O Sensoriamento remoto é o conjunto de técnicas que possibilita a obtenção de informações sobre alvos sem a necessidade de contato direto com os mesmos.
Alvos estes que podem ser objetos, áreas ou fenômenos naturais ou artificiais.
Para a obtenção das informações necessárias o sensoriamento remoto registra a interação da radiação eletromagnética com o alvo.
Com isso, uma vez que o espectro eletromagnético é conhecido, o resultado da interação do mesmo com o alvo revelará uma série de informações sobre o mesmo.
Definição de sensoriamento remoto
O sensoriamento remoto, conforme mencionado anteriormente, baseia-se no comportamento espectral dos alvos para a obtenção de informações dos mesmos sem o contato físico com estes.
As primeiras utilizações do sensoriamento remoto foram via a utilização de fotografias aéreas tiradas através da utilização de balões. Com o tempo, a tecnologia evoluiu, sendo que atualmente utiliza-se principalmente satélites e drones.
Além disso, o avanço tecnológico está possibilitando a utilização do sensoriamento remoto para o obtenção de dados em tempo real, o que possibilita uma maior velocidade nos processos de tomada de decisão.
Um bom exemplo disso é a agricultura de precisão, na qual os novos sensores estão possibilitando a determinação do Índice NDVI e a obtenção de uma série de outras informações em tempo real.
Sensoriamento remoto e aerofotogrametria
Quando o sensoriamento remoto opera a partir de imagens fotográficas da superfície terrestre, dá-se o nome de aerofotogrametria.
A mesma possui a vantagem de ser tecnicamente mais simples e relativamente mais precisa. Isso por causa da proximidade das fotografias aplicadas.
Na aerofotogrametria, independentemente de que tipo de equipamento esteja sendo utilizado, a obtenção de um melhor resultado só é possível se o sensor for posicionado da forma mais vertical possível.
Este procedimento evita a existência de distorções, principalmente em termos de escala cartográfica e da área do terreno a ser representada.
Como você deve ter percebido, o sensoriamento remoto é uma importante ferramenta para a melhor compreensão do espaço geográfico, sendo muito utilizado para:
- Fins militares;
- Pesquisas científicas;
- Ações de planejamento governamental;
- Previsões meteorológicas;
- ETC.
Evolução do sensoriamento remoto
A evolução do sensoriamento remoto está ligada a alguns dos principais eventos abaixo:
- 1672 – Desenvolvimento da teoria da luz. Newton: decomposição da luz branca, utilização de uma câmara primitiva.
- 1839 – Desenvolvimento de equipamentos ópticos, pesquisas de novas substâncias fotossensíveis
- 1859 – Utilização de câmaras fotográficas a bordo de balões
- 1903 – Utilização de fotografias aéreas para fins cartográficos
- 1909 – Tomadas de fotografias aéreas a bordo de aviões
- 1930 – Coberturas sistemáticas do território para fins de levantamento de recursos naturais
- 1940 – Desenvolvimento de equipamentos para radiometria sensíveis à radiação infravermelha, utilização de filmes infra vermelho na II Guerra Mundial, para detecção de camuflagem
- 1944 – Primeiros experimentos para utilizar câmaras multi-espectrais
- 1954 – Desenvolvimento de radiômetros de microondas
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- – Testes iniciais visando a construção de radares de visada lateral
- 1961 – Desenvolvimento de processamentos ópticos e digitais
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- – Primeiros radares de visada lateral
- 1962 – Desenvolvimento de veículos espaciais tripulados e não-tripulados
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- – Lançamento de satélites
- – meteorológicos
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- Primeira fotografia orbital MA-4-Mercury
- 1972 – Fotografias digitais tiradas pelo programa Gemini
- 1983 – Lançamento do Landsat 4, SIR-A, SIR-B, MOMS
- 1999 – Lançamento do CBERS-1
- 1991 – Lançamento do ERS-1
- 2003 – Lançamento do CBERS-2
- 2007 – Lançamento do CBERS-2B
- 2008 – Lançamento da constelação RapidEye
Funcionamento dos sistemas sensores
Três elementos são fundamentais para o funcionamento de um sistema de sensoriamento remoto:
- Objeto de estudo;
- Radiação Eletromagnética e;
- Sensor.
Pelo princípio da conservação da energia, quando a radiação eletromagnética incide sobre a superfície de um material, parte dela será refletida por esta superfície, parte será absorvida e parte pode ser transmitida. Isso caso a matéria possua alguma transparência.
A soma desses três componentes (Reflectância, Absortância e Transparência) é sempre igual a intensidade da energia incidente.
O que nossos olhos percebem como cores diferentes é na verdade a radiação eletromagnética de comprimentos de onda diferentes.
