OS SISTEMAS HIPERTEMPORAIS

SISTEMAS HIPERTEMPORAIS

1. INTRODUÇÃO

Resolução temporal é o intervalo de vezes que uma determinada área do terreno será obervada pelo satélite em um determinado período de tempo. Alguns exemplos são o sensor TM a bordo do satélite LANDSAT que fotografa uma mesma área a cada 16 dias ou o sensor HRC a bordo do satélite SPOT que fotografa determinada área de 26 em 26 dias.

A resolução temporal diz respeito a periodicidade com que o sistema sensor adquire as imagens da mesma porção de superfície terrestre. A sequencia temporal varia conforme o objetivo fixado para o sensor. Satélites de monitoramento de recursos naturais possuem uma periodicidade maior – 16 dias do LANDSAT e os 31 do ERS, pois não coletam informações de fenômenos tão dinâmicos (Chuvieco, 1996) quanto os satélites Meteosat, GOES que possuem resolução temporal de 30 minutos por se tratarem de satélites utilizados para fenômenos meteorológicos (fenômenos dinâmicos) e por isso são obirgados a oferecerem informações em períodos curtos de tempo.

Os sensores hipertemporais são os que conseguem obervar determinada área num intervalo de tempo de algumas horas. O principal sensor hipertemporal é o MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) presente nos satélites Aqua e Terra que fazem parte do Sistema de Obervação da Terra (EOS) da NASA. Esse sensor capta imagens pela manhã e de noite.Os dados captados são gratuitos e vão desde simples imagens de reflectância até índices de vegetação, passando por temperaturas de superfície, com três resoluções espaciais distintas: 250, 500 e 1000m.

2. OBJETIVOS

Definir e caracterizar os satélites Aqua e Terra e o sensor MODIS. Bem como suas aplicações dentro da engenharia ambiental.

3. DESENVOLVIMENTO

I. SISTEMA DE OBSERVAÇÃO DA TERRA

O Sistema de Observação da Terra, ou Earth Observing System (EOS) é um programa da NASA que se constitui numa série de satélites artificiais. As suas missões e instrumentos científicos são voltados para a observação de longo alcance da superfície da Terra, bem como sua biosfera, atmosfera e seus oceanos. O primeiro satélite do programa foi lançado em 1997

II. SATÉLITE TERRA E AQUA

O satélite Terra foi lançado em 1999 e começou a coleta de dados em fevereiro de 2000. É o satélite principal do Sistema de Observação da Terra (EOS do Inglês Earth Observing System). Possui 5 sensores remotos que ajudam a monitorar o meio ambiente da Terra e suas mudanças climáticas: ASTER(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer), CERES (Clouds and the Earth's Radiant Energy System), MISR (Multi-angle Imaging SpectroRadiometer), MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer), MOPITT (Measurements of Pollution in the Troposphere).

O satélite Aqua foi lançado em 2002 e tem como objetivo analisar a precipitação, evaporação e o ciclo da água. É o segundo componente principal do EOS e possui 5 sensores: AMSR-E (Adcanced Microwave Scanning Radiometer- EOS), AMSU-A (Advanced Microwave Sounding Unit), CERES (Clouds and the Earth's Radiant Energy System), HSB (Humidity Sounder for Brazil), MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer).

O satélite Terra orbita a Terra de norte a sul cruzando o equador pela manhã, enquanto o satélite Aqua orbita de sul a norte e cruza o equador no período da tarde (Figura 1). O Terra MODIS e o Aqua MODIS obersevam a terra de 1 a 2 dias, adquirindo imagens em 36 bandas espectrais, ou grupos de comprimentos de onda. Esses dados ajudam a compreender a dinâmica global e os processos que ocorrem na terra, nos oceanos e na parte mais baixa da atmosfera. O sensor MODIS possui um papel essencial no desenvolvimento válido, global e interativo de sistemas terrestres que permitem prever mudanças globais de forma acurada, ajudando políticos a tomarem decisões conscientes no que diz respeito à proteção do meio ambiente.

(Figura 1: Possível observar o posicinamento e órbita dos satélites Aqua e Terra em realção à superfície terrestre)

III. MODIS

O sensor MODIS possui uma resolução espacial de até 250 m, com detectores capazes de cobrir dezenas de bandas espectrais simultaneamente e suas imagens são utilizadas em escala regional e global para o mapeamento e monitoramento da cobertura vegetal, uso da terra e etc. O sensor é utilizado com esse propósito devido sua repetividade, visão sinóptica e baixo custo de aquisição, proporcionando um monitoramento sistemático e eficiente da cobertura vegetal entre outros parâmetros biofíscos. No Brasil ainda há poucas iniciativas voltadas para o uso operacional dos dados de sensoriamento remoto para mapeamento e monitoramento ambiental e de ecossistemas, a principal seria o Programa de Desmatamento da Amazônia (PRODES-INPE), baseado no uso de dados do LANDSAT-TM.

Essa baixa utilização em parte se deve às próprias características dos dados disponíveis de sensoriamento remoto. As imagens do sensor MODIS apresentam limitada resolução espacial, geometria de aquisição variável, baixa qualidade radiométrica e ainda pode apresentar problemas no georrferenciamento dos pixels. Enquanto as imagens fornecidas por satélites comerciais, como o LANDSAT 7- ETM+, oferecem imagens com melhor resolução espacial e espectral, maior acuidade e resolução radiométrica (Fig 1: imagens compartavias entre o sensor MODIS e LANDSAT TM/ETM+).

(Fig 1: Possível observar a comparação entre o sensor MODIS e LANDSAT TM/ETM+. Na primeira figura temos a comparação entre os sensores correlacionando nanometros e diferentes comprimentos de onda. Na segunda figura observa-se o sensor MODIS e sua respectiva qualidade de imagem nas bandas 8 à 36).

Porém alguns eventos como a acentuada dinâmica espaço-temporal –uso e ocupação de terras no Cerrado e Amazônia, pedem por uma análise rápida, simplificada e frequentes, que acabam sendo incompatíveis com a resolução temporal das imagens fornecidas pelo satélite das séries LANDSAT –imagens a cada 16 dias, custo de aquisição e a necessidade de procedimentos metodológicos mais elaborados para a interpretação das imagens também são fatores desvantajosos.

Imagens de satélites de alta resolução ainda podem ser afetadas com maior frequência por nuvens e fumaças nas épocas chuvosas e secas, respectiavamte, podendo ocasioar uma diferença temporal muito grande entre uma