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Ikonos de Vitória1 m de Resolução PROF. FRANCISCO CHAGAS
L.GOMESGeógrafo- UFPB
Mestrado em Manejo de solos – UFPB
Capítulo 10
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA – UFPBCENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
DEPARTAMENTO DE SOLOS E ENG. RURAL - DSERLABORATÓRIO DE GEOPROCESSAMENTO - DSER
VitóriaLANDSAT
AndaraíIkonos 1 m resolução
Campos do JordãoIkonos 1m de Resolução
Adpatado das Notas de Aula, Disciplina Aerofoto e Fotointerpretação, Turma Geografia 1998 UNIFAP (2000) (JOHANSSON, 2000)
CONCEITOS E APLICAÇÕES
O sistema RBV (Retum Bean Vidicon), semelhante a uma câmara de televisão, que permitia o registro instantâneo de certa área do terreno operou nos dois primeiros satélites da série Landsat, em três bandas espectrais e, no Landsat-3, com apenas um canal pancromático, com resolução espacial de 40 m x 40 m (pixel).
Características do sistema RBV
80Vermelho – IV próximo
690 – 8303
80Verde – vermelho580 – 6802
80Azul – verde475 – 5751
Resolução espacial (m x m)
Região
espectral
Faixa espectral (nm)
Canal
São basicamente constituídos por um conjunto de espelhos giratórios ou prismas, para coletar a REM proveniente dos alvos da superfície imageada; e um sistema óptico, capaz de focar a energia coletada sobre detectores, que convergem em um sinal elétrico.
IMAGEADORES ELETROOPTICOMECÂNICOS
Esquema de um sistema sensor eletroopticomecânico
PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO: VER LIVRO PÁGINA 170Os imageadores eletroopticomecânicos são sistemas com boa resolução espectral e baixa resolução espacial. Nesta categoria englobam-se, entre outros, o imageador MSS (Multispectral Scanner Subsystem) e o TM (Thematic Mapper), ambos constituintes da carga útil dos satélites da série Landsat.
SISTEMA SENSOR MSS
Foi concebido na mesma época do desenvolvimento do sistema RBV. O RBV e o MSS foram os primeiros sistemas sensores colocados em órbita, no ano de 1972. Ao contrário do RBV, que fez parte apenas dos três primeiros satélites da série Landsat, o sistema MSS foi e é ainda um dos sensores constituintes da carga útil de todos os satélites da série lançados até o momento (Landsat-1 a 7).
Foi concebido na mesma época do desenvolvimento do sistema RBV. O RBV e o MSS foram os primeiros sistemas sensores colocados em órbita, no ano de 1972. Ao contrário do RBV, que fez parte apenas dos três primeiros satélites da série Landsat, o sistema MSS foi e é ainda um dos sensores constituintes da carga útil de todos os satélites da série lançados até o momento (Landsat-1 a 7).
Esquema do imageador MSS e as partes constituintes
VER PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO NA PÁGINA 171 DO LIVRO
Características espectrais do sensor MSS
80IV próximo0,8 – 1,1800 – 1.1007
80IV próximo0,7 – 0,8700 – 8006
80Vermelho0,6 – 0,7600 – 7005
80Verde0,5 – 0,6500 – 6004
Resolução espacial (m x m)
Região do espectro
Faixa espectral_______________________________________________________________________
nm mm
Banda
LANDSAT-1, 2 e 3
Nos três primeiros satélites (Landsat -1, 2 e 3), o sistema MSS foi colocado em órbita a uma altitude de 920 km. Para dar uma volta na Terra o satélite gastava 103 minutos e 27 segundos, totalizando, ao final de um dia, 14 faixas imageadas com largura de 185 km.
Os satélites giravam numa órbita síncrona com o Sol, num ângulo de inclinação de 99º11’ em relação ao equador, fazendo com que a órbita fosse quase polar em torno da Terra.
A configuração da órbita dos três primeiros satélites foi estabelecida de tal maneira que, a cada 18 dias, o sistema MSS imageasse a mesma região da superfície da terrestre, que havia sido imageada 18 dias atrás, atribuindo assim uma resolução temporal de 18 dias.
IMAGEADOR TM
A partir de 1984 a NASA colocou em órbita o sensor TM, com as mesmas características do MSS, apresentando, porém, uma série de melhorias no que diz respeito às resoluções espectral, espacial, temporal e radiométrica. Esse sistema começou a fazer parte da carga útil dos satélites Landasat-4, 5, 6 e 7, não tendo sido operado o Landsat-6, em virtude da destruição do satélite durante o lançamento.
