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Sistemas de Detecção Remota. satélites e sensores. Classificação dos satélites. Quanto à orbita:

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Presentation Transcript
sistemas de detec o remota

Sistemas de Detecção Remota

satélites e sensores

classifica o dos sat lites
Classificação dos satélites
  • Quanto à orbita:
    • Geossíncronos ou geoestacionários: observam sempre a mesma região do globo. A altitude da orbita é da ordem dos 36000 Km para que o período da orbita seja de 24 h. Exemplos: satélites de observação meteorológica METEOSAT, GEOS.
    • Heliossíncronos, com orbita quase polar: para cobrir toda a superficie terrestre, e assegurar as mesmas condições de iluminação para a mesma zona. Exemplos: satélites de observação da terra como Landsat, SPOT, NOAA, ...
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Orbita

heliossíncrona

quase polar

[Sokolik, 2002]

classifica o dos sensores relativamente s caracter sticas espaciais
Classificação dos sensores relativamente às características espaciais

Detectores ópticos: registam informação radiométrica relativamente às regiões do visível e do infravermelho

Detectores de RADAR: registam informação radiométrica relativamente à região das mocroondas

detectores pticos
Detectores ópticos
  • Classificação quanto ao tipo de arranjo dos sensores e o modo de varrimento da superfície terrestre
    • De placa: grelha bidimensional de sensores (em desuso)
    • De varrimento mecânico: o detector tem um espelho oscilante de varrimento. Exemplo: sensores TM e ETM+ dos satélites Landsat
    • Em matriz linear (CCD): com uma bateria de sensores em linha. Exemplos: sensor HRV dos satélites SPOT, sensores dos satélites IRS, IKONOS, QuickBird
slide10

Ilustração de um sensor de matriz linear: o intervalo de tempo de aquisição da informação para cada elemento do terreno é superior

[NASA,2002]

resolu o
Resolução
  • Espacial: relativa à dimensão das parcelas no terreno que podem ser discriminadas
  • Espectral: relativa aos intervalos de c.d.o. nos quais a radiação é registada
  • Radiométrica: relativa aos níveis de sinal que o sensor pode discriminar
  • Temporal: relativa ao intervalo de tempo entre a aquisição de imagens do mesmo local com o mesmo ângulo de observação
resolu o espacial
Resolução espacial

É o diâmetro do círculo definido no terreno pelo campo de vista instantâneo do sensor, que depende da altitude da plataforma e do cone angular de visibilidade do sensor.

Observações:

  • Como o sensor está em movimento contínuo, a imagem não é captada pixel a pixel;
  • A resolução espacial efectiva depende das características radiométricas dos objectos. Um objecto de dimensão inferior à resolução espacial pode ser detectado se contrastar suficientemente com os objectos vizinhos mas um objecto de dimensão superior pode não ser detectado.
  • Usualmente a resolução espacial é medida como o comprimento do lado de uma parcela de terreno que, no nadir, corresponde a um pixel na imagem de satélite.
resolu o espectral
Resolução espectral
  • Distinguem-se dois tipos de imagens:
    • Pancromáticas: uma só banda (intervalo de c.d.o.)
    • Multiespectrais: várias bandas em regiões espectrais distintas
resolu o radiom trica
Resolução radiométrica

A resolução radiométrica é medida em bits. Se o sensor tiver a capacidade de distinguir N níveis radiométricos do sinal, então a resolução é o número inteiro imediatamente superior a log2(N).

A resolução radiométrica mais comum é de 8 bits (correspondendo a um máximo de 256 níveis radiométricos distintos) mas pode ir até 12 bits (MODIS). Para 8 bits, os níveis radiométricos são numerados de 0 a 255.

resolu o temporal
Resolução temporal

Para a definição standard de resolução temporal considera-se que as sucessivas aquisicões da imagem são realizadas com o mesmo ângulo de observação.

No entanto, alguns sensores podem obter imagens do mesmo local no terreno com ângulos distintos (o que permite a obtenção de imagens estereoscópicas). Designa-se por precisão temporal relativa o intervalo de tempo entre a aquisição de imagens do mesmo local.

alguns programas e miss es espaciais
Alguns programas e missões espaciais
  • Programa Envisat (Agência espacial europeia)
  • Programa EOS (NASA, ...)
    • Landsat 7, QuickScat, Terra (MODIS, ASTER, ...)
  • Programa IRS
  • Programa Landsat
  • Programa NOAA
  • Programa SPOT
  • Programa EOSAT/SpaceImaging (IKONOS)
  • Programa Quickbird (DigitalGlobe)
  • Programa OrbView
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Res. Espacial

vs

Res.

Espectral

[Jen00]

imagens landsat 5
Imagens Landsat 5

Sensor TM (thematic Mapper).

[FF04]

imagens landsat 7
Imagens Landsat 7

[FF04]

Nota: sofreu uma falha em Maio de 2003 que deteriorou a qualidade dos dados.

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SPOT
  • SPOT 1 (1986-90)
  • SPOT 2 (1990-)
  • SPOT 3 (1993-97)
  • SPOT 4 (1998-)
  • SPOT 5 (2002-)
  • Resolução temporal: 26 dias (HRV, HRG) ou 1 dia (Vegetation)
  • Resolução radiométrica: 8 bits (excepto SPOT 1 – PAN)
spot 4
SPOT 4

[FF04]

spot 5
SPOT 5

Sensor HRG

Sensor Vegetation

modis terra a aqua
Modis (Terra a Aqua)
  • Multiespectral: 36 bandas, com resolução espacial de 250 m, 500m ou 1 Km (dependendo das bandas)
  • Largura da imagem: 2330 Km
  • Frequência temporal: +- 1 dia (2 passagens por dia usando Terra e Aqua)
  • Imagens disponibilizadas gratuitamente
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Alguns sensores com resolução espacial

comparável a fotografia aérea

[Jen00]

algumas caracter sticas do sensor digitalglobe quickbird
Algumas características do sensor DigitalGlobe QuickBird

Modo pancromático (450-900 nm): resolução espacial de 61 a 72 cms (dependendo do ângulo de aquisição),

Modo multiespectral (azul 450-520nm, verde 520-600nm, vermelho 630-690nm, IVP 760-900nm): resolução espacial de 2.44 a 2.88 m

Correcção posicional: 23 m (CE90%)

Largura da imagem: 16.5 Km

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Imagem QuickBird

Resolução 2.8 m