O sensoriamento remoto é um conjunto de técnicas destinadas à aquisição de informações visuais (imagens) sobre objetos na superfície terrestre, sobre os sistemas ambientais e urbanos, sem que haja contato com eles.
As imagens de satélite, produtos do sensoriamento remoto, são extremamente úteis quando da espacialização dos diversos usos do solo e sua relação com os atributos dos meios físicos e bióticos.
Com a popularização de ferramentas de geovisualização, tal como o Google Earth, as imagens de satélite se tornaram referência quando o usuário busca, desde uma simples visualização de uma determinada área ou região, até mesmo análises mais complexas do território.
É importante salientar que as imagens oriundas de satélites em órbitas necessitam de manipulação para se obter uma melhor visualização e, assim, extrair as informações necessárias para os estudos territoriais. Essas manipulações são realizadas em softwares específicos de Processamento Digital de Imagens (PDI).
Em uma análise das condições de um determinado território, esses sistemas de observação da terra expressam fielmente as características temporais e espaciais das dinâmicas de ocupação do território, resultantes do assentamento do homem.
Aplicações na gestão e planejamento
Para aplicações em processos de gestão e planejamento municipal por exemplo, as imagens de satélite podem ser utilizadas para o diagnóstico do território, evidenciando suas principais características, seus pontos fortes e seus desequilíbrios e, desta forma, conhecer o seu potencial paisagístico e compreender seu funcionamento e evolução de uso do solo.
Uma análise temporal da dinâmica territorial de uma cidade com uso de imagens de satélite e técnicas de processamento digital, seja nos aspectos urbanos, seja nas áreas rurais, dará aos analistas a real dimensão desse funcionamento, auxiliando os planejadores na construção de cenários de impactos sócio ambientais dentro dos processos de gestão municipal.
De onde vem estas imagens?
Há hoje no mercado dezenas de opções de satélite de observação da terra que possam contribuir efetivamente para os processos de planejamento e gestão territorial. Satélites que fornecem imagens desde 30 metros até 30 centímetros de resolução espacial permitem análises em diversas escalas para variadas aplicações.
Há opções gratuitas, tais como a série Landsat, o Sentinel-2, a constelação do CBERS (brasileiro em parceria com a China), o Aster dentre outros que podem ser trabalhados em análises de territórios mais extensos e escalas menores. Nas opções de melhores resoluções, temos os satélites comerciais ativos desde 1999, como o Ikonos – com 1 metro de resolução espacial.
Após este período, dezenas de outros satélites de diversas operadoras mundiais surgiram para “povoar” a órbita terrestre e dar mais possibilidades de aplicações para os gestores públicos e o público em geral. Países como Japão, China, Tailândia, Israel, Cazaquistão, França, Estados Unidos, Peru, Espanha, Coreia do Sul, dentre diversos outros outros, lançaram constelações no decorrer dos últimos 15 anos.
Destacam-se satélites como QuickBird, série Kompsat, Pleiades, SPOT, série WorldView, TripleSat, RapidEye e os chineses GaoFen e SuperView-1 (com lançamentos mais recentes), que compõe a gama de mais de 50 opções de sensores e resoluções no mercado de imagens de satélite. Assim, tem-se toda superfície terrestre imageada diversas vezes, permitindo avaliações históricas e recentes.
Como esta diversidade ajuda na gestão territorial?
Essa diversidade, portanto, possibilita a captação de imagens em diferentes resoluções e em diferentes bandas espectrais e em diversas épocas. Isto permite que, tanto as instituições de pesquisa, quanto os setores privados e governamentais tenham uma maior capacidade de realizar análises e gestão territorial em diversas escalas para diversas aplicações no decorrer do tempo.
Há que se fazer menção, também, em questões relacionadas a custos, uma vez que as regras de mercado, como a concorrência de diversas operadoras de satélite e mesmo a disponibilização gratuita de imagens permitem uma maior facilidade de acesso aos produtos de sensoriamento remoto.
