Comportamento espectral, Notas de estudo de Agronomia

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COMPORTAMENTO ESPECTRAL

DE

OBJETOS (ALVO)

Peterson Ricardo Fiorio

Sensoriamento Remoto

“ É a ciência ou a arte de se obterem informações

sobre um objeto, área ou fenômeno, através de dados

coletados por aparelhos denominados sensores, que não

entram em contato direto com os alvos em estudo

(Crepani, 1983)”

Definição:

Histórico

Â

1862 - Guerra civil americana (corpo de balonistas)

Â

1909 - Fotografias tiradas de aviões

Â

1914 - I Grande Guerra Mundial

Â

1939 - II Grande Guerra Mundial

Â

1945 (49) - 1989 (muro Berlim) 1991 Guerra Fria

• U2- Corrida espacial

Â

Hoje....

Qual o verdadeiro interesse no Sensoriamento Remoto?

Princípios Físicos do SR

Aquisição/Armazenamento/Processamento

R.E.M

Alvo

Sensor

Plataforma

Comp. Espectral

INPE

Imagens

Espectro Eletromagnético

Princípios Físicos do SR

Â

< 0.003 nm - Raios Gama:

Origem nuclear, alto poder de penetração;

Â

0,003 - 100nm - Raios X:

Altamente penetrante, origem atômica;

Â

100 - 400nm - Ultravioleta:

Atenuação pela atmosfera (dificulta seu

uso - poluição marinha e detecção de minerais; Â

400 - 760nm - Luz visível:

Sensação de visão ao olho humano;

Â

760

3.000nm

Infravermelho:

absorvido

pela

maioria

das

substâncias produzindo aquecimento, minerais de argila e radicais OH; Â

3.000 - 15.000nm - Infravermelho térmico

;

Â

15.000nm - 0.1 cm - Infravermelho distante

;

Â

0.1cm - 30 cm - Microondas:

Radar, pouca atenuação da atmosfera;

Â

30cm - Ondas de Rádio:

comunicação, longas distâncias (

Ã

f;

Ä

λ

)

Princípios Físicos do SR

Luz Visível (400nm - 760 nm):

• violeta

(400 - 460 nm)

• anil

(460 - 475 nm)

• azul

(475 - 490 nm)

• verde

(490 - 565 nm)

• amarelo

(565 - 575 nm)

• laranja

(575 - 600 nm)

• vermelho

(600 - 760 nm)

Infravermelho (760 nm - 3.000 nm):

• IV Próximo

(760 - 1.500 nm)

• IV Médio

(1.500 - 3.000 nm)

Fatores que interferem no comportamento espectral

medido dos alvos

Â

Parâmetros relativos ao alvo

Â

Nível de aquisição

Â

Geometria de aquisição dos dados

Â

Parâmetros atmosféricos

Â

Nível de aquisição

Fatores que interferem no comportamento espectral medido dos alvos

920 km400 km

3000 m ≅

300 m

20 m

Altitude

Orbital

Fotografias Aéreas

Â

Geometria de aquisição dos dados

Fatores que interferem no comportamento espectral medido dos alvos

Ângulo zenital (

θ

z

com o aumento do ângulo zenital solar

ocorre uma diminuição da irradiância solar na superfície doalvo

o

que

diminui

a

energia

refletida

aumentando

a

porcentagem de energia difusa sobre a superfície do alvo.

z

E. Irradiada

no alvo

E. Refletida

do alvo

E. Difusa

do alvo

Caminho da E. pela Atmosfera

v

E. Refletida

no Sensor

Caminho da E. pela Atmosfera

E. Difusa

do alvo

Â

Geometria de aquisição dos dados

Fatores que interferem no comportamento espectral medido dos alvos

Ângulo de visada (

θ

v):

Um aumento do ângulo de visada

acarreta em um aumento do componente de radiância daatmosfera na energia refletida do alvo.

Atmosfera

Fatores que interferem no comportamento espectral medido dos alvos

Â

Parâmetros atmosféricos

Os principais fatores que interferem na energia refletida do alvo

que atingem o sensor são:

Â

UMIDADE: relação direta nos fenômenos de absorção e

espalhamento de determinado

pela atmosfera.

Â

AEROSSÓIS: Contribuem para o espalhamento

H

2

O

Aerossóis

Espalhamento

Molecular (Rayleigh) Mie Não Seletivo

λ

Ø

λ ≡

Ø

λ

< Ø

Fatores que interferem no comportamento espectral medido dos alvos

Â

Parâmetros atmosféricos - espalhamento

Molecular (Rayleigh)

λ

Ø

Espalhamento devido aos gases que se encontram na atmosfera.

Quando o menor

maior o espalhamento.

λ

de 475 nm (Azul)

λ

de 600 nm (Vermelho)

Fatores que interferem no comportamento espectral medido dos alvos

Â

Parâmetros atmosféricos - espalhamento

Não Seletivo

λ

< Ø

Ocorre quando o diâmetro das partículas são maiores que os comprimentos de ondas de qualquer componente da luz solar

visível. Neste caso a radiação de diferentes comprimentos de

onda serão espalhadas em todas as direções com igual

intensidade.

COMPORTAMENTO ESPECTRAL

Vegetação

Solo

H

O