A DLR, agência espacial alemã, acaba de divulgar um mapa em 3D que mostra a superfície da Terra de uma forma que pouca gente viu.
A representação gráfica que mostra os altos e baixos do terreno foi elaborada a partir de imagens captadas por dois satélites de monitoramento, que traçaram as variações topográficas ao longo de mais de 148 milhões de km².
A agência disponibilizou o mapa gratuitamente para qualquer cientista que queira utilizá-lo.
Suas aplicações são diversas: da previsão do curso da água durante enchentes ao planejamento de grandes projetos de infraestrutura.
Como o mapa foi criado?
Os satélites usados no projeto se chamam TerraSAR-X e TanDEM-X.
Como todos os satélites de monitoramento, eles enviam impulsos de micro-ondas para a superfície do planeta e medem o tempo que leva para esses sinais retornarem ao satélite.
Quanto menor o intervalo, maior a altitude do terreno.
Os satélites orbitam quase lado a lado a cerca de 500 quilômetros da superfície da Terra
O TerraSAR-X e o TanDEM-X orbitam praticamente lado a lado e às vezes se encontram a apenas 200 metros de distância.
O trabalho conjunto requer uma coordenação complexa, mas significa que ambos os satélites têm uma "visão estereoscópica".
Isso quer dizer que eles operam de forma interferométrica - um funciona como um transmissor/receptor e o outro como um segundo receptor.
Tibet, na cordilheira dos Himalaias. As cores do mapa representam as elevações: vermelho (mais alto) e azul (mais baixo)
Quão preciso é o mapa?
A resolução do Modelo Digital de Elevação (MDE) é de 90 metros. Em outras palavras, a superfície da terra foi dividida em quadrados com lados de 90 metros.
Nestes quadrados, a precisão absoluta da dimensão vertical é de um metro, o que torna o DEM um poderoso mecanismo para representar variações de terreno.
Existem modelos com resolução maior para representações em escala regional, mas o novo mapa supera todos os outros mapas globais de acesso gratuito disponíveis.
Deserto do Saara, onde se vê parte da província de Tamanrasset, na região central da Argélia
Quais são os próximos passos da Agência Espacial Alemã?
A agência espacial alemã tem outras versões do mapa com resoluções de 30 e 12 metros, mas por enquanto há restrições comerciais.
Enquanto isso, os satélites TerraSAR-X e TanDEM-X continuam sua missão de mapeamento.
Ter um DEM estático é um grande avanço, mas a superfície da Terra muda constantemente e isso também deve ser capturado.
Os dois satélites são muito antigos. O TerraSAR-X foi lançado em 2007 e o TanDEM-X, em 2010.
A DLR espera que os satélites continuem em operação por vários anos, mas os planos para substituí-los estão avançados.
Os Apalaches, no estado da Pensilvânia, nos EUA
'Vamos penetrar nas florestas'
A futura missão será diferente da atual porque os instrumentos de radar não vão operar na banda X, mas na banda L, faixa de frequência com um comprimento de onda maior.
Isso facilitará diferentes tipos de aplicações.
"Nas florestas, por exemplo, com a banda X só é possível capturar as copas das árvores", explica à BBC Manfred Zink, do Instituto de Micro-ondas e Radares da agência espacial alemã.
"Você não consegue penetrar nessa copa e ver debaixo das folhas. Mas, na banda L, vamos penetrar nas florestas até chegarmos ao solo. E isso nos permitirá ver o volume da vegetação em 3D e realizar uma 'tomografia'."
"Vamos conseguir ver a estrutura vertical completa da floresta, que é fundamental para uma estimativa precisa da biomassa", completa.
Glaciares às margens do Mar de Weddell na península da Antártida
A quantidade exata de carbono armazenado nas florestas do mundo não é conhecida, mas sabemos que é vital para os estudos sobre mudança climática.
Outra aplicação das observações na banda L é calcular melhor as deformações do solo durante um terremoto.
Os cientistas já estimam essas mudanças com satélites de monitoramento que funcionam em outros comprimentos de onda, mas suas observações podem ser difíceis de interpretar quando há muita vegetação.
