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1) Quais as principais diferenças entre aerofotogrametria e imagem de satélite?

2) Qual a diferença entre resolução e acurácia?

3) Quais as diferenças entre resolução espacial, espectral, temporal e radiométrica?

4) Qual a utilidade de um mosaico?

5) Qual é o melhor produto para atender a minha escala de trabalho?

6) Quais os setores que mais utilizam imagens de satélite e aerofotogrametria e para quê?

 

 

 

 

1) Quais as principais diferenças entre aerofotogrametria e imagem de satélite?

R.: As finalidade de ambas tecnologias é idêntica, ou seja, prestam para gerar cartografia, gerar mapas. A diferença está no nível de precisão ou acurácia que o mapa cartográfico terá. As imagens de satélite Quick Bird por exemplo, tem 0,6m de resolução ou seja, cada pixel dessa imagem representa no terreno 0,6m x 0,6m ou seja, 0,36m². Já as fotografias aéreas, podem gerar produtos com resolução muito superiores, com até 0,1m de resolução bastando para isso abaixar a altura de vôo. Em palavras mais simples, a aerofotogrametria é indicada para projetos mais precisos nas escalas 1:20.000 a 1:500 e as imagens de satélite são indicadas para projetos que exijam menos precisão nas escala 1:250.000 a 1:25.000. Consulte a equipe de negociadores da Maplan para definir a melhor tecnologia a ser aplicada no seu projeto!

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2) Qual a diferença entre resolução e acurácia?

R.: Resolução é o tamanho do pixel da imagem no terreno (vide pergunta 1) e acurácia é a precisão cartográfica da imagem ou foto comparada com a coordenada absoluta (coordenada real e exata em campo);

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3) Quais as diferenças entre resolução espacial, espectral, temporal e radiométrica?

RESOLUÇÃO ESPACIAL

A resolução espacial determina o tamanho do menor objeto que é possível representar no arquivo Raster digital, seja imagem de satélite ou fotografia aérea. Portanto, o usuário deve escolher suas imagens de acordo com a magnitude da escala do seu trabalho, em outras palavras, a resolução espacial da imagem deve ser equivalente com o tamanho do menor objeto que se deseja identificar.
No quadro 1 podemos observar como pode variar a representação dos objetos do mundo real, segundo a resolução espacial da imagem:

A forma mais simples para definir o TIPO DE RESOLUÇÃO ESPACIAL que deve ser utilizado, é estabelecer uma relação entre a resolução e a escala do trabalho que se pretende realizar. Algumas relações gerais são as seguintes:

Resolução Espacial
Escala do Trabalho
0,2 metro
1:500
0,4 metro
1:1.000
0,60 metro
1:2.000
2,5 metros
1:5.000
5 metros
1:12.000
10 metros
1:25.000
20 metros
1:50.000
30 metros
1:80.000
1.000 metros
1:1.500.000

 

Por outro lado, também é possível definir o TAMANHO DA RESOLUÇÃO ESPACIAL SEGUNDO O TIPO DE INFORMAÇÃO QUE SE DESEJA OBTER, por exemplo:

RESOLUÇÃO ESPACIAL
CARACTERÍSTICAS
0,2 a 0,5 metro
- Medição de áreas construídas com precisão;

- Permite mapeamento detalhado de infra-estrutura (postes, tampas de esgoto, caixas de telefone e etc)

- Imagens nessa resolução tem, por força de lei, fé publica para definição de áreas e cadastro imobiliário;
0,6 a 5 metros
- Permite diferenciar tipos de edificações (casas, forma dos prédios, características dos tetos).

- Geração de cartografia a escala humana, ou seja, é possível individualizar árvores, carros, ônibus, monumentos e arruamento intra-urbano.

- Identificação de áreas agrícolas menores

10 – 15 metros
- Identificação dos quarteirões de uma cidade, edifícios e ruas principais.

- Detalhamento de áreas florestais.

