Usos e Aplicações

CBERS-1, 2, 2B, 3, 4 e 04A

Os satélites da série CBERS possuem em seu conjunto diversos sensores ou instrumentos – WFI (Câmera de Amplo Campo de Visada, do CBERS-1, 2 e 2B), CCD (Câmera Imageadora de Alta Resolução, do CBERS-1, 2 e 2B), IRMSS (Imageador por Varredura de Média Resolução, do CBERS-1, 2 e 2B), e HRC (Câmera Pancromática de Alta Resolução, do CBERS-1, 2 e 2B), PAN (Câmera Pancromática e Multiespectral, do CBERS-3 e 4), MUX (Câmera Multiespectral Regular, do CBERS-3, 4 e 04A), IRS (Imageador Multiespectral e Termal, do CBERS-3 e 4), WFI (Câmera de Campo Largo, do CBERS-3, 4 e 04A), WPM (Câmera Multiespectral e Pancromática de Ampla Varredura, do CBERS 04A) com alto potencial de atender a múltiplos requisitos de aplicações. Porém, cada um desses sensores tem características próprias que os tornam mais adequados a certas categorias de aplicações.

O potencial de aplicação de um dado sensor é estabelecido em função de suas características de resolução espacial, resolução temporal, e características espectrais e radiométricas. A fim de maximizar os resultados para melhor relação custo/benefício, deve-se considerar o compromisso entre as necessidades da aplicação e as características dos sensores. Com o novo satélite (CBERS 04A), além das Câmeras MUX e WFI já utilizadas nos CBERS 3 e 4, entra em atividade a câmera imageadora WPM que traz características diferentes. Não obstante, embora haja melhorias em diversos aspectos, o CBERS 04A mantém essencialmente o mesmo leque de aplicações dos anteriores.

Ao completar dois anos de operação do CBERS-2, realizou-se um Seminário de Aplicações CBERS, com exemplos concretos relatados por diversas instituições.

A Câmera Imageadora de Alta Resolução (CCD, nos CBERS-1, 2 e 2B) e a Câmera Multiespectral Regular (MUX, nos CBERS-3 e 4), por possuírem uma boa resolução espacial – 20 metros – em quatro bandas espectrais, mais uma pancromática (na CCD), prestam-se à observação de fenômenos ou objetos cujo detalhamento seja importante. Por possuírem um campo de visada de 120 km, auxiliam nos estudos municipais ou regionais. Dada a sua frequência temporal de 26 dias, pode servir de suporte na análise de fenômenos que tenham duração compatível com esta resolução temporal. Essa resolução temporal pode ser melhorada, pois a CCD tem capacidade de visada lateral. Suas bandas estão situadas na faixa espectral do visível e do infravermelho próximo, o que permite bons contrastes entre vegetação e outros tipos de objetos.

No satélite CBERS 04A a câmara MUX passará a fornecer imagens com resolução de 16m e faixa de imageamento de 95 km. Esta melhoria na resolução espacial é resultado da redução da altitude de operação do satélite.

A seguir são indicadas algumas aplicações para cada câmera, entretanto o universo de aplicações é muito mais amplo.

Destacam-se como aplicações da CCD, da PAN e da MUX:

• Vegetação: identificação de áreas de florestas, alterações florestais em parques, reservas, florestas nativas ou implantadas, quantificações de áreas, sinais de queimadas recentes.
• Agricultura: identificação de campos agrícolas, quantificação de áreas, monitoramento do desenvolvimento e da expansão agrícola, quantificação de pivôs centrais, auxílio em previsão de safras, fiscalizações diversas.
• Meio ambiente: identificação de anomalias antrópicas ao longo de cursos d´água, reservatórios, florestas, cercanias urbanas, estradas; análise de eventos episódicos naturais compatíveis com a resolução da Câmera, mapeamento de uso do solo, expansões urbanas.
• Água: identificação de limites continente-água, estudos e gerenciamento costeiros, monitoramento de reservatórios.
• Cartografia: dada a sua característica de permitir visadas laterais de até 32º a leste e a oeste, em pequenos passos, possibilita a obtenção de pares estereoscópicos e a conseqüente análise cartográfica. Essa característica também permite a obtenção de imagens de uma certa área no terreno em intervalos mais curtos, o que é útil para efeitos de monitoramento de fenômenos dinâmicos.
• Geologia e solos: apoio a levantamentos de solos e geológicos.
• Educação: geração de material de apoio a atividades educacionais em geografia, meio ambiente, e outras disciplinas.

