UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPRITO SANTO CENTRO DE CINCIAS

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E ENGENHARIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FLORESTAIS Sensoriamento Remoto SR Professor Dr. Alexandre Rosa dos Santos Jerônimo Monteiro, ES Novembro de 2018

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E ENGENHARIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FLORESTAIS Prof. Dr. Alexandre Rosa dos Santos - (Prof. Titular CCAE-UFES) Departamento de Engenharia Rural - ERU Programa de Pós-Graduação (Mestrado/Doutorado) em Ciências Florestais da UFES Programa de Pós-Graduação (Mestrado/Doutorado) em Ciência Florestal da UFV Bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq - Nível 2 - Comitê RF - Recursos Florestais CONTATOS Email: mundogeomatica@yahoo. com. br (oficial) alexandre. r. santos@ufes. br (UFES) alexandre. santos@pq. cnpq. br (bolsista de produtividade CNPq) PORTAL MUNDO DA GEOMÁTICA: http: //www. mundogeomatica. com. br GAGEN: http: //www. mundogeomatica. com. br/Gagen. htm Telefone: 28 -3552 -8908 (sala no CCAE-UFES) 28 -9 -9926 -0262 (celular) Curriculum Lattes CNPq: http: //lattes. cnpq. br/7125826645310758 FORMAÇÃO Pós-Doutorado em Ciências Florestais (Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento) – UFV (Conceito CAPES 6) Doutorado em Engenharia Agrícola – UFV (Conceito CAPES 6) Mestrado em Meteorologia Agrícola – UFV (Conceito CAPES 5) Especialização 02 - Metodologia Ensino da Língua Portuguesa e Inglesa – UCAM Especialização 01 (And. ) - Geoprocessamento e Georreferenciamento - UCAM Graduação 03 – Licenciatura em Letras - Português e Inglês – UNIFRAM Graduação 02 – Licenciatura Plena em Letras – Português – ISEED Graduação 01 – Agronomia – UFES

MÓDULO 11 Sensores Utilizados para Coleta de Dados em Nível Orbital Obs: Todos os Slides apresentados foram adaptados do livro “Fundamentos do Sensoriamento Remoto e Metodologias de Aplicação (2ª Edição). Autor: Maurício Alves Moreira

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 ELETROOPTICOMEC NICOS 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).