Este fato resulta hoje em milhares de estudos e pesquisas ambientais contribuindo efetivamente para o desenvolvimento de políticas públicas direcionadas ao conhecimento maior da superfície terrestre.
Geotecnologias no Planejamento e Gestão Municipal
O Sr. Christian Vitorino elaborou o curso on-line gratuito "Geotecnologias no Planejamento e Gestão Municipal" que está disponível na plataforma do Instituto GeoEduc. O público alvo são; gestores públicos, colaboradores de administrações pública municipais, consultores de meio ambiente, geotecnologias e gestão territorial. O acesso é gratuito com 1 hora de conteúdo e pode ser realizado através do link.
* Christian Vitorino – Sócio e Diretor de Novos Negócios da TecTerra Geotecnologias. Atua no mercado de geotecnologias há mais de 10 anos desenvolvendo negócios relacionados à comercialização de imagens de satélite e soluções em sistemas de informações geográficas.
Desde o início da operação do CBERS-4, o Brasil pode contar com imagens de satélite com processamento considerado de “classe mundial”, que podem ser imediatamente utilizadas sem a necessidade de registro com mapas. A geração de imagens ortorretificadas (georreferenciadas e corrigidas para a topografia) colabora para aumentar o uso das imagens do programa de satélites sino-brasileiros CBERS.
Em 2018, a parceria com a China completa 30 anos e o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), responsável no Brasil pelo Programa CBERS, aperfeiçoa cada vez mais a qualidade das imagens, que são distribuídas gratuitamente pela internet.
“O INPE está implantando métodos inovadores de correção atmosférica para oferecer ao usuário imagens de refletância da superfície terrestre e não apenas as bandas originais, que incluem o efeito da atmosfera”, informa João Vianei Soares, coordenador do Segmento de Aplicações do Programa CBERS.
As imagens da câmera MUX do CBERS-4, lançado em 2014, são da mesma qualidade das imagens da câmera OLI do Landsat-8, referência mundial no monitoramento da Terra por satélite.
“A câmera MUX do CBERS foi projetada e desenvolvida no Brasil. É comprovadamente um sensor de classe mundial que pode ser usado em conjunto com o que há de melhor na sua classe de resolução e ciclo de revisita. O uso integrado da MUX com a câmera OLI permite capturar o desenvolvimento de culturas agrícolas anuais. Este tipo de aplicação não é possível com satélites de ciclos longos de revisita, como os satélites de alta resolução, que possuem faixa de imageamento muito estreitas”, explica Soares.
Qualidade do CBERS-4 e Landsat-8
Inicialmente testado para a câmera MUX, o algoritmo de correção atmosférica CMPAC (Coupled Moderate Products for Atmospheric Correction) será expandido a outros sensores do satélite sino-brasileiro. O CMPAC foi desenvolvido por Vitor Martins, que concluiu mestrado em Sensoriamento Remoto no INPE e atualmente realiza doutorado nos Estados Unidos, em colaboração com os pesquisadores do Laboratório de Instrumentação de Sistemas Aquáticos (LabISA/INPE).
O novo método se baseia na coincidência entre passagens do CBERS, do MODIS (sensor a bordo dos satélites Terra e Aqua) e VIIRS (S-NPP). O MODIS-Terra, principal sensor utilizado no algoritmo, tem ciclo de revisita de 1 a 2 dias e o intervalo entre suas passagens e a do CBERS é de poucos minutos. Isto permite a aplicação dos produtos de moderada resolução desses sensores na caracterização dos constituintes atmosféricos (ozônio, vapor d´água e aerossóis) que interferem na propagação da radiação. Estes parâmetros alimentam os modelos de correção atmosférica e possibilitam a aplicação nas imagens MUX do satélite CBERS-4.
Para validar o método, foram comparadas imagens de refletância da câmera MUX com as do sensor OLI, a bordo do Landsat-8, considerado a referência de qualidade para análises quantitativas.
