Mapeamento do uso do solo - iepec.comiepec.com/wp-content/uploads/2015/03/mapeamento-apostila-3.pdf · A seguir serão apresentadas informações sobre a missão Landsat e o sensor

Multidisciplinar

Allan ArnesenFrederico T. GenofreMarcelo Pedroso Curtarelli

Mapeamento do uso do solopara manejo de propriedades rurais

C A P Í T U L O

3Aquisição de imagens e processamento de

dados

Neste capitulo serão apresentados em detalhes de alguns dos principais senso-

res e missões espaciais dedicadas à observação da Terra (como por exemplo, a

missão Landsat) responsáveis por fornecer grande quantidade de dados sobre a

superfície terrestre.

4.1. Principais missões e sensores de observação da terra

A seguir serão apresentadas informações sobre a missão Landsat e o sensor MO-

DIS, que são de grande importância para a observação da Terra e são apontadas

por muitos especialistas da área como os principais sistemas de sensoriamento

remoto que já existiram. Além das informações apresentadas nesta apostila, o

aluno pode encontrar maiores detalhes nos seguintes sites da internet:


36 IEPEC

» http://landsat.usgs.gov/index.php;

» http://modis.gsfc.nasa.gov/.

4.1.1. Missão Landsat

O primeiro satélite da série Landsat foi lançado no início dos anos 70. Atualmente,

no ano 2014, está operando o oitavo satélite da série (Landsat-8). Esta série de

satélites é a principal no campo do sensoriamento remoto, não só por ser a de

período de vida mais longo de fornecimento contínuo de dados, mas também

pela notável facilidade de acesso e qualidade dos dados gerados. A Tabela 2

apresenta as principais características dos satélites da série Landsat.

Capítulo 3Aquisição de imagens e processamento de dados

37O portal do agroconhecimento

Tabela 2. Satélites do programa LandsatR

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38 IEPEC

Todos os satélites da missão Landsat possuem ou possuíram órbita do tipo polar

circular e sol síncrona, sendo que o horário de passagem pelo Equador terrestre

varia entre 9:45 a.m. e 10 a.m.

Dentre os sensores que operaram e operam a bordo dos satélites da missão

Landsat podem ser citados com destaque os sensores TM e ETM+. O sensor TM

operou a bordo de dois satélites da missão, o Landsat 4 e o Landsat 5, fornecendo

imagens initerruptamente por cerca de 30 anos. Tal fato faz deste sensor um dos

mais importantes na história do sensoriamento remoto, sendo responsáveis por

um dos maiores acervos de imagens da Terra.A Tabela 3 apresenta as principais

características dos sensores TM.

Tabela 3. Principais características do sensor TM

Período de operação Julho/1982– 1993(Landsat 4)Março/1985 – 2013 (Landsat 5)

Resolução espacial 30 m (bandasvisível) 120 m (banda-termal)

Resolução temporal 16 dias

Número de bandas 7 bandas (6 visível; 1 termal)

Resolução radiométrica 8 bits

Largura da cena imageada 185 km

Vida útil 3anos

O sensor ETM+ operou a bordo do satélite Landsat-7, funcionando corretamente

por cerca de 4 anos (entre 1999 e 2003). O sensor ETM+ apresentou os seguintes

avanços em relação ao sensor TM:

» Inserção da banda pancromática com 15 m de resolução espacial;

» Aprimoramento no sistema de calibração radiométrica, garantindo



uma precisão radiométrica absoluta de ±5%;

» Melhorias na geometria de imageamento, resultando em uma

maior precisão em imagens corrigidas apenas a partir de dados de

efemérides de satélite geradas pelo sistema de posicionamentoa

bordo;

» Melhorias na resolução espacial da banda localizada no infraver-

melho termal (60 m).

A Tabela 4 apresenta as principais características dos sensores ETM+.

