Aula de 30/03/2011

Histórico e Desenvolvimento), espectro eletromagnético, princípios físicos, reflectância, absortância, e

emitância

Princípios físicos: fonte da radiação, natureza da radiação eletromagnética (corpuscular (fotons) e ondulatório com campos eletro e magnético. Emitância, lei de Stefan-Boltzman, dispersão da luz, comprimento de onda, conceito de freqüência, velocidade da luz (3 x 108m/s) em função do comprimento de onda e da freqüência (c=.f). Quanto menor o maior a energia (Lei de Planck).

Radiação solar no topo da atm. e ao nível do mar (absorção devido aos gases da atm.). Janelas atmosféricas.

Espectros de emissão da terra vs. do sol, quantidade de radiação e deslocamento do pico de emissão.

Radiação do corpo negro. Lei de deslocamento de Wien: m=c/T (Quanto maior a temperatura menor o de emissão máxima.

Sensoriamento Remoto: introdução, princípios físicos, espectro eletromagnético

Espectro eletromagnético: faixas espectrais conhecidas, faixas importantes para o SR, principais sensores que operam nas diferentes faixas espectrais.

Sensoriamento Remoto: introdução, princípios físicos, espectro eletromagnético

Cor

Reflexão das cores

Sol

EspectroVisível

Luz branca

ParteRefletida

Olho

Temperatura e radiação dos corposComprimento de onda de radiação máxima

Corpo humano

Chama

Sol

Infraverm.

Visivel

Electromagnetic radiation Radiação eletromagnética -REM

RADIAÇÃO

(Batista & Dias, 2005)

RADIAÇÃO

(Batista & Dias, 2005)

prism

colours

Comprimento de onda +

Cores

Prisma

Radiação eletromagnética

•Dois campos: elétrico e magnético (perpendiculares e viajam à velocidade da luz)•Características da REM: Comprimento de onda e Freqüência.•Comprimento de onda medido em metros (m) ou nanômetros (10-9 metros), micrômetros (m, 10-6 metros) ou centímetros (cm, 10-2 metros)•Freqüência >> número de ciclos de uma onda que passa um ponto fixo por unidade de tempo (hertz (Hz) = 1 ciclo por segundo

c = Onde = comprimento de onda (m) = freqüência (ciclos por segundo, Hz)c= velocidade da luz (3x108 m/s)

Comprimentos de onda visíveis:

Violeta 0.4 - 0.446 m Azul 0.446 - 0.500 mVerde 0.500 - 0.578 m Amarelo 0.578 - 0.592 mLaranja 0.592 - 0.620 m Vermelho 0.620 - 0.7 m

Whiz Quiz

1.The first requirement for remote sensing is an energy source which can illuminate a target. What is the obvious source of electromagnetic energy that you can think of? What "remote sensing device" do you personally use to detect this energy? The answer is ...

2.Assume the speed of light to be 3x108 m/s. If the frequency of an electromagnetic wave is 500,000 GHz (GHz = gigahertz = 109 ciclos/s), what is the wavelength of that radiation? Express your answer in micrometres (m). The answer is ...

Whiz Quiz Answers

1.The most obvious source of electromagnetic energy and radiation is the sun. The sun provides the initial energy source for much of the remote sensing of the Earth surface. The remote sensing device that we humans use to detect radiation from the sun is our eyes. Yes, they can be considered remote sensors - and very good ones - as they detect the visible light from the sun, which allows us to see. There are other types of light which are invisible to us...but more about that later.

2.Using the equation for the relationship between wavelength and frequency, let's calculate the wavelength of radiation of a frequency of 500.000 GHz.

Since micrometres ( m) are equal to 10-6 m, we divide this by 1x10-6 to get 0.6 m as the answer. This happens to correspond to the wavelength of light that we see as the colour orange. We will learn more about wavelengths and what we call colour in the next section.

O Espectro Eletromagnético

UV > menores s práticos para sensoriamento remoto

Reconhecer quão pequena é a porção visível do espectro

Os s visíveis cobrem intervalo de aproximadamente 0.4 a 0.7 m

Violeta: 0.4 - 0.446 m Azul: 0.446 - 0.500 m Verde: 0.500 - 0.578 m Amarelo: 0.578 - 0.592 mLaranja: 0.592 - 0.620 m Vermelho: 0.620 - 0.7 m

Azul, verde, e vermelho são cores primárias

Representação de Números Pequenos e Grandes

O número 10-34 (inacreditavelmente pequeno) ou 1012 trilhões (muito grande) é uma anotação que permite a pessoa expressar números muito pequenos ou muito grandes sem escrever todos os dígitos. Permite a pessoa normalizar um número expressando-o em duas partes: A pessoa multiplica a primeira parte do número pela potência de dez na segunda parte do número para obter seu valor. Considere a segunda parte do número, 10n onde n pode ser qualquer inteiro positivo ou negativo. Um +n indica o número de zeros que seguem o número 1, assim para n = 3, o valor de 103 é 1 seguido por três zeros, ou 1000 (isto está igual ao cubo de 10); 106 são 1000000, i.e., 1 seguido por seis zeros a sua direita (Nota: 100 = 1). Assim, 1060 representa 1,000,000,000,000,000... até 60 zeros. Igualmente, 10-3 (onde n = -3) é igual a 0.001, equivalente à fração 1/1000, na qual há dois zeros (três lugares) antes do ponto de fração decimal à 1.; são avaliados 10-

6 como 0.000001. Qualquer número pode ser representado como o produto de sua expressão decimal e a potência apropriada de 10, (10n). Assim, o número 8345 é igual a 8.345 x 103; o número 0.00469 é determinado como 4.69 x 10-3.

Espectro Eletromagnético (Cont.)

luz solar > prisma deflete a luz em função do

infravermelho (IV) > 0.7 m até 100 m Infravermelho > IV refletido e IV emitido ou térmico

IV refletido s de 0.7 m até 3.0 m. IV térmico é bastante diferente do visível e do IV refletido radiação que é emitida da superfície da Terra na forma calor. IV térmico s de 3.0 m até 100 m

Porção espectro de interesse recente sensoriamento remoto >> região das microondas de aproximadamente 1 mm até 1 m s mais longos em sensoriamento remoto

electromagnetic spectrum Espectro eletromagnéticoComprimento

onda Freqüência

Comp. Ondasúteis em SR

REVISAR ESSES CONCEITOS COM O CD-ROM - Educacional - Sensoriamento Remoto Aplicado à Preservação, Conservação e Desenvolvimento Sustentável.

Comprimentos de ondas mais efetivos para o sensoriamento remoto

Radiação solar no topo da atmosfera e ao nível do mar. Notar que a radiação ao nível do mar é bem menor em função da absorção atmosférica.Fonte: Novo e Ponzoni (2001).

Interações da Radiação com a Atmosfera espalhamento absorção

Camada Atmosférica ao nascer e por-do-sol

Maior menor espalhamento / absorção

REVISAR ESSES CONCEITOS COM O CD-ROM - Educacional - Sensoriamento Remoto Aplicado à Preservação, Conservação e Desenvolvimento Sustentável.