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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEAR CENTRO DE CINCIAS- DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA- FOTOGEOLOGIA

DISCENTES: JOAO PAULO ALCNTARA, JOO PAULO GARCIA, ALESXANDRO PEREIRA DOCENTE: DR. CYNTHIA DUARTE

SENSOR ASTER

Sensor nipo-americano de cobertura global um dos mais sofisticados imageadores para

Sensoriamento Remoto de recursos terrestres

A bordo do satlite Terra, lanado em dezembro de 1999 como parte do Earth Observing

System (EOS) da NASA, o ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission Reflection

Radiometer) constitudo por trs sub-sistemas de imageamento independentes, os quais coletam

dados em vrias pores do espectro eletromagntico: a regio do espectro visvel (VIS) e

infravermelho prximo (IVP) coberta com 3 bandas espectrais, na resoluo espacial de 15m; a

regio do espectro infravermelho de ondas curtas com 6 bandas, na resoluo de 30m; e a regio

do espectro infravermelho termal (IVT) com 5 bandas, na resoluo de 90m.

Adicionalmente, o sistema VIS-IVP do ASTER conta com dois telescpios, um dos quais

opera com retro-visada ao longo da rbita do satlite (com poucos segundos de diferena da visada

NADIR), permitindo a gerao de pares estereoscpicos, em comprimentos de onda do IVP. A

resoluo temporal (ou o ciclo de repetio de coleta de dados numa mesma rea) de 16 dias ou

inferior, considerando que os sub-sistemas de imageamento possuem espelhos mveis para

aquisio de dados, em visada lateral, com at +/- 24 graus fora do NADIR. Cada cena ASTER

cobre uma rea de 60 x 60 km no terreno.

Vantagens

Se comparado a sensores orbitais multiespectrais "tradicionais" como o Enhanced Thematic Mapper

plus (ETM+) a bordo do Landsat-7, o ASTER apresenta, entre outras, as seguintes vantagens:

Resoluo espacial original de 15m nas bandas do VIS verde e vermelho (bandas ASTR1 e

ASTR2) e na banda do IVP (banda ASTR3) (vs uma banda pancromtica do ETM+ a banda 8).

Essa resoluo original permite uma melhor deteco do comportamento espectral de materiais com

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feies definidas neste intervalo do espectro, principalmente vegetao de qualquer tipo (incluindo

culturas agrcolas), corpos dgua, solos expostos e coberturas presentes em manchas urbanas.

Embora com resoluo espacial nominalmente igual a da banda pancromtica do ETM+, a

resoluo de 15m do ASTER na realidade superior, permitindo uma melhor definio geomtrica

e textural de feies da paisagem.

5 bandas espectrais na regio do infravermelho de ondas curtas (vs uma banda do ETM+ a

banda 7). Essa configurao foi particularmente especificada para caracterizao de minerais

presentes em solos e rochas, muitos dos quais considerados importantes para a explorao mineral e

o mapeamento geolgico e pedolgico. Alm disso, essas bandas permitem a deteco de

importantes compostos bioqumicos (protenas, lignina, celulose) presentes na vegetao.

5 bandas espectrais na regio do infravermelho termal (vs uma do ETM+ a banda 6). O

ASTER o primeiro sensor orbital capaz de proporcionar imageamento multiespectral termal

(diurno e noturno). Essa novidade se reveste de importncia na medida em que tais bandas

propiciam, por exemplo, a deteco de superfcie rica em determinados compostos com resposta na

regio termal (slica); a separao entre reas mais frias e quentes em culturas agrcolas

(atribudas presena de excesso de gua na plantao, o que pode prejudicar as culturas); e o

mapeamento de pontos quentes em plos industriais e/ou ilhas de calor em reas urbanas

Capacidade de estereoscopia, com possibilidade de gerao de modelos digitais de elevao

com preciso absoluta de at 7m (vertical e horizontal, com uso de pontos de controle no terreno) e

preciso relativa de at 10m (vertical e horizontal, sem pontos de controle).