O novo sistema, que vai se chamar TanDEM-L, tentará superar essas dificuldades.
A TecTerra atua na Geração de Modelos Digitais de Elevação de diversas maneiras para distintas Entre em contato conosco através do e-mail contato@tecterra.com.br ou do telefone (31) 3071-7080 para maiores informações.
A TecTerra Geotecnologias através de parceria com a Santiago & Cintra Consultoria - SCCON passa a fornecer os produtos e soluções da Planet. A Planet consiste em uma Plataforma Web que disponibiliza imagens dos satélites SkySat, Imagens Planet e RapidEye.
Por meio dos diferentes tipos de imagens tem-se rápidas respostas em monitoramento para a obtenção de imagens de satélites atualizadas ou até mesmo no acesso ao catálogo de imagens existentes. Isto possibilita que imagens de satélite estejam disponíveis diariamente conforme a área de interesse.
Os serviços que podem ser realizados a partir da Plataforma Planet são:
expansão urbana e infraestrutura
mapeamentos de recursos naturais
invasões de faixas de domínio e propriedades
queimadas
desmatamento
desastres e impactos ambientais
análises mutltemporais em geral
Imagens Planet
A constelação Planeté composta por 150 satélites que adquirem imagens com 3,125 metros de resolução espacial. As imagens são entregues processadas (ortorretificadas e realçadas) para o usuário.
Abaixo as especificações técnicas do básicas Planet
Resolução Espacial: 3,125 metros
Bandas: Vermelho (R), Verde (G), Azul (B) e Infravermelho Próximo
Revisita: Diária
Aquisição: Acesso ao banco de imagens e a programação automática da constelação
Belo Oriente - MG
SkySat
A constelação SkySat é formada por 13 satélites capazes de adquirir imagens com 80 centímetros de resolução e vídeos com 1 metro de resolução.
Abaixo as especificações técnicas básicas do SkySat
A constelação RapidEye é composta por 5 satélites capazes de obter imagens com 5 metros de resolução espacial e está ativa desde o ano de 2008. Ela obtêm 5 milhões de Km² de imagens de satélite diariamente o que gera um grande acervo de imagens e a possibilidade de uma imagem de satélite atualizada com facilidade.
Abaixo as especificações técnicas básicas do RapidEye
Entre em contato conosco através do telefone (31) 2531-6665, do WhatsApp (31) 9 9720-2614 ou pelo e-mail contato@tecterra.com.br para enviarmos uma amostra e verificarmos a disponibilidade de imagens dos diferentes satélites da operadora Planet.
Foi lançado com sucesso o GaoFen-11 (GF-11) mais um satélite de Observação da Terra chinês. Ele foi lançado na China da base de Taiyuan, província de Shanxi, no dia 31/07/2018 às 03:00 UTC (11:00 hora de Beijing) por meio do veículo lançador de satélites Long March-4B.
Veja o lançamento do GaoFen-11 no vídeo abaixo
O GaoFen-11 (GF-11) terá aplicações no planejamento urbano, topografia, auxílio em projetos infraestrutura, obras de engenharia, monitoramento de modificações ocorridas na paisagem dentre outras. Seus dados e informações serão utilizados para auxiliar o Belt and Road Initiative (BRI) um projeto governamental chinês que objetiva conectar a China com a o restante dos continentes da Ásia, África e Europa. Isto abrangerá aproximadamente 4,8 bilhões de pessoas residentes em 70 países por meio de uma extensa rede de vias marítimas e ligações terrestres.
Mais detalhes e especificações técnicas do GaoFen-11 (GF-11) serão divulgadas em breve.
Mais um lançamento de satélites de Observação da Terra chineses em 2018
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 capazes de adquirir imagens de alta resolução espacial.
No mês de Maio foi lançado o GaoFen-5 (GF-5) que possui sensores hiperespectrais voltados para aplicações de uso e ocupação do solo, poluição do ar e estudos ambientais.
