quinta-feira, 25 de junho de 2015

Pesquisadores Brasileiros Produzem Guia Para Calibração de Sensores Orbitais

Olá leitor!

Segue abaixo um artigo publicado hoje (25/06) no site da Agência FAPESP, destacando que Pesquisadores Brasileiros produzem Guia para calibração de Sensores Orbitais.

Duda Falcão

Notícias

Pesquisadores Produzem Guia Para
Calibração de Sensores Orbitais

Por José Tadeu Arantes
Agência FAPESP
25 de junho de 2015

Fotos: Divulgação
Leque de aplicações potenciais inclui investigação de fenômenos
climáticos, monitoramento de florestas e estimativa de produtividade
de culturas agrícolas. A
foto mostra um fotômetro solar automático
que tem como objetivo realizar medidas da intensidade da
radiação eletromagnética vinda do Sol .

Um guia sobre os procedimentos necessários para garantir a qualidade e a acurácia das informações fornecidas por satélites acaba de ser lançado por uma equipe de pesquisadores brasileiros.

Trata-se de Calibração de sensores orbitais, produzido por Flávio Jorge Ponzoni (do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – INPE), Cibele Teixeira Pinto (INPE e Instituto de Estudos Avançados – IEAv), Rubens Augusto Camargo Lamparelli (Universidade Estadual de Campinas – Unicamp), Jurandir Zullo Junior (Unicamp) e Mauro Antonio Homem Antunes (Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro – UFRRJ).

Resultado de anos de estudo, o livro chega ao público no momento em que crescem as demandas por sensoriamento remoto: para investigação de fenômenos climáticos, monitoramento de florestas, estimativas de produtividade de culturas agrícolas e muitas outras aplicações.

Vários de seus autores fazem parte do Working Group on Calibration and Validation, grupo de trabalho do Comitee on Earth Observation Satellites (CEOS), entidade à qual o Brasil se filiou em 2009.

O objetivo desse grupo internacional de trabalho é definir metodologias e procedimentos a serem adotados pelos diferentes países proprietários de sensores de observação da Terra, permitindo a comparação de dados obtidos em diversos lugares do planeta.

A primeira calibração feita por Ponzoni, coordenador do grupo, que foi também a primeira realizada no hemisfério Sul, ocorreu no Salar de Uyuni, na Bolívia, em projeto apoiado pela FAPESP: “Avaliação das alterações da sensibilidade radiométrica do sensor TM/Landsat no período de 1988 a 1997 e caracterização espectral de área teste”.

“A escolha do Salar de Uyuni foi motivada pela necessidade de realizar a calibração em uma superfície bem brilhante e homogênea. Além de atender a essas duas características, o deserto de sal boliviano oferecia uma vantagem adicional: é também uma área elevada, a 3.600 metros de altitude, o que reduz muito a perturbação atmosférica”, disse Ponzoni à Agência FAPESP.

O primeiro passo da calibração consiste em medir, no solo, a radiância refletida pela superfície no exato momento em que o satélite sobrevoa a área. A radiância refletida é o valor da intensidade da energia eletromagnética que a superfície reflete, medida em diferentes comprimentos de onda.

Idealmente, o satélite deveria detectar o mesmo valor. Mas, como existe a atmosfera, isso não ocorre. Então, o passo seguinte é modificar o dado coletado em campo com base nas informações sobre a atmosfera e, assim, chegar à estimativa teórica da radiância medida pelo sensor a bordo do satélite.

O processo se completa quando a estimativa teórica é comparada com o valor real fornecido pelo sensor orbital, o que origina os chamados coeficientes de calibração, usados para converter os números digitais presentes nas imagens em grandezas físicas.

“Uma vez feita a calibração, somos capazes de determinar, para cada dado gerado pelos sensores a bordo do satélite, qual é a potência real da radiação refletida no campo, em cada banda do espectro eletromagnético”, disse Ponzoni.

“E, sabendo isso, conseguimos estimar as características físico-químicas do objeto observado: se o solo contém mais ferro ou menos ferro, se a sua cobertura vegetal possui mais ou menos biomassa, se as folhas dessa vegetação estão mais ou menos inclinadas, e assim por diante”, explicou.

Valores Radiométricos

O leque de aplicações vai do monitoramento do desmatamento em uma área florestal à avaliação da qualidade da água de um reservatório, da estimativa da produção de grãos em determinada lavoura à investigação das características fitossanitárias de uma cobertura vegetal. Contempla o levantamento de muitos outros parâmetros qualitativos e quantitativos.

Segundo Ponzoni, o Brasil não tinha preocupação com a calibração de sensores orbitais até mais ou menos meados dos anos 1990, porque havia a cultura de comprar dados produzidos fora do país.

“Comprávamos o direito de usar imagens de satélites de outros programas espaciais. E as usávamos, basicamente, como se fossem fotografias”, disse.

Porém as necessidades se sofisticaram. As imagens ainda se prestam a serem utilizadas como fotos. Mas as informações quantitativas passaram a interessar bastante, tais como a quantificação de biomassa vegetal, a quantificação do estoque de clorofila, a quantificação de sedimentos em suspensão em reservatórios de água e muitas outras variáveis, em diversos contextos.

“Percebemos a necessidade de desenvolvimento na área de calibração. Porque, quando conhecemos dados sobre a calibração do sensor, conseguimos utilizar as imagens não só como fotografias, mas também como dados radiométricos. E, por meio deles, podemos caracterizar espectralmente alvos de interesse, chegando, assim, à quantificação das variáveis descritas”, disse.

A base de dados coletados por satélites no país está armazenada no INPE.

Calibração de Sensores Orbitais
Autores: Flávio Jorge Ponzoni, Cibele Teixeira Pinto, Rubens Augusto Camargo Lamparelli, Jurandir Zullo Junior, Mauro Antonio Homem Antunes 
Editora: Oficina de Textos 
Páginas: 96
Preço: R$ 45,00 ou R$ 38,25 (e-book)

Realização de medida radiométrica sobre painel de referência padrão.
Essa medida é utilizada na comparação com aquelas realizadas
sobre outros painéis de referência levados a campo. Como são
vários painéis, todos são comparados com um mesmo padrão.


Fonte: Site da Agência FAPESP

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