Satélite Landsat-4, com destaque para o sensor TM
CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO SENSOR TM
30IV médio2,08 – 2,352.080 – 2.3507
120IV termal10,4 – 12,510.400 – 12.5006
30IV médio1,55 – 1,751.550 – 17505
30IV próximo0,76 – 0,90760 – 9004
30Vermelho0,63 – 0,69630 – 6903
30Verde0,52 – 0,60520 – 6002
30Azul0,45 – 0,52450 – 5201
Resolução espacial (m x m)
Região do espectro
Faixa espectral_____________________________________________________________________
nm mm
Banda
Imagens de uma área do Estado de Minas Gerais, obtidas nas oito bandas do sensor ETM+ do Landast-7
CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO SENSOR ETM+ DO LANSAT-7
30IV médio2,08 – 2,352.090 – 2.3507
15VIS IV próximo0,52 – 0,90520 - 9008
120IV termal10,4 – 12,510.400 – 12.5006
30IV médio1,55 – 1,751.550 – 17505
30IV próximo0,78 – 0,90780 – 9004
30Vermelho0,63 – 0,69630 – 6903
30Verde0,53 – 0,61530 – 6102
30Azul0,45 – 0,52450 – 5201
Resolução espacial (m x
m)
Região do espectro
Faixa espectral_____________________________________________________________________
nm mm
Banda
OBSERVAÇÃO IMPORTANTEEnquanto no sensor MSS há seis detectores por banda, no TM cada banda espectral da região do visível e do infravermelho refletido é composta por 16 detectores. Na banda do termal, o sensor é composto por um conjunto de quatro detectores. Além disso, no TM e no ETM+ a radiância que chega aos detectores é quantizada em 256 números digitais ou níveis de cinza, contra 64 níveis no MSS. A resolução temporal também foi melhorada em relação ao sensor MSS, passando de 18 (sensor MSS) para 16 dias.
IMAGEADOR AVHRR
O AVHRR é um imageador multiespectral do tipo varredura transversal (cross-track). Opera em cinco bandas espectrais do espectro eletromegnético, sendo uma na região do visível, uma na região do infravermelho próximo e três no termal.
O AVHRR faz parte dos satélites da série NOAA.
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS AV
HR
R
IFOV de 1,4 mrad360 varreduras por minutoÂngulo de imageamento de +-56º Orbita a Terra à altitude de 833 kmResolução espacial de 1,1 km x 1,1 km no nadir e 2,4 km x 6,9 km nos extremos da linha de varreduraLargura da faixa de imageamento de 2.700 kmResolução radiométrica de 1.024 níveis de cinza
O objetivo geral do sensor AVHRR é fornecer estimativa de densidade de nuvens e medidas de temperaturas da superfície do mar e fins ambientais
CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO AVHRR
1,1IV termal11,50 – 12,5011.500 – 12.5005
1,1IV termal10,30 – 11,3010.300 – 11.3004
1,1IV médio0,355 – 0,3933.550 – 3.9303
1,1IV próximo*0,725 – 1,10725 – 1.1002
1,1Visível0,58 – 0,68580 – 6801
Resolução espacial (km)
Região do espectro
Faixa espectral_____________________________________________________________________
nm mm
Banda
*IV = infravermelho
Tufão Tokage no Japão (NOAA 20/10/04 /11:50 horas)
Data Elements: Cyclone Fay is off the northwest coast of Australia near Collier Bay. Cyclone Oscar is over open water in the Indian Ocean. Observation Device: METEOSAT 5 5 km infrared imagery. Visualization Date: March 24, 2004 11:11:50
IMAGEADORES DO TIPO CCD
É um conjunto de vários detectores, que utiliza a microeletrônica e o silício como material básico, acoplados a um circuito integrado. Esses imageadores operam na faixa espectral entre 400 e 1.100 nm. Como exemplo do tipo CCD, abaixo é descrito o HRV do satélite SPOT (Francês).
