GeoBlog
Do chão ao satélite
Prof. Gustavo Ferreira
Quando começamos a pensar Sensoriamento Remoto, podemos partir do seguinte ponto: imagens de satélite são geradas por sensores que orbitam, geralmente, o planeta Terra. Esses sensores captam informações referentes à energia eletromagnética refletida, emitida ou retroespalhada por alvos na superfície. O mecanismo de captação funciona como um filtro para a radiação, detectando apenas a luz em porções específicas (azul, verde, vermelho, infravermelho…).
Após a captura feita pelo sensor, a energia é convertida em sinais elétricos que são enviados até uma estação na Terra. Já na estação, os sinais são processados com o objetivo de corrigir possíveis erros de aquisição dos dados, como calibração ou erros de órbita. Agora temos uma cadeia de sinais digitais pronta para passar pelo processo de correção atmosférica e geométrica. A correção atmosférica visa a remoção das interferências ocasionadas pela interação da radiação com nossa atmosfera. A correção geométrica é feita para atenuar distorções causadas pela posição do satélite em relação à superfície. Aliás, agradeça por estarmos em uma época em que essas correções já são feitas antes do produto chegar a nós. Em um tempo não tão distante, era preciso realizar tudo por nossa conta.
Agora vem a parte legal: já estamos com nossa imagem em mãos, em um formato de arquivo específico e pronta para gerar análises incríveis! Entretanto, existem alguns parâmetros inerentes de imagens de satélite que TODOS precisam conhecer antes de começar a colocar a mão na massa. Esses parâmetros também são conhecidos como resoluções. Você deve estar pensando: RESOLUÇÕES? A única que existe á aquela que todos conhecem, que é derivada do pixel tanto em termos do seu tamanho, quanto quantidade.
Pois bem, você acaba de detalhar a resolução espacial. Basicamente é a capacidade do sensor de distinguir detalhes na superfície terrestre. Quanto maior a resolução espacial, menor o tamanho dos objetos que podem ser identificados na imagem. Geralmente expressamos essa resolução em metros, relativo à medida de um dos lados do pixel projetado no terreno. Veja a figura abaixo com imagens do mesmo alvo em três resoluções distintas e note que à medida que diminuímos o tamanho do pixel, aumentamos o grau de detalhamento dos alvos da superfície.
A próxima da lista é a resolução espectral. A resolução espectral é a capacidade do sensor de capturar informações em diferentes comprimentos de onda do espectro eletromagnético. Cada material na superfície terrestre reflete ou emite energia em diferentes faixas espectrais, e a resolução espectral permite a identificação de diferentes materiais ou recursos na imagem. Na prática, são nossas conhecidas bandas, porções específicas do espectro eletromagnético que o sensor foi projetado para captar. Na figura abaixo temos o posicionamento das bandas dos sensores OLI – TIRS/Landsat 8 e ETM+/Landsat 7 em comparação com a transmissão atmosférica. Onde há “vazios” no gráfico existe uma absorção muito grande da energia pela atmosfera, logo ela fica “opaca” nessa faixa e isso não é bom para nós, já que queremos ver através dela.
Agora vamos até a resolução radiométrica. Trata-se da capacidade do sensor de capturar a quantidade de energia eletromagnética refletida, emitida ou retroespalhada por um objeto. Quanto maior a resolução radiométrica, mais precisas são as medições de intensidade de radiação e, portanto, mais precisas são as informações sobre a superfície terrestre. Em suma, estamos falando de quantos “tons” de intensidade o sensor consegue distinguir. É comum expressar a imagem em tons de cinza, quanto mais branco é o pixel, mais energia foi refletida/emitida pelo alvo e quanto maior a resolução radiométrica, mais tons a imagem pode ter e melhor diferenciar os alvos na superfície.
Aqui vão dois fatos legais: a resolução radiométrica é demonstrada em bits, potências de 2 (ou seja, uma imagem de 8 bits tem ou 256 níveis de cinza), isso é comumente tratado em questões de concurso em nossa área, então guarde bem a informação . O segundo fato é: um olho humano bem treinado consegue distinguir de 30 a 40 tons de cinza (consegue ver diferenças entre a primeira e a segunda imagem da figura abaixo?). Então qual é o motivo de termos mais de 40 tons? Bom, seres humanos só conseguem distinguir 40, já para um computador o céu (ou o tamanho da sua memória ) é o limite! Ele entende isso como um valor numérico e não precisa ver como nós.
Por último, e não menos importante, temos a resolução temporal. Ela é a frequência com que uma determinada área da superfície terrestre é observada pelo sensor. A resolução temporal é importante para monitorar mudanças na superfície terrestre ao longo do tempo, quando maior a resolução temporal mais conseguiremos perceber a dinâmica do fenômeno/alvo que estamos estudando. Inclusive, No XX Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, que ocorreu na semana passada, a área com maior número de trabalhos publicados foi a de “Análise de Séries Temporais”. Isso diz muito sobre nosso campo de atuação, a ciência espacial não está dissociada da dimensão temporal.
Como conclusão, deixo uma sugestão: busque entender cada parâmetro exposto aqui em detalhes, busque dominar a teoria e mergulhe fundo nos conceitos. E claro, não tenha vergonha em nos perguntar qualquer coisa sobre isso porque todos dizem que é o básico. O básico por vezes é relegado pelo simples fato de ser básico. Entretanto, se quiser se destacar, o domínio dos conceitos básicos é imprescindível.
Um grande abraço e conte conosco em cada passo de sua jornada no Sensoriamento Remoto!