Segundo Martins, as análises estatísticas foram realizadas para as bandas espectrais comuns que mostraram um coeficiente de correlação superior a 0,9 com desvios relativos máximos da ordem de 10% para as bandas verde, vermelho e infravermelho (comumente usadas em estudos de vegetação).
Em breve, a metodologia será publicada em periódico científico sob o título “Continental-scale surface reflectance product from CBERS-4 MUX data: Assessment of atmospheric correction method using coincident Landsat observations”.
A Figura 1 mostra um exemplo de monitoramento temporal de área agrícola através do NDVI (Índice de Vegetação Normalizado), obtido na combinação das bandas de refletância do vermelho e infravermelho para uma região agrícola do Mato Grosso, em que passagens do Landsat-8 (OLI) e do CBERS-4 (MUX) são utilizadas de forma complementar por fornecerem a mesma variável quantitativa do alvo observado.
Abaixo, na Figura 2, a comparação de imagens de refletância da MUX e da OLI em 9 de agosto de 2015 e seus respectivos histogramas de distribuição relativa. O resultado comprova a qualidade da MUX para análises quantitativas e mostra, ainda, que a câmera brasileira pode ser usada conjuntamente com o sensor OLI para alvos da superfície terrestre que demandam correção atmosférica na conversão das imagens originais para imagens de refletância.
Ocorreu com sucesso o lançamento de maistrês satélites da constelação GaoFen-1 (GF-1). Os satélites de Observação da Terra foram lançados na China da base de Taiyuan, província de Shanxi, no dia 31/03/2018 às 03:22 UTC (11:26 hora de Beijing).
Veja o lançamento no vídeo abaixo
A TecTerra Geotecnologias é revenda autorizada da Space View operadora chinesa das imagens de satélite GaoFen-1 (GF-1). O GaoFen-1 (GF-1) tem diversas soluções geoespaciais e de fornecimento de imagens de satélites de Observação da Terra de média resolução espacial. Os setores de aplicação das informações e serviços são no planejamento territorial e ambiental, monitoramento, energia, silvicultura, agronegócio, mineração, obras de engenharia, mineração, silvicultura, etc.
A constelação GaoFen-1 (GF-1)
Após o lançamento de mais três satélites a constelação GaoFen-1 (GF-1) será composta por 4 satélites capazes de adquirir imagens de média resolução espacial. Após testes e calibrações os três satélites juntamente com o existente serão capazes de imagear a superfície terrestre em 11 dias com revisita em um mesmo local da Terra de 2 dias. isto possibilitará a aquisição de uma imagem de satélite atualizada e diversas aplicações de monitoramento de áreas.
O GaoFen-1 (GF-1) é versátil sendo capaz de obter imagens de média resolução com diferentes especificações técnicas. São elas:
2 metros pancromática (tons de cinza) e 70km de faixa de imageamento
8 metros multiespectral (coloridas RGB e IR) e 70km de faixa de imageamento
2 metros multiespectral (coloridas RGB e IR) e fusionadas (PAN + MS) e 70km de faixa de imageamento
16 metros multiespectral (coloridas RGB e IR) e e 800 km de faixa de imageamento
Imagem de satélite GaoFen-1(GF-1) de área de agricultura na China com 2 metros de resolução espacial nas bandas RGB e IR
No mês de Janeiro foram lançados dois satélites da constelação SuperView-1. O SuperView-1 possui 50 centímetros de resolução espacial nas bandas RGB e IR e compreende no total de 4 satélites idênticos entre si. Até o final do ano de 2022 a constelação estará completa e terá 16 satélites ópticos capazes de adquirir imagens de alta resolução. Veja a notícia completa em nosso blog.
Os outros satélites de Observação da Terra da operadora Space View são o GaoFen-2 (GF-2), ZiYuan-3 (ZY-3), SuperView-1 e Huanjing-1A&B (HJ-1A&1B) e também comercializados pela TecTerra Geotecnologias.
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