Tabela 4. Principais características do sensor ETM+

Período de operação Julho 1999 - 2003

Resolução espacial15 m (banda pancromática); 30 m

(bandasmultiespectrais); 60 m (banda-termal)


Número de bandas 8 bandas (1 pan; 6 visível; 1 termal)


Largura da cena imageada 185 km

Vida útil 5

O mais recente satélite da série é o Landsat-8, lançado em 2013, e o principal

sensor a bordo é o OLI. Este sensor é uma continuação do sensor ETM+ anterior-

mente a bordo dos Landsats-7. A seguir são apresentadas algumas melhorias do

sensor OLI em relação ao sensor ETM+:


40 IEPEC

» Aumento no número de bandas espectrais – 9 bandas contra 7 do

ETM+;

» Estreitamento de algumas bandas espectrais;

» Melhorias na resolução radiométrica do sensor – 12 bits contra 8

bits do ETM+

As principais características do OLI são resumidas nas Tabelas 5 e 6. A Figura 11

apresenta uma comparação entre o posicionamento e largura de bandas dos

sensores ETM+ e OLI.

Tabela 5. Principais características do sensor OLI

Período de operação Fevereiro 2013 - Atual

Resolução espacial 15 m (pancromática) e 30 m (multies-pectrais)


Número de bandas 9 bandas


Largura da cena imageada 170 km – 185 km

Vida útil 5 anos



Tabela 6. Características das bandas espectrais do sensor OLI

# Banda Largura de banda

1 0.43 - 0.45

2 0.450 - 0.51

3 0.53 - 0.59

4 0.64 - 0.67

5 0.85 - 0.88

6 1.57 - 1.65

7 2.11 - 2.29

8 0.50 - 0.68

9 1.36 - 1.38

Figura 11. Comparação entre o posicionamento e largura das bandas dos sensores ETM+ e OLI.


42 IEPEC

4.1.2. O sensor MODIS

O sensor MODIS (Moderate Resolution Spectroradiometer, SOLOMONSON et al.,

1989) é um instrumento chave para estudos ambientais, desenvolvido no con-

texto do programa EOS (Earth Observing System) da NASA (National Aeronautics

and Space Administration). As diversas aplicações dos dados coletados pelo sen-

sor MODIS proporcionaram melhorias no monitoramento de ambientes terrestres,

aquáticos e da atmosfera, subsidiando diversas pesquisas, com fornecimento

contínuo de dados e produtos padronizados (JUSTICE et al., 1998).

A bordo das plataformas EOS-Terra e EOS-Aqua, o MODIS possuí alta sensibilidade

radiométrica (12 bits) em 36 bandas espectrais que variam em comprimento

de onda de 400 nm a 14400 nm (JUSTICE et al., 2002). A Tabela 7 apresenta as

principais características do sensor MODIS.

Tabela 7. Resumo das características do sensor MODIS

Órbita Sol síncrona, quase polar e circular

Taxa de escaneamento 20,3 rpm

Faixa imageada 2330 km (cross track) e 10 km (along track)

Dimensões do sensor 1,0 x 1,6 x 1,0 m

Peso 228,7 kg

Taxa de transmissão de dados 10,6 Mbps (pico) e 6,1 Mbps (em média)


Resolução espectral 36 bandas espectrais

Resolução temporal 1-2 dias

Resolução espacial250 m (bandas 1-2)500 m (bandas 3-7)

1000 m (bandas 8-36)



4.2. Principais bancos de imagens disponíveis gratuitamente

Dentre os bancos de imagens que disponibilizam dados gratuitamente podemos

citar com destaque o banco de imagens do INPE (Figura 12) <http://www.dgi.

inpe.br/CDSR/>

Figura 12. Banco de imagens do INPF.

O Global Visualization Viewer(GLOVIS) do Serviço Geológico Americano (USGS)

<http://glovis.usgs.gov/> (Figura 13).


44 IEPEC

Figura 13. GLOVIS USGS.

E o portal Reverb da Agência Espacial Americana (NASA) <http://reverb.echo.

nasa.gov/> (Figura 14).

Figura 14. Portal Reverb NASA.



As consultas podem ser realizadas utilizando diferentes filtros, como datas, área

geográfica, sensor, cobertura de nuvens entre outros. Em todos os bancos de

imagens é necessária a realização de um prévio cadastro para consulta e baixar

os dados solicitados.


46 IEPEC

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