O custo de uma cena ASTER (60 x 60 km), com 14 bandas espectrais, de US$55,00 e os

dados disponveis podem ser adquiridos diretamente por ftp ou solicitados em CDs, DVDs ou fitas

magnticas, sob pagamento (inclusive com carto de crdito). O dados so fornecidos no formato

Hierarchical Data Format (*.hdf).

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Limitaes

Durante a revoluo do satlite Terra em torno do globo terrestre, o ASTER no opera 100% do

tempo adquirindo dados. O tempo de imageamento compartilhado com os outros 4 sensores, entre

os quais o mais popular o MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectro-Radiometer). Do

perodo orbital total de cerca de 98 minutos da plataforma Terra, um mximo de 16 minutos

disponvel aquisio de dados ASTER. Mesmo com essa limitao, cerca de 750 cenas podem ser

adquiridas diariamente pelo sensor. Considerando o tempo mnimo de 5 anos estimado para a

misso, aproximadamente 1.7 milhes de cenas devero ser adquiridas globalmente neste intervalo

de tempo. Em 6 anos de misso, espera-se constituir um banco de dados de pares estereoscpicos

ASTER cobrindo cerca de 80% da superfcie terrestre.

O ASTER tambm no um sistema comercial, como o Landsat e o SPOT, mas sim experimental.

A solicitao de imagens, alm daquelas disponveis em arquivo, feita por meio de projetos de

aplicao dos dados, os quais podem ser submetidos por qualquer pessoa, empresa ou instituio,

junto ao ERSDAC (Earth Remote Sensing Data Analysis Center)-Japo ou JPL (Jet Propulsion

Lab)-NASA-Estados Unidos.

Processamento

Os dados do ASTER podem ser obtidos em vrios nveis de processamento. Os dados no Nvel

1A so dados "brutos", no calibrados, contendo bandas no registradas entre si e sem pr-

processamento para correo de rudos para a maioria dos usurios, um tipo de dado inadequado

para uso, independente da aplicao. Os dados no Nvel 1B so dados calibrados geomtrica e

radiometricamente (pixels em radincia W/ m-2 /sr /m), com as 14 bandas co-registradas entre

si. Esse o melhor produto para aplicaes multidisciplinares. Os dados Nvel 1B so processados

e convertidos a partir dos dados 1A somente no Japo (cerca de 330 cenas/dia) e enviados aos

EROS Data Centers (EDCs) e Distributed Active Archive Centers (DAACs), nos Estados Unidos,

para arquivamento, distribuio e gerao de produtos mais avanados, do tipo Nvel 2. Os

produtos Nvel 2 so mltiplos, entre os quais destacam-se, por ordem de siglas, os seguintes:

AST04-temperatura da superfcie; AST05- emissividade da superfcie; AST06- composies

coloridas realadas por decorrelao; AST07- reflectncia na superfcie; AST08- temperatura

cintica; AST09- radincia na superfcie. No Nvel 3 so fornecidos produtos ainda mais

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sofisticados, como modelos digitais de elevao (AST14). Todos os produtos Nveis 2 e 3 podem

ser solicitados e adquiridos sem custos, via Internet.

NASA/Japan ASTER Science Team

Vrios pacotes de processamento digital de imagens vm gradualmente incorporando ferramentas

especficas para leitura e processamento de dados ASTER, entre os quais pode-se citar o IDRISI

(verso Kilimanjaro), o ERMapper, o ENVI, o TNTmips, o Image Analyst, o PCI Geomatics e o

ERDAS-Imagine. O ENVI foi o software que mais se destacou desde a disponibilizao das

primeiras imagens ASTER e continua, a cada nova verso, incorporando novas ferramentas de pr-

processamento e processamento dos dados. No que tange a gerao de Modelos Digitais de

