Sensoriamento Remoto e Aspectos relevantes sobre as Tecnologias da Geoinformação

O registro através de sensores remotos de informações sobre objetos reais e também de fenômenos espaciais, permite a caracterização e classificação sem contato físico entre o que chamamos de alvo e o sensor. Para o uso adequado deste material é importante o reconhecimento das potencialidades e limitações das fontes de dados, bem como do comportamento espectral dos objetos da superfície. Em Sensoriamento Remoto a de obtenção de imagens se dá de três principais formas: a terrestre, a aérea e a orbital.

Fonte: GTMAGEO

No método terrestre, a aquisição de imagens fotogramétricas ocorre por meio de fototeodolitos. Já no método aéreo o procedimento ocorre através de câmeras acopladas a Veículos Aerotripulados ou também Veículos Aéreo não Tripulados (VANTs), sendo que no Brasil só são permitidos os do tipo remotamente pilotados (RPA, Remotely-Piloted Aircraft). Atualmente, as formas aéreas de aquisição de imagens ganharam um novo recurso mais barato e rápido com Drones, que passaram a ser regulamentados na Resolução nº 419, de 2 de maio de 2017 da Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC), que é complementar às normas de operação de Drones estabelecidas pelo Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA) e pela Agência Nacional de Telecomunicações (ANATEL) . Pelo regulamento da ANAC, o que muda essencialmente entre Drones e VANTs é o uso do instrumento. Segundo o regulamento, os Drones são VANTs remotamente pilotados usados para recreação e lazer e os RPA também são VANTs, contudo utilizados para fins experimentais, comerciais ou institucionais. E por fim, no método orbital as imagens são adquiridas através de câmeras dispostas em satélites artificiais.

O Sensoriamento Remoto tem sua origem ligada ao desenvolvimento dos sensores fotográficos (American Society of Photogrammetry apud NOVO, 1992, p. 3), cuja história se divide em dois períodos principais: entre os anos de 1860 e 1960, quando era baseado na utilização de fotografias aéreas, e o período de 1960 ao atual, caracterizado pela multiplicidade de sistemas imageadores (ASP, 1975 apud NOVO, 1992, p. 3). Os sensores remotos são portanto “quaisquer equipamentos capazes de transformar alguma forma de energia em um sinal passível de ser convertido em informação sobre o ambiente, sem contato físico entre esses sensores e os alvos de interesse”

Um recurso do Sensoriamento Remoto são as fotografias aéreas, que consistem em imagens adquiridas por câmeras fotogramétricas transportadas em aviões. Neste tipo de voo, o planejamento é feito para que aconteça uma sobreposição intencional de faixas fotografadas, com recobrimento lateral entre cerca de 20% e 30% para que não existam problemas de conectividade entre as imagens e de 50% a 60% de recobrimento longitudinal, a fim de que posteriormente possam ser extraídas informações de altimetria através da estereoscopia. Entre os fatores que afetam a qualidade das fotografias aéreas e também orbitais estão: a reflectância11 do alvo, a angulação de elevação do sol e o espalhamento (NOVO, 1992, p. 71).

As imagens orbitais correspondem àquelas adquiridas em sensores presentes em satélites artificiais, que podem ser plataformas não tripuladas ou plataformas tripuladas. Estas imagens são produtos da captação de energia refletida ou emitida pela superfície da terra, de acordo com a estrutura física e bioquímica dos objetos, e são disponibilizadas ao usuário final em uma imagem em níveis digitais (ND), também chamados de níveis de cinza (NC), que correspondem à média da intensidade da energia eletromagnética refletida ou emitida pelos diferentes materiais presentes na superfície representada pelo pixel que compõe a imagem.

Esta forma de energia é a radiação eletromagnética, que varia de acordo com a frequência e comprimento de onda e é representada pelo espectro eletromagnético. “As ondas eletromagnéticas são do tipo transversal e não necessitam de um meio de propagação, ou seja, propagam-se até mesmo no vácuo.” (MOREIRA, 2007, p. 21). O espectro eletromagnético é constituído por ondas eletromagnéticas com ampla faixa de comprimentos de onda e frequências de oscilação. As ondas eletromagnéticas cobrem um largo espectro, ou seja, um largo intervalo de frequências de oscilação por intervalo de tempo das cargas elétricas, e um largo intervalo de comprimento de onda.

As ondas possuem 5 grandezas físicas: frequência, período, comprimento de onda, velocidade e amplitude. A frequência é o número de oscilações da onda por um certo período de tempo, representada pela letra f. A unidade para frequência é o hertz (Hz), que é a expressão de oscilações por segundo. O período é o tempo necessário para a fonte produzir uma onda completa. É representado pela letra T e é medido em segundos. É possível relacionar a frequência e o período de uma onda, a equação é f = 1/T ou T = 1/f. Já o comprimento de onda é o tamanho de uma onda, que pode ser medida de crista a crista, do início ao final de um período ou de vale a vale. É representada pela letra grega lambda (λ).

A velocidade sempre é determinada pela distância percorrida sobre o tempo gasto. No vácuo, a velocidade de uma onda eletromagnética é a mesma para todas as frequências, sendo 299.792,458 km/s, ou seja, é a velocidade da luz, chamada de constante c. E a amplitude é a altura da onda, ou seja, é a distância entre o eixo da onda até a crista. Quanto maior for a amplitude, maior será a quantidade de energia transportada.

Definidos estes cinco elementos, cabe dizer que o comprimento de onda tem uma relação inversa com a frequência, ou seja, o comprimento de onda é igual à velocidade da onda dividida pela frequência da onda. Brito (2007, p. 35) define que “a radiação eletromagnética, vista como uma onda, possui um espectro de comprimento de onda (μm) e consequentemente, de frequência (Hz) distintos”. Como as ondas eletromagnéticas se propagam com a mesma velocidade (velocidade da luz) as ondas de maior frequência serão aquelas de menor comprimento de onda e as ondas de menor frequência apresentam o maior comprimento de onda. E assim os diversos tipos de ondas eletromagnéticas formam uma faixa de frequências com os respectivos comprimentos de ondas, que caracterizam o espectro eletromagnético.

Os corpos respondem à energia eletromagnética sobre eles, que incide de três maneiras: absorvendo-a, transmitindo-a ou refletindo-a além, é claro, da emissão, que é natural de todos os corpos. Para o Sensoriamento Remoto interessa principalmente a reflexão, pois é a partir da energia refletida pelas feições da superfície terrestre que os filmes ou dispositivos CCD das câmaras são sensibilizados. (BRITO, 2007, p. 38).

Os corpos portanto apresentam determinados padrões de resposta quando reagem à radiação eletromagnética que permitem caracterizá-los, muitas vezes de maneira conjunta com outros dados.

[…] cada corpo reage de maneira diferente à mesma radiação, graças às idiossincrasias que naturalmente cada um deles possui. Assim, para diferentes corpos e diferentes radiações e, consequentemente, para diferentes comprimentos de onda, têm-se diferentes intensidades refletidas e/ou emitidas. Graças a essa propriedade, pode-se ter o conceito de cores. Assim, vê-se um corpo como “verde” porque, em verdade, este reflete e/ou emite (de forma difusa) radiação na faixa do verde. (BRITO, 2007, p. 39).

Fonte: Exame de Qualificação Doutorado PPGMA-UERJ. Teixeira, 2018. A Lagoa de Itaipu: (re)conhecimento a partir de diálogos no mundo vivido

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