DISCIPLINA: Sensoriamento Remoto e cartografia , Geoprocessamento I e II, GPS

1. DISCIPLINA: SensoriamentoRemoto e cartografia, Geoprocessamento I e II, GPS ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO PRINCÍPIOS FÍSICOS: REFLEXÃO, ABSORÇÃO, TRANSMISSÃO E EMISSÃO INTERAÇÃO SR ALVOS NATURAIS Aula 3 27/02/2012

2. LEMBRANDO... O que é SR (Sensoriamento remoto)??? O Sensoriamento Remoto pode ser entendido como um conjunto de atividades que permite a obtenção de informações dos objetos que compõem a superfície terrestre sem a necessidade de contato direto com os mesmos. Estas atividades envolvem a detecção, aquisição e análise (interpretação e extração de informações) da energia eletromagnética emitida ou refletida pelos objetos terrestres e registradas por sensores remotos.

3. LEMBRANDO... Resoluções em Sensoriamento Remoto • Resolução Espacial: capacidade de resolver, dividir, e discriminar os elementos no espaço (superfície). • Resolução Espectral: está relacionada ao número de bandas que o sensor atua (regiões espectrais), quanto mais bandas e mais finas, melhor a capacidade de extrair as informações. • Resolução Temporal: de quanto em quanto tempo consegue-se imagear uma mesma área na superfície. • Resolução Radiométrica: está relacionada ao nível de quantização ou sensibilidade do sensor em detectar pequenas variações radiométricas

4. ENERGIA – é a capacidade de realizar trabalho, e neste processo é transferida de um corpo a outro ou de um lugar a outro. Três formas de transferência de energia: condução, convecção e RADIAÇÃO. RADIAÇÃO Neste caso, a energia é transferida por ondas eletromagnéticas (fótons). Diferente da transferência por condução, não há necessidade de matéria; portanto, ela pode ocorrer no vácuo. (Lei de Stefan-Boltzman) Radiação

5. Ao observar uma imagem vemos tons de cinza... POR QUE???

6. Ao observar uma imagem vemos tons de cinza... POR QUE???

7. ENERGIA ELETROMAGNÉTICA REGISTRADA PELO SENSOR REMOTO QUE COMPÕEM AS IMAGENS OBSERVADAS. ... a quantidade e qualidade da energia eletromagnética refletida e emitida pelos objetos terrestres resultam das interações entre a energia eletromagnética e estes objetos. ... essas interações são determinadas pelas propriedades físico-químicas e biológicas desses objetos e podem ser identificadas nas imagens e nos dados de sensores remotos.

8. PRINCIPAL FONTE DE RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA (REM)

9. PRINCIPAL FONTE DE RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA (REM) Como a REM é criada? Como ela se propaga pelo espaço? Como ela interage com a matéria? Fusão termonuclear na superfície solar gera radiação eletromagnética REM transfere energia no vácuo (não há necessidade de meio material) SOL TERRA

10. RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA (REM) A energia eletromagnética é emitida por qualquer corpo que possua temperatura acima de zero absoluto (0 Kelvin). Assim, todo corpo com temperatura absoluta acima de zero pode ser considerado como uma fonte de energia eletromagnética. O Sol e a Terra são as duas principais fontes naturais de energia eletromagnética utilizadas no sensoriamento remoto da superfície terrestre. 

11. ONDA ELETROMAGNÉTICA Dois campos flutuantes: um elétrico e outro magnético, ortogonais entre si e ambos perpendiculares em relação à direção do deslocamento Número de ondas que passa por um determinado ponto por unidade de tempo Comprimento de onda (λ) é a distância entre duas “cristas” de uma onda

13. ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO Isaac Newton (1642-1727) provou que a radiação solar poderia ser separada (dispersa) em um espectro colorido, como acontece num arco-íris. Sua experiência, mostrou que a radiação solar visível (luz branca) é uma mistura de luzes de cores diferentes. Experimentos realizados posteriormente mostraram que o espectro solar contém outros tipos de radiação invisíveis, como a ultravioleta e a infravermelha

14. Luz rádio Raios gama Raios X Ultra violeta microondas infravermelho 1μm 10 0,01A 0,1 1A 1nm 100 10 100 1mm 10 100 1m 10 100 1km 10 100 Infravermelho Luz visível Distante ou termal próximo médio O,4 O,6 O,7 1μm 3μm 10μm 30μm Energia solar refletida Desenho: G. Batista, 2004 REGIÕES DO ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO ... também denominadas bandas espectrais

15. MISTURA ADITIVA DE CORES IMAGENS: COMPOSIÇÕES COLORIDAS

16. Radiometria Conceitos Básicos

17. Radiometria Conceitos Básicos Energia Radiante: é a radiação que se propaga na forma de onda eletromagnética. Irradiância: energia que chega em determinada área/corpo/superfície. Emitância (ou exitância): é a densidade de fluxo radiante emitido por superfície. Radiância: é o fluxo radiante numa determinada direção refletido ou emitido, é uma grandeza direcional a corresponde a sensação visual de brilho de uma amostra na superfície.

18. INTERAÇÃO Energia Eletromagnética/matéria • A interação da REM com o objeto terrestre define, basicamente, três processos de interação: • Absorção: é o processo pelo qual a energia radiante é absorvida e transformada em outras formas de energia; • Reflexão: expressa as propriedades intrínsecas dos objetos em refletir REM incidente; • Transmissão: corresponde a fração do fluxo incidente sobre um sistema que consegue atravessá-lo.

19. Luz branca incidente ...reflexão depende do alvo

22. SR: consegue “ver” regiões do espectro que nossos olhos não conseguem...

23. INTERAÇÃO Energia Eletromagnética/superfície terrestre

24. INTERAÇÃO Energia Eletromagnética/superfície terrestre • Comportamento ou assinatura espectral de objetos define as feições, intensidade e localização das bandas de absorção dos objetos.

25. Refletância espectral de alvos naturais • As diferentes interações entre a energia eletromagnética e os objetos terrestres é que possibilitam a distinção e o reconhecimento dos diversos objetos terrestres sensoriados • remotamente. Vegetação Sadia Rochas

26. Interação da REM: Água

27. Interação da REM: Água ÁGUA COM DIFERENTES CONCENTRAÇÕES DE SILTE ÁGUA LIMPA E ÁGUA COM ALTA CONCENTRAÇÃO DE ALGAS

28. Interação da REM: Solos

29. Interação da REM: Solos SOLO COM DIFERENTES TEORES DE UMIDADE SOLO COM DIFERENTES TEORES DE MATÉRIA ORGÂNICA

30. Interação da REM: Vegetação

31. Processos de interação da REM em uma folha

32. Comportamento Espectral Diferentes alvos

33. Aplicações de análise espectral

34. ATIVIDADE!!!!!

35. ELABORAÇÃO DE UM PROJETO, VOLTADO PRA DISCIPLINA DE SR, EM ALGUMA APLICAÇÃO DE INTERESSE Projeto: Introdução, Metodologia, Resultados e Discussões e Conclusões ... Por enquanto... ... delimitação do tema, objetivos, metodologia!!! (apresentado e discutido dia 13 abril)