Elevao (DEMs) a partir das bandas estereoscpicas do ASTER, h trs programas disponveis no

mercado: o ERDAS-Imagine OrthoBASE, o PCI ORTHOENGINE e um produto nacional, o

ASTERDTM, desenvolvido pela SulSoft para o ambiente do ENVI. Destes 3 programas, somente o

ASTERDTM capaz de gerar DEMs a partir de dados nos nveis 1A e 1B de pr-processamento,

enquanto os outros s o fazem a partir de dados 1A. O ASTERDTM praticamente no necessita da

interao do usurio, capaz de mascarar automaticamente corpos dgua e de compensar

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problemas devido falta de informaes no modelo, o que tipicamente aparece na forma de

buracos randmicos nos DEMs produzidos por outros programas. O PCI atualmente utilizado na

linha de processamento do EDC para gerao dos DEMs distribudos aos usurios ASTER, embora

haja estudos no JPL/NASA buscando viabilizar o uso alternativo do ASTERDTM na linha de

produo.

Aplicaes

O projeto do ASTER atende a demandas em vrias aplicaes, desde muito especficas at multidis-

ciplinares. Dados gerados sobre a reflectncia, a emissi-vidade, a temperatura e a elevao da

superfcie terrestre podem ser convertidos em informaes detalhadas, na forma de mapas, sobre o

meio fsico, com mltiplas 1e monitoramento agrcola), Meio Urbano (cadastro regional,

mapeamento e monitoramento de pontos quentes e ilhas de calor urbanas), Meio Ambiente

(monitoramento de florestas, queimadas, assoreamento de rios e lagos), entre outras.

A possibilidade de combinar informaes de 14 diferentes faixas espectrais (entre o visvel ao

infravermelho termal), aliada resoluo de 15m e possibilidade de gerao de DEMs com

extrema facilidade, coloca o sensor ASTER na fronteira de vrias aplicaes comerciais e

acadmicas, a um custo comparavelmente baixo. O uso dos dados ASTER ainda no foi

suficientemente avaliado em diversas aplicaes, o que deixa espao para novas descobertas e

inovaes metodolgicas.

1 - RESOURCESAT - I E II

Os satlites ResourceSat I e ResourceSat II pertencente a srie IRS (sensoriamento remoto

indiano) e foram construdos pela Organizao de Pesquisas Espaciais Indiana, a ISRO (sigla

inglesa para Indian Space Research Organization).

ResourceSat-1 o dcimo satlite construdo pela ISRO, lanado em 17 de Outubro de 2008.

Sua rbita hlio-sincrnica (rbita polar que segue o movimento do sol) e est numa altitude de

817 km.

ResourceSat-1 o mais avanado Satlite de Sensoriamento Remoto construdo pela ISRO a

partir de 2003, substitudo em 2011 pelo seu sucessor ResourceSat-2. Os sensores que compe

ResourceSat-1 e o ResourceSat-2 so os mesmos: Linear Imaging Self-Scanner (LISS-3 e LISS-4) e

o Advanced Wide Field Sensor (AWiFS).

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Em 20 de Abril de 2011, o ResourceSat-2 foi lanado como uma continuao da srie IRS

Resourcesat-1 agora melhorada. O ResourceSat-2 fornece dados com uma melhor cobertura

multiespectral e espacial.

Em relao ao anterior, as mudanas principais que vieram no ResourceSat-2 so:

Aumento das faixas multiespectral da LISS-4 de 23 km para 70 km;

maior preciso radiomtrica (LISS-3 e LISS-4) de 7 bits para 10 bits para LISS-3. AWiFS

foi de 10bits para 12bits;

Presena de AIS (Automatic Identification System) de ComDev, para a vigilncia de

navios.

Alguns dados gerais envolvendo os dois satlites podem ser vistos na tabela abaixo:

2 SENSORES DO RESOURCESAT-1 E RESOURCESAT-2

Fazem parte dos satlites ResourceSat-1 e ResourceSat-2 trs sensores: LISS-3, LISS-4 e

AWiFS.

