PNAE: Grupo de Observação da Terra

Revisão do PNAE3 Setembro 2004

Licença de Uso: Creative Commons Atribuição-Uso Não-Comercial-Compartilhamentohttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/br/

Landsat-5

Landsat-7

CBERS

ORBVIEW-3

Spot-4

ERS-1

ENVISAT

IRS

EROS

EOS-AM-1/TERRA

JERS-1

IKONOSKompsat

QuickBird

Spot-5

EOS-PM-1/AQUAEO-1ALOS, ADEOSSAC-C

Porque Sensoriamento Remoto?

Quando precisamos de informação consistente para todo o planeta.

Quando precisamos monitorar uma grande área de forma sistemática, confiável e independente.

Quando precisamos coletar informação em locais de acesso difícil ou restrito.

Quando há uma uma necessidade de obter informação rapidamente sobre eventos cuja localização e ocorrência são imprevisíveis.

Em todos estes casos, satélites de sensoriamento remoto são a única alternativa.

FONTE: John McDonald (EOBN 2002)

Porque Sensoriamento Remoto?

CBERS/WFI, 09/04/2000, 250 m,3 a 5 dias ETM+(TM-7), 05/08/1999, 25 m, 16dias IKONOS-2, 20/08/2000, 1m(4), 3 a 7 dias

O novo panorama internacional em Sensoriamento Remoto

Diferentes alternativas de satélites Alta resolução espacial (IKONOS, QuickBird, EROS) Média resolução espacial (CBERS, LANDSAT, IRS, SPOT) Alta resolução temporal (WFI) Alta resolução temporal, alta resolução espectral (MODIS,

MERIS) Micro-ondas (RADARSAT, ENVISAT, ALOS/PALSAR)

Satélites de Observação da Terra: Políticas de Dados

Diferentes políticas de acesso Alta resolução espacial (0.5 – 5 m)

Ênfase comercial Média resolução (20-80 m)

Baixo custo, sem royalties (LANDSAT) Disponibilidade via Internet (CBERS, ASTER)

Alta resolução temporal, alta resolução espectral (32-200 bandas) Diferentes resoluções

Radar Diferentes bandas e resoluções

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

MODIS 2001

MERIS 2002

WFI 2003

WFI-IRS 2002

AWFI 2008

Programas Internacionais de Sensoriamento Remoto – Optico (Alta Resolução Temporal)

Alerta Desmatamento – Sensores

TERRA e AQUA

MODIS - Moderate-resolution

Imaging Spectroradiometer36 bandas

Resolução temporal: DiáriaResolução espacial: 250 m

CBERS - China-Brazil Earth Resources Satellite

Sensor WFI

2 bandas

260 m de resolução

Repetitividade: 5 dias

MODIS R (MIR) G (NIR) B (RED) - 08/AGOSTO/2003

MODIS R (MIR) G (NIR) B (RED) - 09/AGOSTO/2003

MODIS R (MIR) G (NIR) B (RED) - 10/AGOSTO/2003

MODIS R (MIR) G (NIR) B (RED) - Mosaico/AGOSTO/2003

WFI/CBERS - 25/03/2000 – Mato Grosso

WFI/CBERS – Mosaico Março 2000 – Mato Grosso

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

LANDSAT5 1984

LANDSAT8 2008?

SPOT4 1998

SPOT5 2002

CBERS-2 2003

CBERS-3 2007

IRS-P6 2003

Programas Internacionais de Sensoriamento Remoto – Optico (Media Resolução, Cobertura Global)

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

IKONOS 2000

QUICK 2002

EROS 2001

SPOT-5 2002

Pleiades 2007

Programas Internacionais de Sensoriamento Remoto – Optico (Alta Resolução)

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

ENVISATASAR

C-HH

ENVISAT-2 C-dual

TERRASAR X-dualinterf

RADARSAT-2 C-quadinterf

PALSAR L-quad

MAPSAR L-quad

Programas Internacionais de Sensoriamento Remoto - SAR

A S O N D J F M A M J J A S O N D J F

GEO Calendar

Earth Observation Summit-IWashington, D.C., United StatesJuly 31, 2003,

2003 2004 2005

GEO-1 Washington, D.C., United StatesAugust 1-2, 2003

Earth ObservationSummit-II Tokyo, Japan April 25, 2004

GEO-2 Baveno, Italy November 28-29, 2003

= Earth Observation Summits

= GEO Meetings

= GEO Secretariat MeetingsGEO-3 Cape Town, South Africa February 25-27, 2004

Earth Observation Summit-IIIBrussels, Belgium February 16, 2005

GEO-6 Brussels, Belgium February 14-15, 2005

GEO-5 Ottawa, Canada November 29-30, 2004

GEO-4 Tokyo, Japan April 22-23, 2004

Terrestrial

Airborne

Near-Space

LEO/MEO Commercial Satellites and Manned Spacecraft

Far-Space

L1/HEO/GEO TDRSS & CommercialSatellites

Dep

loya

ble

Perm

anen

t Coordinating Earth Observing Systems

Forecasts & Predictions

Aircraft/Balloon Event Tracking and Campaigns

User Community

Vantage Points Capabilities

Turning Observations into Knowledge Products

Group on Earth Observation System of Systems

Fosso de Conhecimento em Observação da Terra

source: John McDonald (MDA)

