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GEOPROCESSAMENTO. Aula 2: Programas espaciais. e fotointerpretação. Prof . Maigon Pontuschka 2013. Resumo. Introdução aos programas espaciais Satélites artificiais Satélites meteorológicos Satélites de recursos terrestres Programa Espacial Brasileiro Programa MECB Programa CBERS.
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GEOPROCESSAMENTO Aula 2: Programas espaciais e fotointerpretação Prof. Maigon Pontuschka 2013
Resumo • Introdução aos programas espaciais • Satélites artificiais • Satélites meteorológicos • Satélites de recursos terrestres • Programa Espacial Brasileiro • Programa MECB • Programa CBERS
Introdução aos programas espaciais • Motor para a inovação tecnológica • Benefícios do desenvolvimento da tecnologia espacial: • Telecomunicações • Previsão do tempo e clima • Meio ambiente • Medicina • Indústria, etc.
Satélites artificiaisO que é? • Um objeto que desloca-se em círculos em torno de um outro objeto. • A órbita é o caminho que o satélite percorre CBERS: Altitude da Órbita: 778 km. Inclinação: 98,504º. Período: 100,26 minutos. Fonte: CBERS/INPE
Satélites artificiaisPor que os satélites não caem? "Para explicar como os satélites se mantêm em suas órbitas consideremos o movimento de um corpo lançado inicialmente com uma trajetória horizontal. Por causa de seu peso, o corpo sai de sua trajetória reta, descreve uma curva e cai sobre o solo. Quanto maior a velocidade com que é lançado, mais longe ele alcança antes de cair sobre a Terra. Veja a figura que representa a Terra e as linhas curvas que o corpo percorreria se projetado em uma direção horizontal do topo de uma alta montanha, com velocidades cada vez maiores. Suponha que não há resistência do ar. Aumentando cada vez mais a velocidade inicial do corpo ele cairá cada vez mais longe até que, quando a velocidade inicial for suficientemente grande, acabará percorrendo toda a circunferência da Terra, voltando à montanha de onde foi lançado. Agora, se o corpo for projetado em direções paralelas ao horizonte, de grandes alturas, dependendo de sua velocidade inicial e da força da gravidade na altura em que está, ele descreverá círculos concêntricos ou elipses e permanecerá girando nessas órbitas celestes do mesmo modo que a Lua gira em torno da Terra e os planetas giram em torno do Sol." Isaac Newton - Um Tratado sobre o Sistema do Mundo, 1728
Satélites artificiaisPor que os satélites não caem? • O satélite permanece em órbita devido ao equilíbrio entre a aceleração da gravidade da Terra e a velocidade em que ele se desloca. • Ex. a velocidade de um satélite artificial em uma órbita a 800 km de altitude é de 26.000 km/h.
Satélites geoestacionários • Órbita equatorial – inclinação 0o graus em relação ao equador. • Altitude de 36.000 km • Um giro a cada 24 horas: mesmo período de rotação da Terra
Satélites de recursos terrestres • Órbita circular heliossíncrona e quase polar. • Desloca-se em torno da terra com a mesma velocidade de deslocamento da Terra em relação ao sol. • Garantia das mesmas condições de iluminação e passagem no mesmo horário local.
