1. Geografia Disciplina: Geoprocessamento Comportamento Espectral dos Alvos

4. Relembrando... AS PROPRIEDADES BÁSICAS NA INTERAÇÃO DOS MATERIAIS COM A RADIAÇÃO ÓPTICA SÃO A EMISSIVIDADE, REFLECTÂNCIA,ABSORTÂNCIA E A TRANSMITÂNCIA. RAZÃO ENTRE A ENERGIA RADIANTE EMITIDA PELO MATERIAL CONSIDERADO E A ENERGIA RADIANTE EMITIDA POR UM CORPO NEGRO A MESMA TEMPERATURA . EMISSIVADE

5. RAZÃO ENTRE A ENERGIA RADIANTE ABSORVIDA E A ENERGIA RADIANTE INCIDENTE. ABSORTÂNCIA

6. RAZÃO ENTRE A ENERGIA RADIANTE REFLETIDA E A ENERGIA RADIANTE INCIDENTE. REFLECTÂNCIA

7. RAZÃO ENTRE A ENERGIA RADIANTE TRANSMITIDA E A ENERGIA RADIANTE INCIDENTE. TRANSMITÂNCIA

9. FATORES QUE INTERFEREM NO COMPORTAMENTO DO ALVO: 1- MÉTODO DE AQUISIÇÃO: A- GEOMETRIA DE AQUISIÇÃO DE DADOS; B-PARÂMETROS ATMOSFÉRICOS; C-PARÂMETROS RELATIVOS AO ALVO.

10. GEOMETRIA DE AQUISIÇÃO DE DADOS

11. PARAMETROS ATMOSFÉRICOS Umidade atmosférica : interfere na absorção da radiância na trajetória do fluxo entre a fonte e a superfície.Influência na concentração de aerossóis. Presença de aerossóis : Quanto maior o aumento da concentração de aerossóis maior será o aumento do espalhamento .

12. PARÂMETRO RELATIVOS AO ALVO Influência da vizinhança : objetos com coeficiente maior de reflexão irão mascarar a resposta do alvo.

13. Interações da energia eletromagnética com a atmosfera. Em contraste com o espalhamento, a absorção atmosférica resulta na perda efetiva de energia para os constituintes atmosféricos. Vapor d’água, dióxido de carbono e ozônio são os constituintes atmosféricos mais eficientes na absorção de energia eletromagnética. Estes gases tendem a absorver energia eletromagnética em específicas bandas do espectro, eles influenciam “onde nos olhamos espectralmente” com qualquer sistema de sensoriamento remoto. Janelas Atmosféricas : são regiões do espectro eletromagnético onde a atmosfera é particularmente transmissiva a energia eletromagnética.

14. Atmosfera terrestre e sua interação com a radiação solar

18. Interações da energia eletromagnética com a superfície terrestre A radiação emitida ao incidir sobre a superfície de outra matéria pode ser refletida, absorvida ou transmitida. Quando absorvida, a energia é geralmente reemitida, em diferentes comprimentos de onda.

19. Geometria da energia refletida A maneira como a energia é refletida depende da rugosidade da superfície dos objetos. Refletores especulares são superfícies planas que refletem como espelhos, onde o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência. Refletores difusos (ou lambertianos) são superfícies rugosas que refletem uniformemente em todas as direções.

23. Comportamento Espectral dos Alvos 1 - água 2 - vegetação 3 - solo

28. COMPORTAMENTO DA REFLECTÂNCIA DOS ALVOS NATURAIS TERRESTRES .4 .5 .6 1,0 1,5 2,0 2,5 .4 .5 .6 1,0 1,5 2,0 2,5 .4 .5 .6 1,0 1,5 2,0 2,5 .4 .5 .6 1,0 1,5 2,0 2,5 OS ESPECTROS DE REFLECTÂNCIA DOS MATERIAIS SÃO A BASE PARA A INTERPRETAÇÃO ESPECTRAL DAS IMAGENS MULTI E HIPERESPECTRAIS DE S.R. ROCHA VEGETAÇÃO SOLO ÁGUA

29. Resposta espectral dos alvos naturais

32. Comportamento Espectral dos Alvos Reflectância espectral de solo (Epiphanio et al., 1992).

33. COMPORTAMENTO ESPECTRAL DE ROCHAS 650 900-940 2Fe 2 O 3 3H2O) Limonita 650 900-940 x-FeOOH Goethita 850 x-Fe 2 O 3 Hematita Centro da banda nm Fórmula Mineral hematita goethita limonita .5 .6 .7 .8 .9 1.0 1.1 1.2 1.3 µm Reflectância (%)