Estação de Cuiabá – 30 anos

Brasil foi o terceiro país do mundo a utilizar imagens LANDSAT

Desde 1973

Centro de Dados

Disponibilizar as imagens de satélites do acervo do INPE para seu acesso on-line ou near on-line.

Sistema para recuperar e gerenciar o acervo de imagens do INPE

Unificar a informação referente a todos os dados de satélites neste Centro

Histórico

Imagens LANDSAT Iniciado em 1972: LANDSAT-1,2,3 (MSS) e 5 e 7 (TM e ETM)

Outros satélite Imagens CBERS-1, ERS-1/2, Spot-1/2/4, Radarsat-1.

Acervo A maioria dos dados gravados em fitas de alta densidade

(HDDT) Acervo com 10.000 fitas HDDT. Vida útil é de 10 anos, depende muito das condições de

armazenamento e manuseio.

Base de Dados

A Base de Dados Dados de MSS em fitas HDDT, ~ 2600 fitas ~10 TB Dados do CBERS em DLT, ~700 DLT’s ~28 TB Dados de TM e ETM+ em DLT, ~700 DLT’s ~28 TB Dados de TM em fitas HDDT, ~6500 fitas ~58 TB Dados do ERS em fitas HDDT, ~680 fitas ~ 6 TB Dados do Spot em fitas HDDT, ~190 fitas ~ 2 TB* Dados de Radarsat em DLT, ~60 DLT’s ~ 2 TB TOTAL 134 TB

Fluxo de Dados

TapeDLT

Base de Dados

MSSRBVTM

HRV

HDDT

ETMCCD

TMHRV

SAR

DLT

Copia

TesteNãoSimNão

SistemaProcessamento

Sim

NãoNãoSimNão

Catalogoon-line

Sim

Sim

Copia deProdutos

Scannerde Neg.

OUTROS

Usuário

SAÍDA

Imagens MSS – Landsat 3 – São Paulo (1977)

Imagens MSS – Landsat 2 – Manaus(1977)

Imagens TM – Landsat 5 – Manaus (1987)

CBERS-1/2

Lançamento do CBERS-2(21 de Outubro de 2003)

CBERS

CBERS-2 Delta do Parnaíba Nov-2003

CBERS-2 Manaus

CBERS-2 Pradópolis (SP) Nov 2003

CBERS-2 Represa de Sobradinho Dez 2003

Número de total de imagens solicitadas e atendidas 22.460 Número de órgãos governamentais que solicitaram imagens CBERS 194 Número de empresas privadas que solicitaram imagens CBERS 356 Número de entidades educacionais que solicitaram imagens CBERS 208 Número de particulares que solicitaram imagens CBERS 81

Relatório de Distribuição de Imagens CBERS20/8/2004

Estação de Recepção de Imagens

Estratégia anterior Compra de tecnologia

LANDSAT/RADARSAT = US$ 25 milhões CBERS = US$ 12 milhões

Estratégia de autonomia tecnológica Estação CBERS-2 (nacional)

Software de Processamento = empresa nacional Futuro: estação multi-missão

Projeto PIPE-FAPESP

CBERS-1 e CBERS-2

Objetivos Receber e disseminar imagens CBERS Desenvolver aplicações de imagens CBERS Produzir estação de recepção CBERS com tecnologia nacional

Benefícios Estação CBERS-1 (comprada da França): Us$ 13 milhões Estação CBERS-2 (feita no Brasil): Us$ 5 milhões Possibilidade de exportação de estações CBERS

Argentina, Itália, México

Concepção da Estação CBERS

Reception &Recording System

RRS

Quality Control System

QCS

Product Generation System

PGS

Catalogue Browse System

CBS

Order Management System

OMSAcquisition

Planning SystemAPS

Management System

Sistema de Geração de Produtos

Política de Dados CBERS

Todas as imagens CBERS estarão disponíveis na Internet Seleção e download sem custo para usuários no Brasil

Objetivo Garantir a inclusão digital em Sensoriamento Remoto Favorecer uma melhor gestão do território Apoiar os estudos ambientais no País