IMAGEADOR HRV DO SPOT
Características espectrais e espaciais do sensor HRV
10Visível e IV próximo0,51 – 0,73510 – 730PAN
20IV próximo0,79 – 0,89790 – 890XS3
20Vermelho0,61 – 0,68610 – 680XS2
20Verde0,50 – 0,59500 – 590XS1
Resolução espacial (m)
Região do espectro
Faixa espectral_____________________________________________________________________
nm mm
Banda
Colocado em órbita em fevereiro de 1986, a bordo do satélite francês SPOT, o HRV tem um resolução temporal de 26 dias.
CARACTERÍSTICAS DO HRV
Possibilidade de coletar informações de alvos da superfície terrestre off-
nadir, ou seja, apontamento do coletor fora da posição perpendicular à
linha de deslocamento do satélite (varia de +-0,6º até +- 27º em relação ao eixo vertical).
Possibilidade de obter imagens com 60% ou mais de recobrimento lateral, possibilitando a estereoscopia dos dados imageados.
Obtenção de dados livres de cobertura de nuvens. Altitude de 832 km da Terra. Óbita polar, síncrona com o Sol mantendo inclinação de 98º7’ em
relação ao plano equatorial. A largura da faixa imageada no terreno é de 60 km.HRV
SPOT
Satélite SPOT-4, mostrando a posição do sensor HRV
Órbita do SPOT para mostrar o deslocamento off-nadir
Paris (Trocadero, Rio Sena e a Torre Eiffel), Simulação SPOT 5, colorido, 5 m de resolução
SENSORES DE ALTA RESOLUÇÃO
SENSOR DO SATÉLITE IKONOS
O programa IKONOS (do grego icon, imagem) prevê o lançamento de uma série de satélites. O primeiro deles, o IKONOS I, por problemas técnicos, não chegou a ser colocado em órbita. O IKONOS II foi lançado em 24 de setembro de 1999 e entrou em fase operacional a partir de janeiro de 2000. Esse satélite é operado pela Space Imaging, que detém os direitos de comercialização em nível mundial.
Ele gera imagens com até 1 m de resolução espacial: Nunca antes algum outro satélite comercial conseguiu atingir esse nível de detalhamento.
O que era usado como sendo imagens de alta resolução para fins militares está agora comercialmente disponível para qualquer área da América Latina. Esta tecnologia para aplicações civis é conseqüência direta da liberação tecnológica iniciada em 1994 pelo Governo Americano. Tais imagens de alta resolução já são realidade e estão revolucionando o mercado de imagens de satélites, no Brasil e no exterior.
Características do sensor IKONOS II
2,9 dias no modo pancromático, 1,5 dia no modo multiespectralOBS: Esses valores valem para a latitude de +/- 40º. A frequência de revisita para latitudes maiores será menor, e maior para latitudes perto do equador
FREQUÊNCIA DE REVISITA
Faixas de 11 km x 100 km até 11 km x 1.000 km, Mosaicos de até 12.000 km2, 20.000 km2 de área imageada numa passagem
CAPACIDADE DE AQUISIÇÃO DE IMAGENS
Cenas de 13 km x 13 kmIMAGEAMENTO
Pancromática: 1m / multiespectral: 4 mRESOLUÇÃO ESPACIAL
Sol-síncronaTIPO DE ÓRBITA
98 minutosDURAÇÃO DA ÓRBITA
DescendenteSENTIDO DA ÓRBITA
Km/sVELOCIDADE
98,1º INCLINAÇÃO
680 KMALTITUTE
Características espectrais e espaciais do sensor IKONO II
4 11IV próximo0,76 – 0,90760 – 900MS4
1 11Visível e IV próximo0,45 – 0,90450 – 900PAN
4 11Vermelho0,63 – 0,69630 – 690MS3
4 11Verde0,52 – 0,60520 – 600MS2
4 110,45 – 0,52450 – 520MS1
Resolução espacial (m) e
largura da faixa (km)
Região do espectro
Faixa espectral_____________________________________________________________________
nm mm
Banda
Campos do Jordão imageada pelos sensores TM/Lansat e IKONOS
ENTENDENDO MELHOR AS CARACTERÍSTICAS DO IKONOS
Com 1 m de resolução no modo PAN e PSM ele oferecer a mais fina resolução espacial possível entre as imagens orbitais atualmente disponível. Ele permite discriminar objetos de 1 m² de área ou maior..
