Geoprocessamento
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Faculdade ProjeçãoFaculdade ProjeçãoCurso de GeografiaCurso de Geografia
Disciplina: GeoprocessamentoDisciplina: Geoprocessamento
Introdução ao SRIntrodução ao SR
Objetivos
Definir Sensoriamento Remoto (SR)Definir imagem digital e seu menor
elemento de formação (pixel) Descrever as diversas aplicações do SRDiferenciar absorção, reflexão, emissão e
transmissão de energia eletromagnética
SUMÁRIOSUMÁRIO
Introdução Definições Histórico; Conceitos básicos; Arquivos Raster x Vetoriais; Aplicações do SR; Interações da energia eletromagnética (absorção,
reflexão, emissão e transmissão de energia eletromagnética);
Conclusão.
O QUE É SENSORIAMENTO REMOTO
É a tecnologia que permite a aquisição de informações sobre os objetos sem contato físico com eles.
Definição muito ampla
Desta forma, poder-se-ia considerar, por exemplo, um telescópio como instrumento sensor.
O ser humano não deve ser parte essencial do processo de detecção e registro dos dados.
O QUE É SENSORIAMENTO REMOTO
É a utilização de sensores para a aquisição de informações sobre objetos ou fenômenos sem que haja contato direto entre eles.
Transferência de dados do objeto para o sensor feita através de energia:
Energia acústica (sonares, sismógrafos, etc...);
Energia gravitacional (gravímetros);
energia eletromagnética (radiômetros).
O QUE É SENSORIAMENTO REMOTO
É a ciência de derivar informações a respeito de um objeto a partir de medidas feitas a distância, sem entrar em contato com o mesmo (Schowengerdt, 1983)
O QUE É SENSORIAMENTO REMOTO
É a ciência e a arte de obter informação sobre um objeto, área ou fenômeno através da análise de dados adquiridos por um instrumento que não está em contato com o objeto, área ou fenômeno sob investigação (Lillesand and Kiefer, 1994)
O QUE É SENSORIAMENTO REMOTO
Fussel et al., 1986:Fussel et al., 1986:
aquisição, coleta ou registro sem necessidade de entrar aquisição, coleta ou registro sem necessidade de entrar em contato com o objeto;em contato com o objeto;
Utilização de regiões do espectro eletromagnético Utilização de regiões do espectro eletromagnético (tipicamente, mas não exclusivamente);(tipicamente, mas não exclusivamente);
Uso de instrumentos localizados em plataformas móveis; eUso de instrumentos localizados em plataformas móveis; e
transformação simbólica dos dados coletados por meio de transformação simbólica dos dados coletados por meio de técnicas de interpretação e/ou técnicas de reconhecimento técnicas de interpretação e/ou técnicas de reconhecimento de padrões utilizando computadores.de padrões utilizando computadores.
DEFINIÇÃO DE SENSORIAMENTO REMOTO
Definição Clássica de Sensoriamento Remoto
Conjunto de técnicas relacionadas à
aquisição, processamento, análise e interpretação
de imagens obtidas de qualquer objeto ou
fenômeno da superfície terrestre, ou mesmo
planetária, sem que haja um contato físico de
qualquer espécie entre o sensor e o objeto. .
DEFINIÇÃO CIENTÍFICA DE SENSORIAMENTO REMOTO
(...SEM QUE HAJA UM CONTATO FÍSICO DO SENSOR COM O OBJETO)
Exigência ausência de matéria no espaço entre o objeto e o sensor
Consequência a informação sobre o objeto é possível de ser transportada pelo espaço vazio
Processo o elo de comunicação entre o objeto e o sensor é a Radiação Eletromagnética, a única forma de
energia capaz de trafegar pelo vácuo
Definição Científica
SENSORIAMENTO REMOTO É UMA TÉCNICA CIENTÍFICA QUE MEDE A TROCA DE INTERAÇÃO ENERGÉTICA DA RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA COM OS MATERIAIS
TERRESTRES
OS DIVERSOS SISTEMAS DE SENSORIAMENTO REMOTO
1. FONTES REM1. FONTES REM SOLSOL REFLECTÂNCIAREFLECTÂNCIA TERRATERRA EMITÂNCIAEMITÂNCIA ANTENAANTENA EMISSÃO EMISSÃO
PULSO REM PULSO REM 2. ALVOS TERRESTRES2. ALVOS TERRESTRES REFLETEMREFLETEM EMITEM EMITEM RETROESPALHAMRETROESPALHAM 3. ATMOSFERA3. ATMOSFERA ABSORVE E ESPALHAABSORVE E ESPALHA 4. PLATATORMAS4. PLATATORMAS SATÉLITE E AERONAVESSATÉLITE E AERONAVES 5. SENSORES5. SENSORES ÓPTICOS, TERMAISÓPTICOS, TERMAIS
MICROONDASMICROONDAS
sensor passivo fonte natural Sol
sensor ativo fonte artificial Antena
fonte natural Terra
reflectância
emitância
retroespalhamento
IMAGENS DE SENSORIAMENTO REMOTO
visível
infravermelho
termal
radar
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
Em geral, costuma-se dividir a história do sensoriamento remoto em duas fases principais, segundo o uso de sistemas sensores:de 1860 a 1960 - baseado em fotografias aéreasde 1960 até o presente - baseado em múltiplos sensores
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
FOTOGRAFIAS AÉREAS
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO A primeira A primeira
fotografia,tirada fotografia,tirada pelo francês Joseph pelo francês Joseph Nicephore Niepce Nicephore Niepce em 1827. A em 1827. A exposição durou 8 exposição durou 8 horas.horas.
