Satélite brasileiro Carponis-1 vai aprimorar monitoramento agrícola

por Tecterra Geotecnologias | dez 18, 2018 | Agronegócio, Imagens de Satélite, Monitoramento por Imagens de Satélite, Processamento Digital de Imagens (PDI), Sensoriamento Remoto

Uma cooperação entre a Embrapa e a Força Aérea Brasileira (FAB) vai viabilizar a operação do Carponis-1, satélite brasileiro de alta resolução, capaz de gerar imagens com detalhes de até 70 cm e de dar uma volta ao redor do planeta a cada uma hora e meia. O projeto está a cargo da FAB e a Embrapa será operadora civil do equipamento. A Empresa empregará as imagens espaciais nos estudos da produção de alimentos, fibras e energia no País. De acordo com o tenente Bruno Mattos, da FAB, o satélite brasileiro tem potencial para gerar uma economia de mais de 75% no custo por km² das imagens, em comparação aos valores pagos pelo governo em licitações.

A Embrapa Territorial (SP) utiliza imagens de satélites em seus trabalhos há quase 30 anos. No entanto, a dependência de imagens de alta resolução adquiridas por satélites controlados por outros países impõe limitações, além de custos elevados. Normalmente, trabalha-se com as imagens que estão disponíveis nos catálogos das empresas que as comercializam. Outra possibilidade é encomendar os registros, porém, isso demanda tempo entre a solicitação e a entrega.

A operação de um satélite pelo Brasil possibilitará mais autonomia e rapidez. “Poderemos programar e direcionar o satélite para aquisição de imagens de alvos específicos. Isso evitará a compra de imagens obsoletas e otimizará o tempo de resposta no recebimento dessas imagens”, observa a chefe-adjunta de Pesquisa e Desenvolvimento da Embrapa Territorial, Lucíola Magalhães. Ela também é membro do Grupo de Assessoramento da Comissão de Coordenação de Implantação de Sistema Espaciais (CCISE), colegiado que articula o Programa Estratégico de Sistemas Espaciais (PESE).

Projeto Carponis-1

O nome é formado pela junção das palavras gregas “karpos”, que significa fruto; e “ornis”, pássaro. O Carponis-1 faz parte das constelações de satélites do Programa Estratégico de Sistemas Espaciais (PESE), que integra o Programa Espacial Brasileiro. A iniciativa é gerenciada pela Comissão de Coordenação e Implantação de Sistemas Espaciais (CCISE), da Força Aérea Brasileira, e está alinhada à Estratégia Nacional de Defesa para o setor espacial. O PESE prevê a implantação de uma constelação de satélites, além da infraestrutura de controle e de operação. O Carponis-1 será o primeiro, com previsão para lançamento em 2022.

Melhor monitoramento de ILPF e aquicultura

O diferencial do Carponis-1 está na alta resolução espacial e temporal. A previsão é que os sensores acoplados ao satélite gerem imagens nítidas abaixo de um metro e com intervalo de três a cinco dias. Hoje, o Brasil opera apenas um sistema espacial, em parceria com a China. Mas a melhor resolução obtida a partir dele é de cinco metros e intervalo de até 26 dias entre os registros.

Para se ter uma ideia do ganho com a escala submétrica, nas imagens com resolução de quatro metros, cada pixel equivale a uma área de 16 m². Já as de um metro de resolução refletem 1 m² por pixel. Com imagens melhores e mais facilmente disponíveis, a Embrapa Territorial espera avançar, por exemplo, no monitoramento das áreas de Integração Lavoura-Pecuária-Floresta (ILPF), sistema produtivo em expansão no País. “É muito difícil com satélites de média resolução conseguir identificá-las. Mesmo com os de alta resolução, esse mapeamento não vai ser uma tarefa simples”, adianta Magalhães.

As imagens mostram uma área de 9 km² em Artur Nogueira, SP, com três resoluções espaciais diferentes. Da esquerda para a direita, a primeira é do Landsat-8, com 30 m; a segunda, do Sentinel-2, com 10 m e a terceira do WorldView-3, com 30 cm de resolução espacial.