Possibilidade de combinação de imagens adquiridas no modo PANCROMÁTICO, P&B, com 1 m de resolução, com imagens multiespectrais coloridas de 4 m de resolução, para a geração de imagens coloridas com 1m de resolução, combinando então as vantagens dos dois tipos de imagens. Como o satélite adquire sistematicamente as imagens no modo PAN e MS para todas as áreas, esta fusão e o produto PSM pode ser gerado para todas as imagens adquiridas pelo IKONOS.
Aquisição das imagens com profundidade radiométrica de 11 bits (2048 níveis de cinza) aumentando o poder de contraste e de discriminação das imagens, inclusive nas áreas de sombra. Antes do IKONOS, as imagens de satélites eram geralmente adquiridas com 8 bits ( 1 byte) ou 256 níveis de cinza.
ENTENDENDO MELHOR AS CARACTERÍSTICAS DO IKONOS
As imagens geradas pelo IKONOS II possuem grande resolução espacial (discriminar alvos de maneira fina ) aliada a grande precisão cartográfica. A precisão cartográfica de localização é obtida através do processo de georeferenciamento das imagens.
Para se conseguir resolução espacial, as bandas espectrais dos sensores no visível são largas dentro do espectro da luz, permitindo uma maior penetração na atmosfera e maior poder de discriminação dos alvos terrestres, principalmente da cobertura vegetal, áreas sombreadas e de corpos d’água.
O IKONOS tem capacidade de efetuar visadas no sentido de sua órbita e perpendicularmente a sua órbita, aumentando a freqüência de revisita e possibilitando a aquisição de par estereoscópico, utilizado para trabalhos de restituição de altimetria.
SATÉLITE IKONOS
APLICAÇÕES DE DADOS DO IKONOS
GIS (redes, telecomunicações, planejamento, meio ambiente ). Elaboração de Mapas Urbanos. Mapas de arruamentos e cadastro. Cadastro urbano e rural. Apoio em GPS. Uso e ocupação do solo (urbano sobretudo). Meio Ambiente em escalas grandes. Arquitetura/Urbanismo/Paisagismo. Fundiário (regularização de propriedades, demarcação de pequenas
glebas). Engenharia (simulações mais realistas) em escalas da ordem 1:5.000
até 1:2.500. Agricultura convencional e Agricultura de Precisão. Florestal (estimativa de potencial econômico, projetos de
desenvolvimento sustentável, censo de árvores). Turismo (identificação de locais específicos, mapas de localização de
atrativos turísticos). Trabalhos até então realizados com fotos aéreas. Perícias em questões ambientais.
OS SATÉLITES EROS E SENSORES
Os satélites da série EROS são plataformas espaciais de baixo custo, alta performance, leves, ágeis e construídas para atuar em órbita baixa. Eles materializam o resultado criativo das tecnologias mais atualizadas, ultrapassando o que era geralmente reconhecido como factível em matéria de Observação da Terra.
Por terem sidos construídos para serem leves e ágeis, para serem apontados e estabilizados rapidamente, os satélites EROS são imbatíveis na sua capacidade de imagear sequência de multiplas áreas geográficas de interesse de seus clientes, procurando atender a todos rapidamente
A Constelação de Satélites da ImageSat International foi concebida para possibilitar, quando todas as plataformas estiverem operacionais em breve, um recobrimento freqüente, senão diário, de qualquer área de interesse em qualquer localização do Planeta, para que os usuários e clientes possam acessar rapidamente informações geográficas para tomar as decisões com base em dados concretos, atualizados e precisos.
VEJA COMO ACONTECE O RASTREAMENTO DOS SATÉLITES NA ANIMAÇÃO SEGUINTE:
Quando o satélite entra na área de cobertura de uma estação de Rastreamento e Recepção em Terra, ele dirige a sua antena para a antena da Estação e inicia a comunicação, que é realizada em Banda-X. O satélite realiza os imageamentos das diversas áreas geográficas de interesse programados anteriormente pelo Estação de Controle (que não figura na animação). A Estação de Rastreamento e Recepção recebe os dados da imagem gerada pelo sensor do satélite em forma de um sinal digital eletromagnético, o grava e o arquiva no catálogo local para ser usado posteriormente pelos clientes e usuários interessados.
CATEGORAIS DE SATÉLITES EROS
EROS A1 e A2: os satélites iniciais da família EROS, pesam cada um 240 kg ao lançamento e são feitos para operarem numa órbita de 480 Km. Eles são equipados com uma câmera com detectores CCD (Charge Coupled Device) na quantidade de mais de 7,000 por linha de imageamento e produzem imagens de 1.8 m de resolução. A expectativa de vida útil do EROS A é de no mínimo 4 anos em órbita.