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
Capitólio, 1846.Capitólio, 1846.Capitólio, 1846.Capitólio, 1846. Abraham Lincoln, 1864.Abraham Lincoln, 1864.Abraham Lincoln, 1864.Abraham Lincoln, 1864.
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
A primeira fotografia aérea conhecida foi obtida por Gaspard Felix Tournachon de um balão a 1.700 pés sobre Paris, em 1858.
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
Balão Balão IntrepidIntrepidBalão Balão IntrepidIntrepid
IntrepidIntrepid usado durante a batalha usado durante a batalha
Fair of OaksFair of Oaks por ocasião da por ocasião da Guerra Civil Americana em Guerra Civil Americana em
1 de Junho de 1862. 1 de Junho de 1862.
IntrepidIntrepid usado durante a batalha usado durante a batalha
Fair of OaksFair of Oaks por ocasião da por ocasião da Guerra Civil Americana em Guerra Civil Americana em
1 de Junho de 1862. 1 de Junho de 1862.
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
Em 1903, Julius Neubronner Em 1903, Julius Neubronner patenteou uma câmara para patenteou uma câmara para pombos correios que pesava 70 g.pombos correios que pesava 70 g.
Em 1903, Julius Neubronner Em 1903, Julius Neubronner patenteou uma câmara para patenteou uma câmara para pombos correios que pesava 70 g.pombos correios que pesava 70 g.
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
1ª Guerra Mundial1ª Guerra MundialReconhecimento Reconhecimento fotográfico aéreofotográfico aéreo
1ª Guerra Mundial1ª Guerra MundialReconhecimento Reconhecimento fotográfico aéreofotográfico aéreo
Trincheiras na 1ª G.M.Trincheiras na 1ª G.M.Trincheiras na 1ª G.M.Trincheiras na 1ª G.M.
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
2ª Guerra 2ª Guerra MundialMundial
2ª Guerra 2ª Guerra MundialMundial
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
2ª Guerra Mundial2ª Guerra MundialBase de Base de
lançamento de lançamento de mísseis em mísseis em
Pennemunde, Pennemunde, na Alemanhana Alemanha
2ª Guerra Mundial2ª Guerra MundialBase de Base de
lançamento de lançamento de mísseis em mísseis em
Pennemunde, Pennemunde, na Alemanhana Alemanha
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
Equipamento Equipamento Fotogramétrico Fotogramétrico
Boeing B-29Boeing B-29
Equipamento Equipamento Fotogramétrico Fotogramétrico
Boeing B-29Boeing B-29
Bikini AtollBikini AtollBikini AtollBikini Atoll
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
U-2U-2U-2U-2
San Cristobal, CubaSan Cristobal, Cuba14 DE OUTUBRO DE 196214 DE OUTUBRO DE 1962
San Cristobal, CubaSan Cristobal, Cuba14 DE OUTUBRO DE 196214 DE OUTUBRO DE 1962
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
Lockheed SR-71 avião de Lockheed SR-71 avião de reconhecimento. Pode voar a reconhecimento. Pode voar a mais do que 21.000m acima do mais do que 21.000m acima do nível do mar e atingir velocidade nível do mar e atingir velocidade maior do que 3200 Km/hmaior do que 3200 Km/h
Lockheed SR-71 avião de Lockheed SR-71 avião de reconhecimento. Pode voar a reconhecimento. Pode voar a mais do que 21.000m acima do mais do que 21.000m acima do nível do mar e atingir velocidade nível do mar e atingir velocidade maior do que 3200 Km/hmaior do que 3200 Km/h
SR-71SR-71SR-71SR-71
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
Satélites
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
Primeiros Programas-Satélites
• CORONA: EUA• ZENIT: URSS
Objetivos:1) Obter informações sobre o território inimigo;2) Comunicações3) Interceptar informações do inimigo4) Espionagem
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
CâmeraCâmeraCORONA (1960)CORONA (1960)
CâmeraCâmeraCORONA (1960)CORONA (1960)
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
Primeiros Satélites Meteorológicos
TIROS1960
Fotografia do satélite TIROS 7, 1963
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
Primeiro Satélite Imageador de Recursos Naturais (1972)Lançamento da série Landsat, chamado Earth Resources
Technology Satellite (ERTS-1)
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
•ERTS-1 (LandSat 1) •Baseado na plataforma Nimbus (Meteorológico)•Essa estrutura foi utilizada ainda nos LandSat 2 e 3•A partir do LanSat 4 foi desenvolvida uma estrutura própria
TIROS 1960US V-2 1947
Landsat 1972
Landsat 1974 - 1999
SPOT
1986 - 1999
Ikonos 1999
QuickBird 2001
World View 2006
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
Linha do Tempo
Desen
volvimen
to Tecn
ológico
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
“Congestionamento Espacial”
O espaço está ficando congestionado com as trajetórias dos inúmeros objetos espaciais em órbita.Uma maneira de administrar a sucata espacial é mandar foguetes e satélites obsoletos para “órbitas-cemitérios”, além de suas posiçõesoriginais.A maior parte dos objetos grandes o bastante para serem detectados por radares orbita a Terra além do alcance de ônibus espaciais e da estação espacial. Mas, em várias regiões, eles ameaçam os satélites.
