I SEMINÁRIO DE CARTOGRAFIA E GEODESIA

HISTORIAL SOBRE APLICAÇÃO DA DETECÇÃO REMOTA E SIG EM CABO VERDE

02 DE MARÇO DE 2011

Eng. João SpencerINMG – PRAIA

DETECÇÃO REMOTA/REMOTE SENSING

INTRODUÇÃODetecção remota/Remote sensing

Remote = Longínquo, remotoSensing = Detectar, observar

Introdução

Detecção remota: Conjunto de conhecimentos e técnicas utilizadas para determinar as características físicas e biológicas de objectos ou fenómenos através de medições efectuadas à distancia, sem que haja contacto directo com objectos ou fenómenos em questão.

Introdução – Princípios gerais

A descriminação de objectos ou de fenómenos na superfície terrestre, significa detectar e registar a energia reflectida ou emitida pelos objectos (matéria)

Por uma dada energia recebida, objectos diferentes reflectem ou emitem quantidades diferentes de energia, e em diferentes bandas do espectro electromagnético

Energia reencaminhada é função: Propriedades do objecto (estrutura, químicas e físicas) Rugosidade da sua superfície Ângulo de incidência Intensidade de energia recebida Comprimento de ondas da energia radiante

Introdução - Princípios gerais

Trata-se de uma ciência multi-disciplinar que combina varias disciplinas, nomeadamente, óptica, fotografia , espectrometria, informática, electrónica, telecomunicações, etc.

Essas disciplinas/tecnologias integradas, actuam como um sistema, designado por “Remote sensing System”.

Introdução - Componentes de um sistema de detecção remota

A Detecção Remota faz intervir vários factores:

Fonte da radiação electromagnética (Sol, sensor no caso de radar);

O objecto ou fenómeno (alvo) e sua vizinhança;

Os elementos perturbadores (atmosfera);

Os sensores/captores;

Hadware/Software;

Lifeware (especialistas)

Introdução - Principais etapas na detecção remota

Fonte de energia ou de iluminação (A) - (iluminar o alvo)

Radiação e atmosfera (B)- durante o seu percurso entre a fonte da energia e o alvo, a radiação interage com a atmosfera

Interacção (C)- quando a energia chega ao alvo, esta interage com a superfície do mesmo: absorção, reflexão e emissão

Registo da energia pelo captor (D)- : após a reflexão ou emissão da energia pelo alvo, ela é captada e registada por um captor

Introdução - Principais etapas na detecção remota

Transmissão recepção e processamento (E), - a energia gravada pelo captor é transmitida, através de meios de telecomunicações, à uma estação de recepção, onde a informação é transformada em imagem (numérica ou fotográfica)

Interpretação e analise (F)- - uma interpretação visual e ou numérica de imagem é necessária para facilitar a compreensão do fenómeno ou objecto em estudo

Aplicação (G)- - a última etapa, consiste na utilização de informações derivadas, como um instrumento de apoio à decisão.

Introdução - Componente de um sistema de detecção remota

Principais etapas na detecção remota

SATÉLITES E SENSORES

O captor passivo apenas pode detectar a energia reflectida quando o sol ilumina a Terra.

SATÉLITES E SENSORES

O captor activo tem a vantagem depoder medir a qualquer momento(dia, noite, estação).

Os captores activos utilizam oscomprimentos de onda que nãosão produzidas em quantidadessuficientes pelo sol, como porexemplo as hiper - frequências

Os Sistemas de Detecção Remota - plataformas e sensores

Certos satélites estãosituados a uma altitudeelevadas, e focalizamsempre a mesma região daTerra; são chamadosGeostacionários.

Os Sistemas de Detecção Remota - plataformas e sensores

A maioria de satélites com orbitas semi-polar, tem também uma orbita “heliosynchrone”, desta forma o satélite observa sempre cada região da Terra à mesma hora solar local

ALGUMAS APLICASOS DA DETECÇÃO REMOTA EM CABO VERDE

Nos anos 80, no âmbito do projecto AGRHYMET, o entãoDepartamento de Agrometeorologia e Hidrologia do INIA, actualmenteINIDA, adquiriu uma estação de recepção APT de imagens de satélitemeteorológico Geostacionario METEOSAT, para apoiar osmeteorologistas na analise e previsão do tempo.

ALGUMAS APLICAÇÕES DA DATECÇÃO REMOTA & SIG

ALGUMAS APLICASOS DA DETECÇÃO REMOTA EM CABO VERDE

Em 1994, INDA em cooperação com a CIRAD (França) elaborou o Atlas de Recursos naturais da ilha de Santiago utilizando imagens do satélite SPOT4.

Foram elaborados os seguintes productos: Modelo Digital de Terreno (DEM) com a precisão de 10 m*10 m, Carta de distribuição espacial da pluviometria, ETP, e de balançõ

climático e indice de arides, Carta de solos, Carta de ocupação de solos,

ALGUMAS APLICAÇÕES DA DATECÇÃO REMOTA & SIG

Em 1997, António Querido, Estudou a evolução do coberto Vegetal na bacia hidrográfica da Riberira Seca.

Em 2001, F. Correia utilizou imagens SPOT VGT, para elaborar a carta de Zonagem Agro - ecológica da ilha de Santiago.

Em 2002, João Spencer, utilizou Imagem SPOT VGT e ASTER, para o estudo da desertificação em Cabo Verde - Santiago.