Benefícios para Nordeste e Norte Acesso rápido a dados de sensoriamento remoto Disponibilidade adicional de software de processamento de

imagens (SPRING)

CBERS-3/4

CBERS 1/2

m

0.4 2.50.7 1.10.90.5 1.5 1.7 2.3

WFI 200 m (890 km)

MSS 80 m (120 km)

CCD 20 m (120 km)

CBERS 3 - 4

m

0.4 2.30.7 1.10.90.5 1.5 1.7 2.1

WFI 73 m (860 km)

MSS 40 m (120 km)

CCD 20 m (120 km)

MUX 10 m (60 km)

PAN 5 m (60 km)

CBERS 3/4 and LANDSAT-8

m0.4 2.30.7 1.10.90.5 1.5 1.7 2.1

CCD 20 m (120 km)

MUX 10 m (60 km)

PAN 5 m (60 km)

PAN 15 m (180 km)

TM 30 m (180 km)

MSS 40 m (120 km)

WFI 73 m (860 km)

CBERS 3/4 and IRS

m0.4 2.30.7 1.10.90.5 1.5 1.7 2.1

CCD 20 m (120 km)

MUX 10 m (60 km)

PAN 5 m (60 km)

PAN 2.5 m (30 km - stereo)

LISS 23 m (140 km)

MSS 40 m (120 km)

WFI 73 m (860 km)

MSS 5.8 m (24 km)

AWFIS 70 m (700 km)

MAPSAR: Uma Proposta de Missão SAR

Objetivos Estratégicos

8. Definir a configuração do MAPSAR (radar) e realizar estudos associados

Ações Encontro com Usuários (março/2002) Estudo pré-fase A (ETE/OBT + DLR) Adequação à plataforma multi-missão

Sensor Óptico x Radar

Capta a radiância emitida Sensível à interação alvo-luz de

cada objeto Operação diurna Dependência das condições

climáticas

Emite e recebe pulso (sensor ativo) Sensível à forma dos objetos Operação diurna ou noturna Independência das condições

climáticas

Landsat 7 Data Archived at EDC

237,727 Scenes

16,839 daytime path/row combinations(6/29/99 - 3/31/02)

Volume of Cloud Free Landsat 7 Data

79,223 Scenes with 30% or less cloud cover

12,785 unique, daytime path/row combinations(6/29/99 - 3/31/02)

Application /MAPSAR parameters

Agriculture

Cartography

Disaster (Oil slick/

Ship Monitoring)

Forestry

Geology/

Geomorphology

Hydrology

Oceanography

Urban

Mapping

Frequency L L

L C

C L

L *, C L

L L

L, C L

C L

L C

Polarization/ Polarimetry

quad. pol quad. pol

N. E. N. E.

VV, HH quad. pol

quad-pol. quad. pol

HH, HV quad. pol

quad. pol. quad. pol

quad-pol quad. pol

quad-pol quad. pol

Incidence Interval

variable 25°-45°

variable(45 ° *) (45 ° *)

20°-30°/ 45°-60° variable

20°-45° 20°-45°

large interval large interval

20°-45° 20°-45°

High (45-60°) (45-60°)

40°-45° variable

Spatial Resolution

30 meters 3-5 meters

5 meters 3-5 meters

30-50/15 m 3-5 meters

10 meters 10 meters

5 – 10 meters 3-5 meters

10 meters 3-5 meters

variable(High/ Moderate)

(High/Moderate)

5 meters 3-5 meters

Swath 30 km 30 km

N. A. variable

150-350 km variable

100 km variable

40-100 Km 40-100 Km

100 km variable

350 km(ScanSAR and FineModes)

variable

40-100 km 40-100 km

Orbit Inclination

N. A. sun-syn

sun-syn sun-syn

sun-syn sun-syn

sun-syn sun-syn

sun-syn sun-syn

sun-syn sun-syn

sun-syn sun-syn

sun-syn sun-syn

Look Direction

N. A. asc/desc

asc/desc asc/desc

asc/desc asc/desc

N . A. asc/desc

asc/desc asc/desc

asc/desc asc/desc

N. A. asc/desc

asc/desc asc/desc

Revisit 15 days < 15 days

N. A.. seasonal

< 1 day < 1 day

monthly monthly

seasonal seasonal

10 –15days < 15 days

daily daily

N.A. yearly

Access to data

real-time real-time

N. A. regularly

real-time real-time

N. A. regularly

N. A. regularly

N. A. regularly

real-time real-time

N. E. regularly

Additional Requirement

- InSAR

stereoscopy InSAR (opt.)