Em Junho foi lançado o GaoFen-6 (GF-6) que possui as especificações técnicas são similares ao GaoFen-1 (GF-1). O que o diferencia são os novos sensores tecnologicamente mais avançados com área de imageamento maior (swath). Neste mesmo lançamento também foi lançado o satélite experimental Luojia-1 que consiste em um CubeSat.
Texto: Lucas Camargos – Diretor Técnico da TecTerra Geotecnologias – lucas.camargos@tecterra.com.br
Entre em contato com a equiper comercial da TecTerra através do telefone e WhatsApp (31) 9 9720 2614 ou pelo email contato@tecterra.com.br para enviarmos uma amostra e verificarmos a disponibilidade de imagens de satélites da operadora SpaceWill e de outras que trabalhamos.
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.
Equipe do Serviço Florestal Brasileiro (SFB) responsável pelo monitoramento das concessões florestais foi capacitada para usar a tecnologia dos drones no suporte às atividades de monitoramento florestal.
Os servidores do Serviço Florestal Brasileiro responsáveis pelo monitoramento das concessões florestais participaram da capacitação "Uso de Aeronaves Remotamente Pilotadas no Planejamento Florestal", realizado em Brasília (DF). O curso, que teve carga horária de 40 horas e terminou na sexta-feira passada (25), também capacitou servidores do Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio) e do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama).
O Serviço Florestal adquiriu recentemente quatro drones multirotores que serão usados para dar suporte às atividades de monitoramento florestal. Concluída a capacitação das equipes e a customização da aplicação para atendimento das necessidades do órgão, os equipamentos serão usados no monitoramento das áreas sob concessão federal, que atualmente somam um milhão de hectares e produzem cerca de 175 mil metros cúbicos de madeira por ano.
A capacitação foi conduzida pelo pesquisador da Embrapa - Acre, Evandro Orfanó Figueiredo, e abordou conceitos como cartografia, fotogrametria digital, aerofotogrametria, elaboração de planos de vôos e processamento dos dados. Durante um dia do treinamento os participantes realizaram uma prática de operação dos drones, que foi realizada no Parque Nacional de Brasília.
Eficiência
Conforme explicou o instrutor do curso, o uso da tecnologia das aeronaves remotamente pilotadas aumenta a qualidade e a precisão, além de diminuir os custos das atividades de monitoramento florestal.
O pesquisador citou como exemplo uma medição-teste que foi realizada na Floresta Nacional (Flona) de Jacundá, onde estavam estocados 25 mil metros cúbicos de madeira em toras. Segundo o pesquisador, se a medição das toras (cubagem) fosse feita por uma equipe de forma manual a atividade demandaria cerca de três semanas de trabalho. No teste, o trabalho foi realizado em 16 minutos de sobrevôo com o drone e mais três horas de processamento das informações coletadas.
"Com o uso desta tecnologia, as atividades que são onerosas em mão-de-obra passam a ser robotizadas. É um ganho de qualidade e de tempo, o que garante de que o trabalho está sendo executado com precisão e com economia nos gastos públicos", afirmou Orfanó.
Como Funcionam os Drones
Para medir o volume de madeira estocada em um pátio, os drones sobrevoam as pilhas de toras e capturam as informações que posteriormente são processadas por programas especializados e configurados para tal uso.
De acordo com o gerente de Monitoramento, José Humberto Chaves, além da cubagem das toras, o equipamento também será usado no monitoramento do impacto das áreas onde a floresta foi manejada. A tecnologia já será empregada no monitoramento da próxima colheita florestal, que começa no final de maio.
Aplicações Diversas
O diretor de Concessão e Manejo Florestal, Marcus Vinicius Alves, ressaltou que o uso da tecnologia não se resume ao monitoramento das concessões florestais. Segundo ele, os drones também poderão ser usados nas coletas de campo do Inventário Florestal Nacional e também em análises do Cadastro Ambiental Rural, o CAR.
"É uma tecnologia bastante acessível, do ponto de vista do custo e da operação. O manuseio do equipamento é relativamente simples, se compararmos, por exemplo, com o uso de um helicóptero ou com a compra das imagens de satélites. Outra vantagem é a acessibilidade a áreas remotas com segurança e rapidez", acrescentou o diretor.