EROS B1-B6: são satélites da segunda geração, com 350 Kg e irão operar numa órbita de 600 km. Eles serão equipados com uma câmera de detectores CCD/TDI (Charge Coupled Device/Time Delay Integration) que lhe permitirão imagear mesmo em condições desfavoráveis de pouca iluminação solar. O sistema imageador fornecerá 20.000 pixeis por linha e resolução de 0.82 m ou 82 cm. A expectativa de vida útil destes satélites será de no mínimo 6 anos em órbita.
Todos os satélites EROS vão operar numa órbita polar. Eles são todos heliosincronizados, ou seja, todas as imagens adquiridas por um mesmo satélite possuem o mesmo horário local ou hora solar, não importando qual dia, mês ou ano. A taxa de transmissão dos dados é de 70 Mbit/s para o EROS A é 280 Mbit/s para o EROS B em banda X.
Parâmetros técnicos dos satélites EROS
280 Mbits/s280 Mbits/s70 Mbits/sVELOC. DE NÍVEIS DE CINZA
SimNãoNãoCAPACIDADE DE IMAGEAMENTO MULTIESPECTRAL
Menor que 100 m dentro de uma cena de
12,5 km x 12,5 km
PRECISÃO RELATIVA
Menor que 30 m dentro de 16 km x 16 km
Menor que 100 mMenor que 100 mPRECISÃO DE POSICION. SATÉLITE
Inferior a 2 em 1.024 níveis de cinza
Inferior a 2 em 256 níveis de cinza
Inferior a 2 em 2,048 níveis de cinza
SINAL / RUÍDO
20.00020.0007.800PIXELS POR LINHA
10 bits8 bits11 bitsSAMPLING DEPTH TRANSMITTED
0,5 – 0,9 mm0,5 – 0,9 mm0,5 – 0,9 mmBANDA ESPECTRAL
CCD-TDI, à escolhaCCD-TDI, à escolhaCCDTIPO DE DETECTOR
Sincronizado e Não-sincronizado (até 9.000
linhas/s)
Não-sincronizado (até 3.050 linhas/s)
Não-sincronizado (até 750 linhas/s)
ESCANEAMENTO
16 km16 km12,5 kmFAIXA IMAGEADA
0,82 m0,82 m1,8 mRESOLUÇÃO
600 km Heliossícrona600 km480 Km HeliossícronaÓRBITA-ALTITUDE
EROS B2 ATÉ B6EROS B1EROS APARÂMETROS
DATAS DE LANÇAMENTO DOS SATÉLITES EROS
• EROS A1 - Em órbita desde 05-12-2000 • EROS B1 - Final do Ano 2003 • EROS B2 - Ano 2004 • EROS B3 - Ano 2004 • EROS B4 - Ano 2005 • EROS B5 - Ano 2005
O SISTEMA DE IMAGEAMENTO RÁPIDO DO EROS
A concepção básica dos satélites EROS, leve e inovadora, lhe permite se comportar com bastante agilidade nos seus movimentos. O satélite pode ser orientado em até 45 graus para qualquer direção na sua órbita, facultando-lhe o acesso para imageamento de várias áreas distintas ao longo de uma única passagem. A capacidade do satélite em apontar as suas respectivas câmeras e adquirir imagens nas mais diversas geometrias lhe confere a capacidade de imagear em estereoscopia a partir de uma mesma órbita.
O EROS A podem operar em modo não sincronizado, permitindo que a câmera apontada para a área de interesse esteja imageando a uma velocidade inferior a velocidade de movimento do satélite com relação ao chão. Para alcançar isto o satélite é apontado para traz na órbita dele, e é movido constantemente a uma velocidade angular constante de tal modo que os detectores permanecam mais tempo observando uma área. Desta maneira, eles recebem mas energia refletida pelo alvo (luz), melhorando significativamente o fator de qualidade sinal/ruido, usado para qualificar sistemas de imageamento espaciais, e permitindo uma melhoria na resolução espacial e espectral das imagens resultantes.
Os satélites EROS do tipo B operam em ambos modos, sincronizado ou não sincronizado. No modo sincronizado, o satélite não pode ser apontado para traz na sua órbita, e as imagens são scanerizadas na mesma velocidade que a velocidade de movimento do satélite com relação ao chão.