ALGUMAS APLICAÇÕES DA DATECÇÃO REMOTA & SIG

Satelite

SpotDatas Band No

Resolution

Spacial [m]

Nivel

Processame

nto

Comprimento de Ondas

(um)

Panchromatic 21/12/87 1 10 1 A 0.51-0.73

Multi-Spectral 06/11/92 3 20 1 A 0.50-59; 0.61-0.68; 0.79-0.89

Multi-Spectral 01/12/93 3 20 1 A 0.50-59; 0.61-0.68; 0.79-0.89

Multi-Spectral 21/02/94 3 20 1 B 0.50-59; 0.61-0.68; 0.79-0.89

Panchromatic 01/12/95 1 10 1 B 0.51-0.73

Tabela Multi temporal Images Spot– Santiago (Cabo Verde).

• Imagens do Satélite Spot, registadas em períodos diferentes• Estudo das alterações temporais no Índice de Vegetação• Teste de geoprocessamento e Geoferenciação em relevo acidentado (problemas de relevo na rectificação das imagens)

Analisou as alterações inter-anuais do coberto vegetal, da Ribeira Seca –Santiago utilizando o SAVI (Soild Adjustd Vegatation Index)Com recurso as imagens SPOT

INDICES DE VEGETAÇÂO

ALGUMAS APLICAÇÕES DA DATECÇÃO REMOTA & SIG

DIGITAL ELEVATION MODEL (DEM)

Distribuição espacial da pluviómetros: Santiago

Distribuição espacial da evapotranspiração: Santiago

Balanço climático: Santiago

CARTA DE ÍNDICE DE ARIDEZ: SANTIAGO

Carta de Solos: Santiago

Carta da ocupação de solos: Santiago

CARTA DE RISCO DE EROSÃO: ILHA DE SANTIAGO

Mapa de Índice de Vegetação (06/11/1992) – Ribeira Seca

SAVI (soil Adjusted Vegetation Index)

Valores 0-1 (azul vermelho

Vermelho vegetação (perene e anual) intensidade associado a densidade e exuberância do coberto vegetal

3/8/2011

MAPA DE ÍNDICE DE VEGETAÇÃO (01/12/1993) – Ribeira Seca

Dez, 1993

Azul afloramento rochosos

Vermelho vegetação permanente (regadio e Florestas)

Verde fim do ciclo das culturas pluviais

3/8/2011

MAPA DE ÍNDICE DE VEGETAÇÃO (21/02/1994) – Ribeira Seca

Fim do ciclo vegetativo das culturas anuais,

Mantém as culturas irrigadas e as zonas das florestas,

Aumenta o tom azul indicando menor índice de vegetação e mais terreno nu.

3/8/2011

Índice de Vegetação pela Diferença Normalizada (NDVI)

APLICAÇÕES EM METEOROLOGIA/PREVISÃO

APLICAÇÕES EM METEOROLOGIA/PREVISÃO

APLICAÇÕES EM METEOROLOGIA/PREVISÃO

OCEANOGRAFIA&PESCA

Imagem SST das águas de Cabo Verde- estruturas de mésoéscala (source: MARINEMET)

APLICAÇÕES NA OCEANOGRAFIA &PESCA

ILHA DO FORGO: COLOR COMPOSITE, BAMDAS 1,2 3

ILHA DE BOA VISTA: COLOR COMPOSITE, BAMDAS 1,2 3

Algumas Conclusões Boa qualidade e resolução espacial das imagens Alterações Temporais são visíveis Índice de vegetação permite o mapeamento por espécies,

densidade etc.. E possível quantificar a variação temporal Estudo definiu de um modelo para rectificação de imagens

em terrenos acidentados, onde a sombra e efeito de distorção do relevo de altitudes elevadas

Ferramenta importante de mapeamento do Recursos Naturais e dinâmica temporal dos mesmos

3/8/2011

APLICAÇÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO GEOGRAFICA

MODELIZAÇÃO DA PROPAGAÇÃO DA SALINIDADE DE SOLOS E ÁGUA NA BACIA HIDROGRÁFICA DE

RIBEIRA SECA

CARTA GEOLÓGICA DA BACIA HYDROGRÁFICA DE RIBEIRA SECA

CARTA DA LOCALIZAÇÃO DE POÇOS E FUROS: RIBEIRA SECA

SEMI-VARIOGRAMA UTILIZADA PARA A MODELIZAÇÃO DA CONDUTIVIDADE ELECTRICA (EC).

(Gaussian model)

PROPAGAÇÃO DA CONDUTIVIDADE ELECTRICA (EC S/cm) EM RIBEIRA SECA

SEMI - VARIOGRAMA UTILIZADA PARA A MODELIZAÇÃO DA PROPAGAÇÃO DO NÍVEL DO NITRATO

PROPAGAÇÃO DO NÍVEL DE NITRATO NA BACIA HODROGRÁFICA DE RIBEIRA SECA

IMPACTO DA INTROZÃO SALINA NA BACIA HIDROGRAFICA DA RIBEIRA SECA

CARTA DE SUITABILIDADE BASEADA NO TEOR DA SALINIDADE E O NÍVEL DE NITRATO

PROGRESSÂO DO NIVEL DE SAL NA BACIA DE RIBEIRA SECA

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

FT-373

FT-09

FT-12

FT-63

FBE-169

55-5

5

FT-374

FBE-158

55-4

8

55-2

02

55-4

1

55-4

2

55-4

0

SP-17

WW

N-155

-06

55-2

4

SP-03

SP-23

55-2

8

55-2

0P-1

Lago

a

Wells

Sa

linity

(g

r/L

) Salt

Ocean

Upper catchment

OBRIGADO PELA VOSSA ATENÇÃO