O IRMSS (Imageador por Varredura de Média Resolução, nos CBERS-1 e 2) tem duas bandas espectrais na região do infravermelho médio e uma pancromática, com 80 metros de resolução espacial, mais uma banda na região do infravermelho termal com 160 metros. Suas aplicações são as mesmas da CCD, com as devidas adaptações. Outras aplicações são:

• Análise de fenômenos que apresentem alterações de temperatura da superfície.
• Geração de mosaicos estaduais.
• Geração de cartas-imagens.

Nos CBERS-3 e 4 um sensor semelhante volta a fazer parte novamente da carga útil, mas muda para o IRS (Imageador Multiespectral e Termal) e tem com características muito melhoradas: por exemplo, a resolução espacial das bandas refletidas é de 40 m e a da banda do infravermelho termal é de 80 m. Com isso, aproxima-se muito mais das resoluções usuais dos sensores tradicionais como os do Landsat, por exemplo. Também, poderá, por processamento, vir a compor-se com a MUX possibilitando composições mais úteis à análise da vegetação e de outros objetos.

O WFI (Imageador de Amplo Campo de Visada, nos CBERS-, 2 e 2B) pode imagear grandes extensões territoriais, de 890 km. Essa característica torna o WFI muito interessante para observar fenômenos cuja magnitude ou interesse seja nas escalas macro-regionais ou estaduais. Em função dessa ampla cobertura espacial, sua resolução temporal também tem um ganho - podem ser geradas imagens de uma dada região com menos de cinco dias de intervalo. Entre as aplicações, podem ser mencionadas:

• Geração de mosaicos nacionais ou estaduais.
• Geração de índices de vegetação para fins de monitoramento.
• Monitoramento de fenômenos dinâmicos, como safras agrícolas, queimadas persistentes.
• Sistema de alerta, em que a imagem WFI serve como indicativo para a aquisição de imagens de mais alta resolução da CCD ou do IRMSS.
• Acoplamento a outros sistemas mundiais de coleta de dados de baixa a média resolução.

Uma câmera semelhante, denominada Imageador de Campo Largo (WFI, nos CBERS-3 e 4) apresenta sensível melhoria nos CBERS-3 e 4. Passa a ser multiespectral com quatro bandas (do azul ao infravermelho próximo) e a ter resolução espacial de 64 m. Com isso, terá sua utilidade muito melhorada, pois poderá servir ao monitoramento de fenômenos ambientais e regionais dinâmicos, pois tem alta frequência e uma razoável resolução espacial. No CBERS 04A esta mesma câmara passará a fornecer imagens com resolução de 55m (no nadir) e faixa de imageamento de 680 km. Esta melhoria na resolução espacial é resultado da redução da altitude de operação do satélite.

A HRC (Câmera Pancromática de Alta Resolução, presente no CBERS-2B) pode imagear uma faixa relativamente estreita - 27 km -, mas com altíssima resolução, de 2,7 de dimensão de pixel. O modo de operação está estabelecido em uma revisita de 130 dias. Ou seja, ao longo do ano será possível ter ao menos duas coberturas completas do país. Com esta câmera não será possível ter estereoscopia.

Nos CBERS-3 e 4, foi introduzida uma nova câmera – PAN (Câmera Pancromática e Multiespectral) com resolução espacial de 5 (pancromática) e 10 m (multiespectral, do verde ao infravermelho próximo) e com 60 km de largura de faixa de imageamento. Esta câmera possibilita um detalhamento em termos de imageamento em relação às outras câmeras. Além disso, ela tem possibilidade de estereoscopia, pois tem um espelho de visada lateral que permite a consequente montagem de pares estereoscópicos em passagens sucessivas. Segundo o modo de operação acordado, a cada 52 dias (2 ciclos de 26 dias), o Brasil será totalmente coberto pela PAN. Na época de estiagem, planeja-se uma aquisição completa do território nacional em estéreo, o que auxiliará sobremaneira os órgãos de cartografia do país.

Entre as aplicações dessas duas câmeras, podem ser mencionadas:

• Geração de mosaicos nacionais ou estaduais detalhados.
• Atualização de cartas temáticas e outros tipos de cartas.
• Imageamento de áreas de desastres e emergenciais.
• Aplicações urbanas e de inteligência.

Nas páginas específicas há um detalhamento de cada câmera.

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