CARACTERÍSTICAS DOS SATÉLITES E SENSORES EROS
20 cenas de 16 km x 16 km
15 cenas de 16 km x 16 km
10 cenas de 12,5 km x 12,5 km
CENAS EM ESTEREOSCOPIA
6 cenas de 48 km x 48 km
5 cenas de 48 km x 48 km
7 cenas de 25 km x 25 km
MOSAICO ESTEREOSCÓPICO
4 cenas de 530 km x 16 km
2 cenas de 160 km x 16 km
5 cenas de 40 km x 12,5 km
FAIXA ESTEREOSCÓPICA ÚNICA
18 cenas de 32 km x 32 km
12 cenas de 32 km x 32 km
7 cenas de 25 km x 25 km
MOSAICOS
58 cenas de 16 km x 16 km
40 cenas de 16 km x 16 km
28 cenas de 12,5 km x 12,5 km
CENAS
1 cena de 5.300 km x 16,0 km
4 cenas de 305 km x 16,0 km
5 cenas de 120 km x 12,5 km
FAIXA DE IMAGEAMENTO
EROS B2 ATÉ B6EROS B1EROS APARÂMETROS
SENSORES DO SATÉLITE QUICKBIRDLançado em outubro de 2001, a 450 km de altitude, o QuickBird é um satélite síncrono com o Sol e gira numa órbita quase polar, com uma inclinação de 98º em relação ao pólo.
Satélite QuickBird
O QuickBird foi programado para uma frequência de revisita que varia de um a três dias. Dependendo da latitude, a resolução espacial pode chegar a 70 cm. Gasta 93,4 minutos para dar uma volta em torno da Terra e possui uma largura de varredura (faixa imageada) de 16,5 km.
CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO SENSOR QUICKBIRD
2,44IV próximo0,76 – 0,90760 – 900GSD4
0,61Visível e IV próximo0,45 – 0,90450 – 900PAN
2,44Vermelho0,63 – 0,69630 – 690GSD3
2,44Verde0,52 – 0,60520 – 600GSD2
2,44Azul0,45 – 0,52450 – 520GSD1
Resolução espacial (m x
m)
Região do espectro
Faixa espectral_____________________________________________________________________
nm mm
Banda
Foto da cidade de São Paulo obtida pelo sistema sensor do QuickBird
Imagem QUICKBIRD - Fernando de NoronhaImagem QUICKBIRD - Parque do Ibirapuera, Município de São Paulo
Imagem QUICKBIRD - Ruínas Incas/Peru
SENSORES ORBITAIS DO PROGRAMA ESPACIAL BRASILEIRO
O primeiro programa espacial brasileiro foi denominado MECB (Missão Espacial Completa Brasileria) e, mais tarde, em parceria com a China, criou em julho de 1988 o Programa denominado CBERS (Chine-Brazil Earth Resources Satellite).
SENSORES UTILIZADOS NO PROGRAMA MECB
O primeiro satélite brasileiro completou dez anos em órbita. O SCD-1, lançado em 9 de fevereiro de 1993, é um satélite de coleta de dados e foi projetado e construído pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) como parte da Missão Espacial Completa Brasileira (MECB) para captar sinais de plataformas coletoras de dados ambientais instaladas em terra e retransmiti-los para a estação de recepção e processamento do INPE em Cuiabá (MT). De Cuiabá, os dados coletados a cada dez ou doze minutos são transmitidos para Cachoeira Paulista/SP, onde ficam disponíveis para empresas e instituições no Brasil e no exterior. Em outubro de 1998 foi lançado um segundo satélite de coleta de dados, o SCD-2, sendo que a órbita do segundo completa a do primeiro. O Programa contempla o lançamento de um terceiro satélite.
