mundial Integrado de Águas / XI Congresso Brasileiro de
Águas Subterrâneas, Fortaleza- CE, CD ROM.
Novo, E., 1989. Sensoriamento remoto, princípios e
aplicações.:Edgard Blucher, São Paulo, 308 páginas.