- A cor azul corresponde ao intervalo de 0,35 a 0,50 µm;
- A cor verde vai de 0,50 a 0,62 µm e;
- A cor vermelha, de 0,62 a 0,70 µm.
Estes intervalos também são conhecidos como “regiões”, sendo que abaixo do vermelho está a região do infravermelho, e logo acima do azul está o ultravioleta.
O que os sensores medem
Os sensores remotos medem as intensidades do espectro eletromagnético, obtendo dados referentes a radiação eletromagnética refletida em cada intervalo pré-determinado de comprimento de onda.
Níveis de aquisição
O sensoriamento remoto pode ser em 3 níveis:
- Terrestre;
- Sub-orbital e;
- Orbital.
Quanto ao nível sub-orbital, os representantes mais comuns são os aviões e os drones que obtém fotografias aéreas, utilizadas principalmente na produção de mapas. Neste nível opera-se também algumas câmeras de vídeo e radares.
No nível orbital estão os balões meteorológicos e os satélites. Os balões meteorológicos são utilizados nos estudos do clima e da atmosfera terrestre, assim como em previsões do tempo.
Já os satélites podem produzir imagens para uso meteorológico, mas também são úteis nas áreas de mapeamento e estudo de recursos naturais.
Ao nível terrestre, a utilização de espectrômetros possibilita que os cientistas estudem o comportamento espectral dos alvos, realizando pesquisas básicas sobre como os objetos absorvem, refletem e emitem radiação.
Os resultados destas pesquisas geram informações sobre como os objetos podem ser identificados pelos sensores orbitais.
Desta maneira, é possível a identificação dos diferentes tipos de alvos e até mesmo de características especificas dos alvos sem que seja necessário ir-se a campo.
Com isso, munido de informações obtidas de um sensor especifico, instalado em um satélite, um especialista pode, por exemplo:
- Identificar áreas de queimadas;
- Diferenciar florestas de cidades e de plantações agrícolas;
- E até mesmo identificar áreas de vegetação que estejam doentes.
Sistemas sensores
Os sistemas sensores presentes em satélites são sub-divididos em 2 grandes grupos:
- Sensores imageadores e;
- Sensores não imageadores.
Os sensores imageadores, dividem-se ainda em sistemas de varredura mecânica e sistemas de varredura eletrônica. Os sensores também podem ser classificados em função da fonte de radiação eletromagnética.
Sensores ativos enviam um sinal para a superfície da terra e registram o sinal refletido, avaliando a diferença entre eles (Ex. RADAR).
Por outro lado, os sensores passivos funcionam através do registro da radiação eletromagnética refletida pelo Sol.
Resolução dos sensores
A resolução dos sensores remotos possui grande importância quando se fala em sensoriamento remoto aplicações.
Isso porque a utilização do sensoriamento remoto para determinada aplicação dependerá diretamente dos 4 tipos de resolução espacial existentes. São elas:
A resolução espacial diz respeito à capacidade do sensor em dividir ou resolver os elementos na superfície terrestre.
Quanto melhor a resolução espacial, maior o nível de detalhe observado.
A resolução espectral caracteriza a capacidade do sensor em operar em varias bandas espectrais. Os sensores que operam em centenas de bandas são conhecidos como hiper-espectrais.
A resolução radiométrica está relacionada ao nível de sensibilidade do sensor em detectar pequenas variações radiométricas.
A resolução temporal é definida em função do tempo de revisita do sensor para um mesmo ponto da superfície terrestre.
Caso deseje aprender mais a respeito dos diferentes tipos de resolução existentes é só acessar os links acima.
Aplicações do sensoriamento remoto
De acordo com o site 2 engenheiros, entre os diferentes dados obtidos via sensoriamento remoto temos:
- Temperatura da Atmosfera;
- Precipitação;
- Distribuição e Tipos de Nuvens;
- Concentração de Gases (ex. Vapor D’água; CO2; Ozônio);
- Topografia;
- Temperatura do Solo;
- Tipo de Vegetação;
- Uso do Solo.
A lista de parâmetros é grande e se estende por disciplinas como agricultura, arqueologia, engenharia civil, climatologia, monitoramento de desastres naturais e da poluição, caracterização do solo, oceanografia, glaciologia e mapeamento de recursos hídricos.
Normalmente as informações geradas se tornam uma imagem digital, facilitando o manuseio dos dados em meio computacional e, aumentando a atuação do campo “Processamento Digital de Imagens”, que faz parte do Sensoriamento Remoto.
Na realidade, as imagens brutas dos sensores passam por várias etapas antes de serem disponibilizadas, sofrendo calibrações em relação à superfície terrestre, a remoção de efeitos de propagação da atmosfera e ruídos (REES, 2013).
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