Satélite SCD-1
s.d. = sem dados/informações
Passa pelo Brasil cerca de 8 vezes ao dia
Passa pelo Brasil cerca de 8 vezes ao dia
Período de Revisita
25º25ºInclinação
750 km750 kmAltitude
CircularCircularÓrbita
AtivoAtivoSituação Atual
22/10/199809/02/1993Lançamento
SCD-2SCD-1Satélite
BrasilPaís/Região
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)Instituição Responsável
Missão Espacial Completa Brasileira (MECB)Missão
CARACTERÍSTICAS DOS SATÉLITES
Características Técnicas Principais dos sensores SCD
Estrutura mecânica de alumínio e controle térmico passivo
Tamanho: 1m de diâmetro, 1,25m altura
Potência Mínima: 70 W obtida por geradores solares
Estabilização inercial por rotação
Determinação de atitude por sensores solares e magnetômetro
Radiocomunicação em 2 GHz e 401 MHz
O sistema de coleta de dados conta, atualmente, com uma rede composta de mais de 500 plataformas espalhadas em todo o território brasileiro, algumas em regiões bem remotas, que possuem sensores eletrônicos responsáveis pela medição de vários parâmetros ambientais, como nível d'água em rios e represas, qualidade de precipitação pluviométrica, pressão atmosférica, intensidade da radiação solar, temperatura do ar, entre outros.
PRINCIPAIS APLICAÇÕES
Coleta e comunicação de dados ambientais; Proporciona aos pesquisadores possibilidades de estudos
mais precisos nos campos da meteorologia, oceanografia e química da atmosfera, em função da maior freqüência e regularidade de obtenção das informações.
SENSORES UTILIZADOS NO PROGRAMA CBERS
Um programa de cooperação foi assinado em 6 de julho de 1988 entre a China e o Brasil para desenvolver dois satélites de observação da Terra. Esse programa conjunto de Satélites Sino-Brasileiros de Recursos Terrestres (CBERS) combina os recursos financeiros e de especialistas dos dois países para estabelecer um sistema completo de sensoriamento remoto, que é competitivo e compatível com o presente cenário internacional. O programa CBERS foi concebido como modelo de cooperação horizontal e intercâmbio entre países em desenvolvimento.
Os satélites CBERS1 e CBERS-2 foram lançados por foguetes chineses da série Longa Marcha a partir da base de lançamento de Shanxi e Taiyuan respectivamente, na República Popular da China.
Esse satélite possui três tipos de sistemas sensores de coleta de dados de SR para recursos naturais: o CCD, o IR-MSS e o WFI.
Esquema do satélite CBERS com alguns de seus componentes
CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO SENSOR CCD DO SATÉLITE CBERS
19,5IV próximo0,77 – 0,89770 – 890B4
19,5Visível e IV próximo0,51 – 0,73510 – 730B5 (PAN)
19,5Vermelho0,63 – 0,69630 – 690B3
19,5Verde0,52 – 0,59520 – 590B2
19,5Azul0,45 – 0,52450 – 520B1
Resolução espacial (m x
m)
Região do espectro
Faixa espectral_____________________________________________________________________
nm mm
Banda
SISTEMA SENSOR CCDA câmara CCD de alta resolução ( 20 m) tem a capacidade adicional de apontamento lateral de ±32º, que dá frequência de observações aumentada ou visão estereoscópica para uma dada região.
CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO SENSOR IR-MSS DO SATÉLITE CBERS
77,8IV termal10.040 –12.050B9
77,8IV Médio2.080 – 2.350B8
77,8IV Médio1.550 – 1.750B7
77,8VIS-IV próximo500 – 1.100B6
Resolução espacial
(m x m)
Região do espectro
Faixa espectral
(nm)
Banda
SISTEMA IR-MSSO IR-MSS fornecem informações mais detalhadas em uma visada mais estreita, de 120 km, com resolução de 80 e 160 m.
CARACTERÍSTICAS ESPECTRAIS E ESPACIAIS DO SENSOR WFI DO SATÉLITE CBERS
256IV próximo770 – 890B11
256Vermelho630 – 690B10
Resolução espacial
(m x m)
Região do espectro
Faixa espectral
(nm)
Banda
SISTEMA IR-WFIO WFI tem uma visada de 900 km no solo, que dá uma visão sinótica com resolução espacial de 260 m e cobre o planeta em menos de 5 dias.
Esquema do satélite CBERS para mostrar a largura das
faixas de varredura dos três sistemas sensores
O satélite CBERS situa-se a uma altitude de 778 km da Terra, em órbita circular, síncrona com o Sol, com um ângulo de inclinação de 98,504º em relação ao plano equatorial.
Projeto CBERSProjeto CBERS
• Devido ao sucesso do CBERS-1 e 2, Devido ao sucesso do CBERS-1 e 2, os dois governos decidiram, em os dois governos decidiram, em novembro de 2002, dar continuidade novembro de 2002, dar continuidade ao Programa CBERS firmando um ao Programa CBERS firmando um novo acordo para o desenvolvimento novo acordo para o desenvolvimento e lançamento de mais dois satélites, e lançamento de mais dois satélites, os CBERS-3 e 4.os CBERS-3 e 4.