Satélites de recursos terrestres Visão estereoscópica Os diferentes campos de visada do CBERS-1 e 2
Histórico dos Programas espaciais • 1957 – Sputnik (URSS) • 1958 – Explorer-1 (EUA) • 1962 – Telstar • 1965 – Intelsat-1 • Hoje: entre 4.000 e 5.000 satélites Primeiros satélites de comunicação
Satélites de recursos terrestres • Série Landsat – americanos • Série Spot – franceses • Série IRS – indianos • Programa EOS – Earth Observing System • Satélite Terra - 1999: • Órbita heliossíncrona quase polar a 705km de altitude • Cinco sensores: • ASTER – AdvancedThermalEmissionandReflectionRadiometer – resolução de 15m e imagens em estereo • MODIS – ModerateResolutionImagingSpectroradiometer • Satélite Acqua – 2002: • Seis sensores, um deles é o HumiditySounder for Brazil - HSB
Satélites de recursos terrestres • Final da década de 1990 – Ikonos • QuickBird • Eros – Israel • Spot-5 – França • World View -2 • GeoEye-1 Sensores de alta resolução: 0,5 e 2,5 metro
Satélite Goes - geoestacionário • Altitude de 36.000 km • Uma imagem a cada 30 minutos • 1 canal na faixa do visível com resolução de 1 km • 4 canais infravermelhos com resolução de 4 e 8 km
Satélites Noaa – órbita polar • Altitude de 850 km • Duas imagens por dia da mesma área • 6 canais com resolução de 1,1 km • Noaa-12, 15 , 17 e 18 cobrem toda a superfície terrestre
Série Landsat • 1972 - Landsat 1, 2 e 3 • MSS – Multispectral Scanner System 4 canais (2 visiveis, 2 infravermelho) • Resolução 80m • 1982 – Landsat 4 • MSS + TM ThematicMapper • 7 canais • Resolução 30m • 1984 – Landsat 5 • Ainda em operação
Série Landsat • 1993 – Landsat 6 perdido • 1999 – Landsat 7 • MSS e ETM+EnhancedThematicMapper + • Resolução 15m • Altitude 705km – • Imagens do mesmo local a cada 16 dias • Imagens de 185km X 185km • Erro desde 2003 • Previsto para 2012 – Landsat 8 Canais Landsat-7
Programa espacial brasileiro • 1979 - Programa MECB – Missão Espacial Completa Brasileira coordenado pela AEB – Agência Espacial Brasileira (http://www.aeb.gov.br) • Satélites de coleta de dados SCD-1(1993) , SCD-2 (1998)
SCD-1 e SCD-2 • Coleta de dados • Temperatura • Umidade relativa do ar • Direção e velocidade do vento • Pressão atmosférica • Chuva • Recursos hídricos • Monitoramento ambiental
Programa CBERS http://www.cbers.inpe.br • China-Brasil Earth ResourcesSatelite • 1988 - Cooperação Brasil – China • CBERS-1 1999 • CBERS-2 2003 • CBERS-2b 2007
Partes de um satélite: CBERS China-Brasil Earth ResourcesSatellite
CBERS-1 • Lançado em 1999 • Órbita a 98º de inclinação em relação ao equador • Altitude 763km • Encerramento de atividades em 2003
CBERS-2 Lançado em 2003 2005 – Falha em bateria – uso de somente uma câmara CCD 2009 – Últimos sinais
CBERS-2b Lançado em 2007 Mesmo projeto do CBERS-2 Sensores mais potentes
Câmeras imageadoras CBERS 1,2 e 2b Semelhantes ao Landsat e Spot Sensores Visão estereoscópica Os diferentes campos de visada do CBERS-1 e 2
Câmeras imageadoras CBERS 1,2 e 2b • WFI – Câmera de Amplo Campo de Visada • Grandes extensões territoriais – visada 890 por 890km • Escala macro-regional ou estadual • CCD – Câmera Imageadora de Alta Resolução • Resolução de 20m – visada 113 km – revisita a cada 26 dias • Escala municipal ou regional • IRMSS – Imageador por Varredura de Média Resolução (CBERS-1 e 2) • Visada de 120 por 120km • Duas bandas infravermelho médio • Uma banda pancromática – 80m resolução • Uma banda infravermelho termal – 160m resolução • HRC – Câmera Pancromática de Alta Resolução (CBERS -2b) • Faixa de 27 por 27km – resolução 2,7m • Revisita a cada 130 dias
Referências • CPTEC - www.cptec.inpe.br • Vídeos CPTEC http://videoseducacionais.cptec.inpe.br • Agência Espacial Brasileira http://www.aeb.gov.br • Projeto CBERS - http://www.cbers.inpe.br • Catálogo de imagens do INPEhttp://www.dgi.inpe.br/CDSR/