34. EXEMPLOS ESPECTROS DE ROCHAS granito calcário basalto xisto 0,5 0,7 1,0 1,5 2,0 2,5 µm Reflectância (%)

36.  UMIDADE  RUGOSIDADE  GEOMETRIA DE PLANTIO ( plantações em curvas de nível X plantações de cana )

37. Influência da Água Uma alta umidade do solo é caracterizada, em todos os comprimentos de onda, por valores baixos de reflexão, pois o índice de refração nas áreas frontais da interface água/partícula é menor que o índice de refração nessas áreas em solos secos. Em aerofotos e imagens de satélite, os solos úmidos são caracterizados por tons de cinza mais escuros, o que significa uma reflectividade menor.

38. As faixas de absorção da água (1,4 mm e 1,9 mm) servem para determinar a quantidade de água no solo. As bandas de absorção da água nas curvas espectrais dos solos úmidos são diferentes daquelas nas curvas dos mesmos solos no estado seco

39. Refletividade de um solo argiloso no VIS, NIR e MIR em dependência da umidade (Fonte: Kronberg, 1984, p. 50; Lowe, 1969).

40. Refletividade de um solo de areia no VIS, NIR e MIR em dependência da umidade (Fonte: Kronberg, 1984, p. 50; Lowe, 1969).

41. Reflectividade de um solo argila no VIS e NIR em função da umidade (Fonte: Kronberg, 1984, p.38; Condit, 1970).

42. Reflectividade de um solo laterítico no VIS e NIR em função da umidade (Fonte: Kronberg, 1984, p.38; Condit, 1970).

43. Fatores que afetam a reflectância dos solos 1. Umidade (maior umidade causará uma menor reflectância através da porção refletida do espectro eletromagnético); 2. Conteúdo de matéria orgânica (um aumento em matéria orgânica causará uma diminuição da reflectância); 3. Quantidade de óxido de ferro (um aumento em óxido de ferro causará uma diminuição de reflectância); 4. Porcentagem relativa de argila, silte e areia (uma diminuição do tamanho das partículas aumentará a reflectância); 5. Características de aspereza da superfície dos solos (uma diminuição na aspereza da superfície causará um aumento do nível de reflectância).

49. Solos

50. SOLO *O EFEITO DA ÁGUA NOS SOLOS CAUSA A ABSORÇÃO DE COMPRIMENTOS DE ONDA CENTRADAS em: 760nm, 970nm, 1190nm, 1450nm e 1940nm. *PORÇÃO MAIOR DA ENERGIA PERMANECE NO SOLO ( REFLEXÃO) GRANULOMETRIA *RELAÇÃO INVERSA DE TAMANHO DAS PARTICULAS E REFLECTÂNCIA.

51. Influência da Granulometria Um solo pode apresentar reflectância espectral diferente de outro solo da mesma classe por dois motivos: concentração e tamanho das partículas que compõem os solos.

54. Vegetação

57. VEGETAÇÃO: a)Fonte de radiação b)Atmosfera c)Dossel d)Solo e)Detector

58. A)FONTE DE RADIAÇÃO: NORMALMENTE A FONTE DE RADIAÇÃO É O SOL. B)ATMOSFERA ABSORÇÃO DE DIVERSOS COMPRIMENTOS DE ONDAS C)DOSSEL : GEOMETRIA DO PLANTIL,TEMPERATURA,VELOCIDADE DO VENTO E PRECIPITAÇÃO D)SOLO RUGOSIDADE SUPERFICIAL, TEXTURA E UMIDADE

60. 1. Reflectância efetiva de fundo (background, solo, rocha, folhas mortas, sombra) 2. Ângulo de iluminação solar 3. Azimute do sol 4. Ângulo de visada Fatores que afetam a reflectância da vegetação Outros fatores

61. COMPORTAMENTO ESPECTRAL DA VEGETAÇÃO A REFLECTÂNCIA DA VEGETAÇÃO É CONTROLADA PELA COMPOSIÇÃO INTERNA DA FOLHA E PELA ESTRUTURA DO DOSSEL A FOLHA É O COMPONENTE DA VEGETAÇÃO QUE TEM MAIOR INTERAÇÃO (TANTO EM ÁREA COMO EM INTENSIDADE ) COM A RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA INCIDENTE

64. SEÇÃO DE CORTE DA FOLHA Trajetória dos raios na estrutura interna da folha Múltiplas reflexões e refrações devido descontinuidades dos índices de refração entre o ar (ir=1,0) e as paredes celulares hidratadas (ir=1,4) Mesófilo fotossintético : arranjo de células que formam o parênquima (seiva + protoplasma) Região de espaços intercelulares O 2 CO 2 H 2 O