O sensor LISS-3 (tabela 1) possui uma cmera com quatro faixas do espectro (vermelho,

verde, near-IR e SWIR), todos com resoluo espacial de 23,5 metros e 141 km de largura. O LISS-

3 Fornece dados teis para aplicaes relacionadas com a vegetao, bem como a discriminao das

mltiplas culturas e espcies. Alm da aplicao na vegetao, o LISS-3 tem sua ultilidade

relacionada ao uso da terra, mapeamento de cobertura do solo, aplicaes agrcolas (estimativas de

reas de culturas plantadas, rendimentos, avaliao de danos para a gesto de segurana e desastres,

mapeamento e gesto florestal, entre outras).

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Tabela 1 - Dados do sensor LISS-3.

O sensor LISS-4 (tabela 2) opera em trs bandas espectrais do visvel e infravermelho

prximo (VNIS) ou no modo PAN, com resoluo espacial de 5,8. Possui um tempo de revisita de 5

dias. Seu ngulo de visada em torno de 26 para obter imagens estereoscpicas. Devido a sua alta

resoluo de 6 metros, sua utilidade ser muito importante para criao de mapas com grande

escala, planejamento e desenvolvimento urbano. Tambm utilizado na indstria da agricultura na

anlise do crescimento de culturas, caractersticas de solo e deteco de mudanas, bem como seu

rendimento, e para modelos e agricultura de preciso. Aplicaes na agricultura podem exigir visita

frequentes na mesma rea, e com a resoluo temporal de 5 dias e uma resoluo espacial de 6m, o

LISS-4 oferece uma soluo de custo eficaz.

Tabela 2 - Dados do sensor LISS-4.

O sensor AWiFS (sensor avanado de amplo campo de imageamento) tem uma resoluo

espacial de 60 metros, campo de imageamento de 700 km, e uam resoluo temporal de cinco dias.

Sua cmera ajuda muito a monitoramento de culturas, estimativas das culturas de cada pas, e

aplicaes em recursos hdricos. Outras aplicaes do AWiFS so: excelente uso no monitoramento

de colheitas e monitoramento regional ambiental. Na parte hdrica, as aplicaes so para

monitoramento desastres com enchentes. Tambm h aplicaes em monitoramento de incndios

florestais com avaliao de danos, monitoramento da seca causado por mudanas temporais, entre

outras.

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Tabela 3 Dados do sensor AWiFS.

3 BIBLIOGRAFIA - ASTER

Abrams, M.; Hook, S.J. Simulated ASTER data for geologic studies. IEEE Transactions on Geoscience. and Remote Sensing, v.33, n.3, p.692-699, May. 1995.

Almeida-Filho, R.; Vitorello, I.; Bins, L.S. Application of image merging, segmentation and region-classification techniques as a new approach for the detailed thematic mapping of soil-

vegetation assemblages. Revista Brasileira de Geocincias, v.27, n.2, p.207-210, June

1997.

Meneses, P.R.; Madeira Netto, J.S. Sensoriamento Remoto: reflectncia dos alvos naturais. 1ed. Braslia: Universidade de Braslia (UnB), 262p., 2001.

Pizarro, M.A. Sensoriamento remoto hiperespectral para a caracterizao e identificao mineral em solos tropicais. So Jos dos Campos-SP. 195p. (INPE-7249-

TDI/693). Dissertao (Mestrado em Sensoriamento Remoto) Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 1999.

Schowengerdt, R.A. Models and Methods for Image Processing. 2ed. Nova Iorque: Academic Press, 522p, 1997.

BIBLIOGRAFIA IRS

http://www.isro.org

http://www.gstdubai.com/images

http://www.imagingnotes.com/go/article_free.php?mp_id=58

http://file.scirp.org/Html/7-2800746_46140.htm

http://www.academia.edu/1920583/Satelites_para_detecao_remota_aplicada_a_Gestao_Territ

orial

http://geoconnectpeople.org/profiles/blogs/sat-lite-irs-p6-resourcesat-1