Os trabalhos com aquicultura também seriam beneficiados com um satélite brasileiro de alta resolução. Atualmente, a Embrapa está desenvolvendo um sistema de inteligência territorial estratégico para o segmento. O primeiro passo é identificar, em imagens espaciais, a localização dos tanques escavados para criação de animais aquáticos. “Quando você trabalha com imagens de média ou baixa resolução, é difícil ter certeza de que determinado ponto corresponde a um tanque para aquicultura, tendo em vista os diferentes tipos existentes”, conta a chefe-adjunta. A expectativa é que, com material de melhor definição, o trabalho ganhe assertividade.

Intervalos menores de aquisição de imagens de satélite atualizadas

Os pesquisadores também esperam incremento nos estudos pela geração de material com menor intervalo de tempo. O maior ganho é a chance de obtenção de imagens livres de nuvens, um dos principais fatores que comprometem a visibilidade em regiões de alta umidade, como na costa brasileira e região amazônica. Na agricultura, fazer imagens com mais frequência torna-se ainda mais importante, já que as principais fases de desenvolvimento das culturas ocorrem justamente no período de chuvas.

O tempo entre a captura da imagem em território nacional e o seu download pelo usuário deve ser menor do que duas horas, adianta o tenente Bruno Mattos, coordenador do projeto Carponis-1. Se a área de interesse estiver fora do Brasil, esse intervalo aumenta, mas, ainda assim, não deve chegar a 12 horas.

O tipo de sensor embarcado no satélite também é determinante para os trabalhos em agricultura. Além das bandas que geram a fotografia em cores dos terrenos (vermelho, verde e azul – RGB), “é indispensável, no mínimo, uma banda no infravermelho próximo (NIR)”, diz Magalhães. A presença dela é o primeiro passo para utilizar as imagens em agricultura de precisão. Com esse recurso, além da interpretação visual, os técnicos contam com informações espectrais que podem dar indicações sobre a saúde da plantação em uma determinada área, por exemplo. Identificação de deficiências nutricionais e estimativas de produtividade são outras aplicações. “Quanto mais bandas espectrais, mais informações conseguimos sobre um objeto terrestre”, explica.

Histórico do Carponis-1

O primeiro passo para a parceria entre a Embrapa e a FAB na operação do Carponis-1 foi dado no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa), com a apresentação do projeto para gestores da pasta. Em agosto, houve a assinatura de um memorando de entendimento entre as instituições. Na época, o chefe da Área de Planejamentos Operacionais do Estado-Maior da Aeronáutica, major-brigadeiro Jefson Borges, explicou que o interesse das Forças Armadas na parceria era devido ao avançado estágio em que a Embrapa se encontra na área de monitoramento por satélite. O secretário-executivo do Mapa, por sua vez, disse que o ministério tem interesse em projetos de inteligência territorial, fundamentais para o desenvolvimento tecnológico e de monitoramento do setor agropecuário nacional.

O chefe-geral da Embrapa Territorial, Evaristo de Miranda, lembra o papel das imagens espaciais no monitoramento ambiental do País, que mantém mais de 1.800 unidades de conservação. Para ele, o acompanhamento da ocupação efetiva de áreas do território nacional, por meio de satélites, é fundamental, mas tem representado gastos elevados, em função da necessidade da compra de imagens.

A organização militar espera que a operação de um satélite de alta resolução também traga ganhos para a indústria nacional. “No curto prazo, empresas nacionais serão subcontratadas para proverem produtos e serviços relacionados à implantação do Sistema Carponis-1. No médio e longo prazo, com a demanda nacional por imagens de satélites bem estabelecida, tais empresas serão contratadas diretamente para o desenvolvimento de satélites nacionais, os quais complementarão e substituirão as capacidades do Sistema Carponis-1”, prevê o tenente Bruno Mattos, da FAB.

A comunidade acadêmica também deve ser beneficiada com a facilidade de acesso a imagens espaciais de alta resolução.

Fonte: EMBRAPA

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