- Identificação de minerações e áreas agrícolas.

20 – 30 metros
- Identificação de regiões urbanas, aeroportos, rodovias principais e ferrovias.

- Identificação de grandes áreas florestais e agrícolas, bacias hidrográficas e caracterização da cobertura do solo.

- Identificação de lineamentos geológicos.

80 – 100 metros
- Cartografia de estruturas geológicas regionais.
- Cartografia de grandes bacias hidrográficas e extensas áreas florestais e agrícolas.

RESOLUÇÃO ESPECTRAL - BANDAS

A RESOLUÇÃO ESPECTRAL indica a quantidade de regiões do espectro eletromagnético nas quais o sensor é capaz de gerar uma imagem de níveis de cinza, e o intervalo de comprimentos de onda incluídos em cada uma das regiões.
Dado que os objetos refletem de maneira diferente os diversos comprimentos de onda do espectro eletromagnético, as imagens de diferentes regiões do espectro permitem a identificação dos objetos a partir das suas características espectrais.
Para a escolha das imagens, conhecidas como BANDAS ESPECTRAIS, é necessário que os usuários conheçam, de uma forma geral, as características espectrais dos objetos que estão interessados em observar. Desta forma, poderão selecionar as bandas que melhor caracterizam os objetos de interesse.



Na tabela abaixo se faz uma relação entre as bandas espectrais mais utilizadas do espectro eletromagnético e suas aplicações mais comuns.

Região do Espectro (BANDA ESPECTRAL)
APLICAÇÕES ASSOCIADAS
Azul Visível
(0.4 mm - 0.5mm)
- Estudos batimétricos. Visualização de diferentes profundidades em meio aquático.

- Cartografia de LINHAS COSTEIRAS e diferenciação entre SOLO E VEGETAÇÃO.

- Detecção de plumas de fumaça provocadas por QUEIMADAS OU EMISSÕES INDUSTRIAIS

Verde Visível
(0.5mm - 0.60 mm)
- Reflectância de vegetação verde sadia;

- Mapeamento de águas;

- Permite a identificação de áreas agrículas;

- É a banda mais utilizada para delimitar a mancha urbana, incluindo identificação de novos loteamentos.

Vermelho Visível
(0.6 mm – 0.7mm)
- Diferenciação entre estágios de maturidade fisiológica da vegetação.

- Diferenciação entre áreas de VEGETAÇÃO E EROSÕES.

- Identificação de ÁREAS AGRÍCOLAS e DELIMITAÇÃO DA ÁREA URBANA.

- Delimitação das REDES DE DRENAGEM.

- Caracterização litológica de áreas sem vegetação.

- Verificação de distintos TIPOS DE SOLO

Infravermelho próximo
(0.7 mm - 1.5 mm)
- Diferenciação do teor de água e ATIVIDADE FOTOSSINTÉTICA da vegetação.

- Mapeamentos de áreas de QUEIMADAS E DESFLORESTAMENTO

- CARACTERIZAÇÃO MORFOLÓGICA do terreno.

- Delimitação de corpos de água.

- CARACTERIZAÇÃO DE ÁREAS AGRÍCOLAS.

Infravermelho Médio
(1.5 mm - 3 mm)
- Diferenciação do TEOR DE ÁGUA e a ATIVIDADE FOTOSSINTÉTICA da vegetação

- Identificação de ESTRESSE HÍDRICO DA VEGETAÇÃO.

- CARACTERIZAÇÃO MORFOLÓGICA do terreno

- Identificação de áreas com AFLORAMENTOS MINERAIS e CARTOGRAFIA DE ESTRUTURAS GEOLÓGICAS.