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 (Landsat síncrona -1, 2 e A configuração da órbita dosórbita três primeiros 3), com o sistema o Sol, MSS ângulo foi colocado dedeinclinação em maneira órbitade a satélites foinum estabelecida tal uma 99º 11’ relação de 18 920 ao km. equador, Para dar fazendo uma volta com que, altitude aemcada dias, o sistema MSS na que Terra a órbita oa satélite fosse quase gastava polar 103 superfície em minutos torno da e imageasse mesma região da 27 Terra. segundos, totalizando, ao final 18 de dias um terrestre, que havia sido imageada dia, 14 atribuindo faixas imageadas com largura de atrás, assim uma resolução 185 km. de 18 dias. temporal LANDSAT-1, 2 e 3 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 ngulo 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, 9 de 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: 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 XS 1 500 – 590 0, 50 – 0, 59 Verde 20 XS 2 610 – 680 0, 61 – 0, 68 Vermelho 20 XS 3 790 – 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 98º 7’ 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: 1 m / 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 km 2, 20. 000 km 2 de área imageada numa passagem FREQUÊNCIA DE REVISITA 2, 9 dias no modo pancromático, 1, 5 dia no modo 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 MS 1 450 – 520 0, 45 – 0, 52 MS 2 520 – 600 0, 52 – 0, 60 MS 3 630 – 690 MS 4 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 1 m de resolução, combinando então as vantagens 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 Image. Sat 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 A 1 e A 2: 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 B 1 -B 6: 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 PAR METROS EROS A EROS B 1 EROS B 2 ATÉ B 6 480 Km Heliossícrona 600 km Heliossícrona 1, 8 m 0, 82 m FAIXA IMAGEADA 12, 5 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-TDI, à escolha BANDA ESPECTRAL 0, 5 – 0, 9 mm SAMPLING DEPTH TRANSMITTED 11 bits 8 bits 10 bits PIXELS POR LINHA 7. 800 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 30 m dentro de 16 km x 16 km Não Sim 70 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 A 1 - Em órbita desde 05 -12 -2000 • EROS B 1 - Final do Ano 2003 • EROS B 2 - Previsto para o Ano 2004 • EROS B 3 - Previsto para o Ano 2004 • EROS B 4 - Previsto para o Ano 2005 • EROS B 5 - Previsto para o Ano 2005 O SISTEMA DE IMAGEAMENTO RÁPIDO DO 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 pode não sincronizado. No amodo sincronizado, o satélite nãodo pode ser apontado velocidade inferior velocidade movimento com ser orientado em até 45 graus para qualquer direção na sua órbita, para traz sua. Para 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 de movimentoa do satélite com relação ao órbita dele, que e éa movido constantemente uma velocidade angular longo passagem. capacidadepermanecam do satélite emmais apontar as chão. de uma constante de única tal modo que os. A 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 PAR METROS EROS A EROS B 1 EROS B 2 ATÉ B 6 FAIXA DE IMAGEAMENTO 5 cenas de 120 km x 4 cenas de 305 km x 12, 5 km 16, 0 km 1 cena de 5. 300 km x 16, 0 km CENAS 28 cenas de 12, 5 km 40 cenas de 16 km x 58 cenas de 16 km x x 12, 5 km 16 km MOSAICOS 7 cenas de 25 km x 25 km 12 cenas de 32 km x 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 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 CENAS EM ESTEREOSCOPIA 6 cenas de 48 km x 48 km 10 cenas de 12, 5 km 15 cenas de 16 km x 20 cenas de 16 km x x 12, 5 km 16 km

SENSORES DO SATÉLITE QUICKBIRD Lançado em outubro de 2001, a 450 km de altitude, o Quick. Bird é um satélite síncrono com o Sol e gira numa órbita quase polar, com uma inclinação de 98º em relação ao pólo. Satélite Quick. Bird

O Quick. Bird 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 GSD 1 450 – 520 0, 45 – 0, 52 Azul 2, 44 GSD 2 520 – 600 0, 52 – 0, 60 Verde 2, 44 GSD 3 630 – 690 0, 63 – 0, 69 Vermelho 2, 44 GSD 4 760 – 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 Quick. Bird

Imagem QUICKBIRD - Fernando Parque Ibirapuera, Imagem QUICKBIRD - Ruínasdo. Incas/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 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 Órbita Circular Altitude 750 km 25º 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: 1 m de diâmetro, 1, 25 m 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 coleta. PRINCIPAIS 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 precipitação pluviométrica, atmosférica, e química da atmosfera, em função da pressão maior freqüência intensidade solar, regularidaderadiação 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 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 CBERS 1 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 B 1 450 – 520 0, 45 – 0, 52 Azul 19, 5 B 2 520 – 590 0, 52 – 0, 59 Verde 19, 5 B 3 630 – 690 0, 63 – 0, 69 Vermelho 19, 5 B 4 770 – 890 0, 77 – 0, 89 IV próximo 19, 5 B 5 (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) B 6 500 – 1. 100 VIS-IV próximo 77, 8 B 7 1. 550 – 1. 750 IV Médio 77, 8 B 8 2. 080 – 2. 350 IV Médio 77, 8 B 9 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) B 10 630 – 690 Vermelho 256 B 11 770 – 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; VLB 1*; 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 ngulo 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 Scan. SAR (estreita) 20 -39 a 31 46 Interrompido - Scan. SAR (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

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E ENGENHARIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FLORESTAIS Agradeço pela interpretação da aula Professor Dr. Alexandre Rosa dos Santos Jerônimo Monteiro, ES Novembro de 2018