•
Projeto CBERSProjeto CBERS
• A participação brasileira foi ampliada A participação brasileira foi ampliada para 50%, o que leva o Brasil a uma para 50%, o que leva o Brasil a uma condição de igualdade plena com o condição de igualdade plena com o parceiro. Em 2007 ocorreu parceiro. Em 2007 ocorreu lançamento do CBERS-2B, e para o lançamento do CBERS-2B, e para o CBERS-3 a previsão é para 2014.CBERS-3 a previsão é para 2014.
• Os satélites CBERS-3 e 4 representam uma Os satélites CBERS-3 e 4 representam uma evolução dos satélites CBERS-1 e 2. Para o evolução dos satélites CBERS-1 e 2. Para o CBERS-2B e 3, serão utilizadas no módulo carga CBERS-2B e 3, serão utilizadas no módulo carga útil quatro câmeras (Câmera PanMux - PANMUX, útil quatro câmeras (Câmera PanMux - PANMUX, Câmera Multi Espectral - MUXCAM, Imageador Câmera Multi Espectral - MUXCAM, Imageador por Varredura de Média Resolução – IRSCAM, e por Varredura de Média Resolução – IRSCAM, e Câmera Imageadora de Amplo Campo de Visada Câmera Imageadora de Amplo Campo de Visada – WFICAM) com desempenhos geométricos e – WFICAM) com desempenhos geométricos e radiométricos melhorados. A órbita dos dois radiométricos melhorados. A órbita dos dois satélites é a mesma que a dos CBERS-1, 2 e 2B. satélites é a mesma que a dos CBERS-1, 2 e 2B.
SISTEMAS SENSORES ATIVOS
O RADAR é um sistema sensor ativo que opera na faixa espectral de radio ou de microondas. Seu princípio de funcionamento consiste na emissão de pulso de microondas e registro do sinal de retorno. O registro da energia refletida, após a interação do sinal com os alvos da superfície terrestre, contém duas grandezas distintas: o tempo de retorno e a intensidade do sinal.
Designações das bandas de RADAR
Sensoriamento remoto1.000 - 30030 - 100P
Sensoriamento remoto; VLB1*; GPS*
2.000 – 1.00015 - 30L
Transponder de satélites de comunicações
4.000 – 2.0007,50 - 15S
Sensoriamento remoto8.000 – 4.0003,75 – 7,50C
RADARES de espaço aéreo e Sensoriamento remoto
12.500 – 8.0002,40 – 3,75X
Comunicações e RADARES de espaço aéreo
18.000 – 12.5001,67 – 2,40Ku
Comunicações26.500 – 18.0001,10 – 1,67K
Comunicações40.000 – 26.5000,75 – 1,10Ka
Utilização
mais comum
Frequência (MHz)
Comprimento de onda
(cm)
Banda
* Very Large Baseline Interferometry. ** Global Position System
Como representantes dos sistemas de sensores ativos orbitais (sistemas RADAR), têm-se:
RADARSAT: satélite canadense. JERS-1: satélite japonês. ERS-1: agência espacial européia.
SISTEMA SENSOR RADARSAT
Explorado pela Agência Espacial Canadense, o Radarsat é um satélite de Observação da Terra munido de um sensor RADAR com Antena de Abertura Sintética (Synthetic Aperture Radar - SAR). O RADARSAT é o primeiro satélite com um Instrumento SAR explorado operacionalmente e comercialmente. Atualmente o satélite RADARSAT-1 está em operação, e o RADARSAT-2 está sendo construído. A previsão para o seu lançamento é 2003.
RADARSAT e seus principais constituintes
Detalhes do sistema de imageamento do RADARSAT-SAR
Características da carga útil do satélite RADARSAT
500100 x 10020 - 49ScanSAR (wide)
-Interrompido20 -39 a
31 46
ScanSAR (estreita)
7520 x 2049 – 59Cobertura estendida
4510 x 937 – 48Resolução fina
15028 x 3520 – 39Banda larga (wide swath)
10028 x 2520 -49Standard
Faixa de
Imageamento (km)
Resolução
(m x m)
Ângulo de incidência
Sensor
Imagem da região da Serra dos Carajás (PA) obtida pelo RADARSAT-1