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
HISTÓRICO DO SENSORIAMENTO REMOTO
Eletronuclear Nuclear de Angra dos Reis
Eletronuclear Nuclear de Angra dos Reis
ANGRA 2 ANGRA 1
ESTACIONAMENTO
DEPÓSITO DE LIXO ATÔMICO
RASTERRASTER
Um arquivo raster é criado por uma série de Um arquivo raster é criado por uma série de pontos, chamados "Pixels" organizados em pontos, chamados "Pixels" organizados em linhas e colunas. Um scanner captura uma linhas e colunas. Um scanner captura uma imagem atribuindo uma linha, uma coluna e um imagem atribuindo uma linha, uma coluna e um valor de cor (branco e preto, escala de cinza ou valor de cor (branco e preto, escala de cinza ou cor) a cada ponto. cor) a cada ponto.
Como um arquivo raster é criado por uma série Como um arquivo raster é criado por uma série de pontos independentes, ele é essencialmente de pontos independentes, ele é essencialmente um arquivo "burro". É uma "fotografia" do um arquivo "burro". É uma "fotografia" do documento. documento.
Imagens Raster
RASTERRASTER
Um outro conceito associado a imagens raster é RESOLUÇÃO.
O padrão internacional para se medir o grau de perfeição de uma imagem raster é dizer com
quantos PONTOS-POR-POLEGADA (em Inglês dots-per-inch ou DPI) a imagem foi gerada.
Isto significa que uma digitalização de 300 DPI tem 90.000 pontos (ou pixels) por polegada quadrada.
1” = 2,54 cm
Dados Vetoriais
Vetores são entidades definidas matematicamente como uma série de pontos unidos por linhas. Cada vetor é uma entidade independente com propriedades como cor, forma, contorno, tamanho e posição na tela, incluídas na sua definição.
Linha Polígono Ponto
Inicialmente, todos os arquivos scanneados estão no formato raster.
Arquivo Raster
Arquivo VetorialVETORIZAÇÃO
VETORIZAÇÃO é o processo de conversão de arquivos raster em arquivos vetoriais.
Arquivo Raster VETORIZAÇÃO
Arquivo Vetorial
MATRIZ DE PIXELS
Imagem digitalImagem digital
SENSOR ÓPTICOSENSOR ÓPTICO IMAGEMIMAGEM
DefiniçãoDefinição
“Pixel”
Abreviação do termo em inglês Picture x Element, usado como escala básica ou unidade de medida para se dimensionar altura, largura e definição de uma imagem.
Pixel
TRATAMENTO DE IMAGENS
CLASSIFICAÇÃOCLASSIFICAÇÃO
GEORREFERENCIAMENTOGEORREFERENCIAMENTO
FILTRAGEMFILTRAGEM
IMAGEM ORIGINALIMAGEM ORIGINAL
SEGMENTAÇÃOSEGMENTAÇÃO
REALCE DE CONTRASTEREALCE DE CONTRASTE
Prospecção mineral e de petróleo;
Cartografia;
Planejamento e monitoramento do uso do solo;
Manejo de pastagens e florestas;
Agricultura;
Recursos hídricos;
Controle de poluição;
Monitoramento ambiental; etc.
Imagens Landsat - Desmatamento na Amazônia (1975 - 1986)
1991 - Incêndio nos Campos de Petróleo do Kwait (Landsat TM5)
Cheia do Rio Mississipi – Landsat TM5
Fonte: Clark et al. 1995
Imagem AVIRIS
NECESSIDADES CARTOGRÁFICAS
ATIVIDADE DE INTELIGÊNCIA
Ações policiais Ações estratégicas
Ações táticas
CONCLUSÃO