- InSAR

- InSAR

stereoscopy InSAR

- InSAR(opt.)

raw data InSAR

- InSAR (opt.)

(N. A. = Information Not Available, * First priority)

MAPSAR Application User Requirements

Top - Brazilian User Requirements / Bottom - German User Requirements

MAPSAR

Freqüência Banda L

Polarização Simples, dual e quad. pol.

Angulo de Incidência 20°- 45°

Resolução Espacial 3-20 meters

Swath 20 km - 55 km

Órbita Polar heliossíncrona

Cobertura Global

Direção de Visada ascendente/descendente com orientação variável

Recobrimento Global 37 dias

Revisita Semanal

A

B

C

D

E

Simulação MAPSAR

Detection of Intention for Deforestation

Detection of Intention for Deforestation

Floresta inundada

Vegetacao aquatica

Periodo de seca

5 km

N

Red - JERS, green - JERS, Blue RADARSAT

C (-7dB)L (-9dB)

C (-7dB)L (-5dB)

C (-12dB)L (-14dB)

Amaz

on R

iverLake

Lago Grande Habitats (L-band and C-band)

Floresta inundada

C (-6dB)L (-4dB)

source: Maycira Costa (INPE/UVic)

Requisitos de Aplicação

Requisitos de Aplicações: Agricultura

Monitoramento Identificação

Res. Espacial 100 m < 40 m

Res. Temporal < semanal < 15 dias

Área Geográfica Cerrado,Sudeste, Sul

Cerrado,Sudeste, Sul

Bandas VIS, IR, SWIR VIS, IR, SWIR

Sensor LANDSAT/TM(CBERS-3/4)(MAPSAR)

LANDSAT/TM

Múltiplas Datas

Guará - Janeiro

Guará - Junho

Requisitos de Aplicações: Floresta

Alerta Monitoramento Identificação

Res. Espacial < 200 m 70 m < 30 m

Res. Temporal <semanal < anual < semestral

LocalizaçãoEspacial

Amazônia Amazônia,Mata Atlântica,

Pantanal

Arco de Desflorest.

Bandas VIS, IR, SWIR VIS, IR, SWIR VIS, IR, SWIR

Sensor MODIS, AWFI LANDSAT/TM(CBERS –3/4)

LANDSAT/TMSPOT-5

(IKONOS)

Imagem Óptica (TM/Landsat)

Composição Colorida 5R-4G-3B

Imagem de Radar (JERS-1)

Banda L - 1.275 GHz

A

B

C

D

E

Simulação MAPSAR

R&D in Forestry/Ecology

Evaluation of deforestation in Amazonia Monitoring of fires in savanas and tropical forests Atlantic tropical forest mapping and monitoring

Requisitos de Aplicações: Queimadas

Monitor. Identif.

Res. Espacial 1000 m < 100 m

Res. Temporal < diário < 5 dias

Área Geográfica Arco Desflorestam.,Cerrado, Sudeste

Arco Desflores.

Bandas IR emit. (3.5-4.5 m) VIS, IR, SWIR

Sensor AVHRR (SSR-1?)(CBERS-3/4)

Requisitos de Aplicações: Urbano

Monitoramento Identificação

Res. Espacial 10 m < 1 m

Res. Temporal < anual < bienal

Bandas VIS, IR VIS, IR

Sensor (CBERS –3/4)(SPOT-5)

IRS

IKONOSQuickBirdFoto aérea

Alta Resolução Espacial

Requisitos de Aplicações: Hidrologia

Monitor. Identif. Alternativa

Res. Espacial 100 m < 30 m

Res. Temporal < mensal (real-time)

Bandas VIS, IR, SWIR(SAR banda L/C)

VIS, IR

Sensor (CBERS –3/4)(MAPSAR)

LANDSAT (SPOT)

SAR e Áreas Alagadas na Amazônia

Mosaico JERS-1 (banda L-HH)

SAR e Áreas Alagadas na Amazônia

Non-wetland 1,47 Km2 x 106 83%

Wetland 0,30 Km2 x 106 17%

Requisitos de Aplicações: Oleo no Mar

Monitor. Identif. Alternativa

Res. Espacial

100 m < 30 m

Res. Temporal

(real-time) (real-time)

Bandas (SAR banda L/C) VIS, IR

Sensor (RADARSAT)(ENVISAT)

LANDSAT (SPOT)

Radarsat: Detecção de Óleo no Mar

Requisitos de Aplicações: Oceano

Monitoramento Alternativa

Res. Espacial 1000 m

Res. Temporal < diária

Bandas “Deep Blue”, VIS, TIR

Sensor (MODIS(SeaWIFS)

SEAWIFS 08/AGO/00

TSM Clorofila

Oceanografia por Satélite