Infravermelho Distante
(3.0mm - 1000 mm)
- Identificação de CONTRASTES TÉRMICOS ENTRE DIFERENTES COBERTURAS DA SUPERFÍCIE

- Mapeamento de ILHAS DE CALOR e identificação de LAGOS, RIOS, AÇUDES

 

RESOLUÇÃO TEMPORAL

A resolução temporal se refere ao intervalo de tempo em dias ou horas, que o sistema demora em obter duas imagens consecutivas da mesma região sobre a Terra.
A resolução temporal é também conhecida como tempo de revisita e depende das características da órbita do satélite. Porém, sensores com capacidade de imageamento com visada lateral ou off-nadir, podem aumentar o tempo de revisita, nominalmente estabelecido pela órbita do satélite para imageamento no nadir.
A resolução temporal é de fundamental importância quando se pretende monitorar processos dinâmicos como, por exemplo: a ocorrência de incêndios ou queimadas em reservas florestais, derramamento de óleo no oceano, mudanças fenológicas de culturas e o crescimento de uma cidade.
Da mesma forma em que a resolução espacial das imagens deve ser associada a uma escala espacial para uma determinada aplicação, a escolha da resolução temporal deve ser coerente com a escala temporal e dinamismo do processo monitorado.
A resolução temporal das fotografias aéreas depende exclusivamente do agente humano. Em casos de extrema urgência, aconselha-se utilizar vôos aéreos para o recobrimento.


RESOLUÇÃO RADIOMÉTRICA

As imagens são uma representação, em formato digital ou analógico, de uma parte da superfície terrestre. As imagens adquiridas por sensores satelitais têm geralmente formatos digitais (raster, nunca vetor), já as fotografias aéreas são tradicionalmente imagens analógicas (papel), rasterizadas por equipamentos scanner transformando-o em formatos digitais.
Uma imagem digital, ou imagem raster é a composição de um conjunto de elementos denominados pixels (picture elements) ordenados na forma de uma matriz bidimensional.
Para cada um destes elementos de imagem existe uma única posição na matriz, indicada pela interseção de uma linha e uma coluna.

Cada pixel ou elemento da matriz representa uma área definida da superfície terrestre, assim a área total do conjunto de todos os pixels da matriz corresponde à área total coberta pela imagem sobre a superfície.

Para cada pixel é associado um valor de intensidade denominado número digital (DN) que representa a medida física da quantidade de energia eletromagnética incidente nos detectores do sensor (radiância), seja pela reflexão da energia solar nos objetos sobre a superfície terrestre, ou pela radiação infravermelha emitida por eles.
O número digital é armazenado com uma quantidade finita de bits, ou seja, números compostos de valores 0 e 1. Por exemplo, o número 10010110 é um número binário de 8 bits por ter 8 dígitos com valores 0 ou 1.
Por exemplo, uma imagem é formada por números digitais de 8 bits, o total de níveis de cinza para representar a imagem será 256 ( 28 = 256). Desta forma, a imagem será identificada como tendo uma resolução radiométrica de 8 bits, na qual o valor zero é associado à cor preta e o valor 255 à cor branca.


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4) Qual a utilidade de um mosaico?

MOSAICO

Um fator importante associado à resolução espacial é a ÁREA TOTAL COBERTA SOBRE A SUPERFÍCIE.
De forma geral, quanto maior a resolução espacial da imagem, menor será o tamanho total da imagem.
Este fenômeno se deve às características ópticas dos sensores, e é semelhante ao efeito que se produz quando as pessoas se aproximam sobre um objeto para observar seus detalhes, perdendo a possibilidade de observar o objeto inteiro e as coisas ao redor dele. Em outras palavras, o campo de visada do observador diminuiu.
Desta forma, e embora para o usuário quanto maior a resolução da imagem, maior é a quantidade de informações obtidas, é recomendável para o usuário escolher imagens com resoluções que se ajustem às suas necessidades.
Contudo, muitas vezes acontece que a área de interesse do usuário não está contida totalmente numa única imagem ou foto.
Nestes casos, é aconselhável realizar um MOSAICO de duas ou mais imagens adjacentes até cobrir a totalidade da área de interesse.
Um MOSAICO é uma composição de imagens que tem como resultado, a representação de uma área maior da superfície terrestre que possui as mesmas características de resolução espacial que as imagens que a compõem.