66. REFLECTANCIA DA FOLHA CLOROFILA (65%) CAROTENO (6%) XANTOFILA (29%) 0,4 0,7 Conteúdo água Estrutura celular Pigmentos H 2 O H 2 O 60 30 10 Reflectância % 0,7 1,3 1,3 2,5 µm Visível Infravermelho infravermelho ondas próximo curtas

67. EFEITO DA ABSORÇÃO DOS PIGMENTOS DA FOLHA Sem pigmento Antocianina Clorofila Antocianina + clorofila 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 µm Reflectância % 70 60 50 40 30 20 10

68. SELEÇÃO DE BANDAS ESPECTRAIS 1 2 3 4 5 7 VEGETAÇÃO ROCHA COM FERRO ROCHA COM CARBONATO ROCHA COM HIDROXILA 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 µm 10 20 30 40 50 60 Reflectância (%) BANDAS DO SENSOR ETM DO LANDSAT-7

69. Comportamento Espectral de Alvos Curvas espectrais de alguns alvos terrestres

78. Água

79. ÁGUA A RADIAÇÃO QUE CHEGA DA ÁGUA É ORIGINÁRIA DE QUATRO MODOS: 1)PELA REFLEXÃO DO FLUXO DE RADIAÇÃO DIRETA DO SOL 2)PELA REFLEXÃO DO FLUXO DE RADIAÇÃO DIFUSA QUE ATINGE A ÁGUA 3)PELO FLUXO ESPALHADO PELA ATMOSFERA 4)PELO FLUXO QUE É ESPALHADO NO INTERIOR DO VOLUME D’ÁGUA E EMERGE DA AGUA APÓS ATRAVESSAR A INTERFACE ÁGUA/AR. *APENAS O ULTIMO CONTÉM INFORMAÇÕES SOBRE A COMPOSIÇÃO DO MEIO AQUÁTICO

81. ÁGUA neve nuvem água turva água limpa 500 1000 1500 2000 2500 nm 15 20 60 80 Reflectância (%) H 2 O H 2 O

82. SEDIMENTO EM SUSPENSÃO 400 500 600 700 800 900 1000 nm 0 35 105 210 350 590 0 2 4 6 8 10 Mg/L Reflectância(%)

83. R E S P O S T A S E S P E C T R A I S

84. RESPOSTAS ESPECTRAIS Números Digitais ou ND

85. RESPOSTAS ESPECTRAIS

86. RESPOSTAS ESPECTRAIS

87. RESPOSTAS ESPECTRAIS

88. RESPOSTAS ESPECTRAIS Energia Refletida pela Água

89. RESPOSTAS ESPECTRAIS

90. RESPOSTAS ESPECTRAIS

91. RESPOSTAS ESPECTRAIS Energia Refletida pelo Solo

92. RESPOSTAS ESPECTRAIS

93. RESPOSTAS ESPECTRAIS

94. RESPOSTAS ESPECTRAIS Energia Refletida por Feições Mistas

95. RESPOSTAS ESPECTRAIS Interpretação Digital da Imagem

97. Comprimento de Onda (nm) 400 800 1200 1600 2000 2400 Reflect â ncia 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 Solo Veg. Comportamento Espectral de Alvos Vermelho NIR SWIR

98. Comportamento Espectral de Alvos Brasilia National Park Landsat TM

99. Espectro Eletromagnético - REM

100. Comportamento Espectral de Alvos “ Bandas Espectrais” Landsat 7 – Banda 1 Landsat 7 – Banda 2 Landsat 7 – Banda 3 Landsat 7 – Banda 4 Landsat 7 – Banda 5 Landsat 7 – Banda 7 Landsat 7 – RGB 4,5,3 Landsat 7 – RGB 5,4,3 Landsat 7 – RGB 5,4,7 Landsat 7 – RGB 3,2,1

104. Aerosol, gases, moléculas Substrato Dossel Atmosfera Nuvens Sensoriamento Remoto: “ Problemas...”

105. Superfície 20 km 2-3 km 8 km O 2 , CO 2 , Gases Tra ços Moléculas (Espalhamento Rayleigh ) H 2 O, Aerossóls Troposféricos Ozone, Aerossóls Estratosféricos

106. Poeira do Sahara sobre as Ilhas Canárias SeaWiFS (Março, 1998)

107. Plumas de Fumaça no México SeaWiFS (Junho, 1998)