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5) Qual é o melhor produto para atender a minha escala de trabalho?

ESCALA DE TRABALHO

O usuário pode optar por escolher a melhor base cartográfica a ser utilizado, de acordo com a ESCALA em que irá trabalhar. Observe a tabela abaixo:

ESCALA
SATÉLITE / SENSOR
1:500.000 - 1:250.000
Landsat 5; Landsat 7; ENVISAT
1:250.000 - 1:100.000
Landsat 5; Landsat 7; SPOT 4; ENVISAT
1:000.000 - 1:50.000
Landsat 5; Landsat 7; SPOT 4 e 5; ENVISAT
1:50.000 - 1.25.000
Landsat 7; SPOT 4 e 5; ENVISAT; Aerofotogrametria
1:25.000 - 1.10.000
QUICKBIRD; SPOT 5; Aerofotogrametria;
1:10.000 - 1:5.000
QUICKBIRD; Aerofotogrametria
1:5.000 - 1:500
Aerofotogrametria

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6) Quais os setores que mais utilizam imagens de satélite e aerofotogrametria e para quê?

Florestal

- Identificação e quantificação de setores florestados e desflorestados.
- Monitoramento da saúde das espécies florestais e detecção de doenças.
- Classificação de áreas florestais segundo estádios de crescimento.
- Estimativa de taxas de crescimento e volume de madeira.
- Estimativa de produção madeireira.
- Logística e identificação de setores de acesso.
- Monitoramento de processos erosivos.
- Estimativa das perdas provocadas por incêndios e estruturação de planos de emergência.
- Controle e monitoramento da extração de espécies florestais.

Agricultura

- Identificação, medição e classificação de áreas cultivadas.
- Planificação de sistemas de irrigação.
- Estimativa da densidade e saúde das culturas.
- Identificação de vegetação com estresse hídrico.
- Identificação de culturas afetadas por doenças.
- Classificação segundo tipo de cultivo.
- Estimativa do volume de colheita e planejamento de colheitas futuras.
- Implementação de práticas cultivos de precisão.
- Estimativa das perdas devido a desastres naturais como alagamento, seca, granizo, vento, ou tempestades de chuva.

Urbana

- Planejamento urbano e suporte ao plano diretor.
- Identificação das tendências de expansão urbana.
- Identificação e planificação de áreas verdes.
- Classificação de áreas intra-urbanas segundo densidade e tipo de edificação.
- Planificação de áreas de crescimento.
- Identificação de mudanças devido a desastres naturais.
- Identificação de ocupações clandestinas.
- Cálculo de áreas construídas como suporte ao sistema de tributação imobiliária (IPTU).

Geologia

- Identificação de falhas e lineamentos geológicos.
- Identificação de afloramentos rochosos.
- Identificação estruturas geológicas.
- Monitoramento de vulcões.
- Diferenciação entre tipos de solos e rochas.
- Discriminação de produtos de alteração hidrotermal.


Engenharia civil

- Identificação de áreas naturais favoráveis a deslizamentos.
- Caracterização da topografia.
- Planificação de rodovias, ferrovias e pontes.
- Identificação e planificação de infra-estruturas.
- Avaliação de danos em infra-estrutura por causa de desastres naturais.
- Monitoramento e modificação de canais.


Meio ambiente / Hidrologia / Geomorfologia

- Monitoramento de processos erosivos de origem fluvial e/ou eólica.
- Detecção de mudanças em cursos de água e sistemas costeiros.
- Identificação de áreas de riscos naturais como deslizamentos e alagamentos.
- Monitoramento de áreas de proteção ambiental.
- Monitoramento da qualidade da água em reservatórios e cursos fluviais.
- Identificação de mudanças em áreas de floresta.
- Monitoramento de processos de desertificação.
- Gerenciamento de bacias hidrográficas e recursos hídricos.

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