Geomática Aplicada à Gestão de Recursos Hídricos

1. Geomática Aplicada à Gestão de Recursos Hídricos Ikonos de Vitória 1 m de Resolução PROF. ALEXANDRE ROSA DOS SANTOS Engenheiro Agrônomo - UFES Mestrado em Meteorologia Agrícola – UFV Doutorado em Engenharia Agrícola - UFV

2. UNIVERSIDADE FEDERAL DOS ESPÍRITO SANTO – UFES CENTRO DE CIÊNCIAS HUMANAS E NATURAIS - CCHN DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA - DPGEO LABORATÓRIO DE GEOMÁTICA DA UFES - LGU Vitória LANDSAT Andaraí Ikonos 1 m resolução Campos do Jordão Ikonos 1m de Resolução Capítulo 9 SATÉLITES - CONCEITO, CLASSIFICAÇÃO E OBJETIVOS Adpatado das Notas de Aula, Disciplina Aerofoto e Fotointerpretação, Turma Geografia 1998 UNIFAP (2000) (JOHANSSON, 2000)

3. EVOLUÇÃO DOS SATÉLITES: • MSS dos satélites Landsat-1, 2 e 3: resolução espacial de 80 m x 80 m; • IKONOS (modo pancromático): resolução espacial de 1m x 1m; • Quickbird: resolução espacial de 76 cm x 76 cm SATÉLITES – CONCEITO, CLASSIFICAÇÃO E OBJETIVOS O uso de satélites voltado para recursos naturais da Terra teve seu início na década de 70, quando o homem finalmente colocou em órbita o primeiro engenho (Earth-1, mais tarde denominado LANDSAT), capaz de registrar informações sobre a superfície do planeta • Satélites importantes: • SPOT:consócio entre França, Bélgica e Suécia; • JERS (Japonese Earth Remote Sensing): Agência Espacial Japonesa; • Radarsat: canadense; • Meteosat: comunidade européia; • CBERS (Chine-Brazil Earth Resource Satellite): INPE (Brasil) e Agência Espacial Chinesa.

4. OUTROS SATÉLITES COLOCADOS NESSA ÉPOCA: • LUNA I (1959): na órbita do SOL; • LUNA X (1966): na órbita da LUA; • MARINE IX (1971): na órbita de MARTE; • VENUA IX (1975): na órbita de VÊNUS. CONCEITO DE SATÉLITE ARTIFICIAL No SR satélite artificial é o engenho colocado em órbita pelo homem à volta de um planeta (da Terra, por exemplo) ou até mesmos de um satélite natural. O primeiro satélite artificial da Terra, oSPUTINIK I, foi lançado no dia 4 de outubro de 1957 pela antiga União Soviética (URSS). Em fevereiro de 1958, os EUA colocaram em órbita da Terra o EXPLORER I.

5. CATEGORIA DE SATÉLITES Estimam-se que existam mais de 5.000 satélites orbitando a Terra nestes últimos tempos. Na literatura é relatada a existência de aproximadamente 70.000 objetos girando em torno da Terra, entre satélites e sucatas SATÉLITES MILITARES Tiveram seu início da década de 50, com o objetivo de efetuar o reconhecimento fotográfico do território inimigo. 75% dos satélites lançados a partir de 1957 têm finalidades militares: Ex:GPS (Satélites de Posicionamento Global): trata-se de uma constelação de 24 satélites militares americanos, que fornecem coordenadas de localização geográfica aos portadores de terminais manuais, com antenas para captar seu sinal. SATÉLITES CIENTÍFICOS Foram desenvolvidos para auxiliar o homem na busca de informações científicas, sendo uns voltados à coleta de dados sobre a Terra (atmosfera, oceano e parte sólida / Ex: Satélite Terra, inicialmente denominado de EOS AM) e outros, à exploração do Universo (satélites interplanetários).

6. CARACTERÍSTICAS DO SATÉLITE TERRA • órbita polar, sol-síncrona; • Cruza o equador às 10h 30min; • Carrega a bordo vários sensores: • CERES:mede a energia emitida e refletida da superfície da Terra e da atmosfera e o fluxo radiante (radiação que chega) no topo da atmosfera; • MOPITT (Scanner de varredura transversal):mede a poluição atmosférica (concentração de monóxido de carbono e metano); • MISR (Multi-Angle Imaging Spectro Radiometer):realiza o mapeamento da vegetação e áreas desertas e cobertas de gelo e coleta dados sobre nuvens e aerossóis atmosféricos; • MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer):fornece imagens da superfície da Terra em 36 bandas espectrais. Fornece dados de temperatura; modelagem climática; cor do oceano; imagens da vegetação e uso da terra com resolução de 250 a 1.000 m; • ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer):opera no visível, IVP e IVT, fornece dados simultâneos da superfície da Terra no visível e infravermelho termal, com resolução que varia de 15 a 90 m (Estudos de vegetação, temperatura, tipo de rochas e vulcões, topografia da Terra, etc)

7. Foto do satélite Terra para mostrar os sistemas sensores

8. Número de satélites em cada constelação Sistema No de satélites Órbitas (km) Iridium 66 756 Globalsat 48 1.400 Odyssey (TWR) 12 10.354 Ico (Inmarsat P) 12 10.354 SATÉLITES DE COMUNICAÇÕES São utilizados para transmissão mundial de informações telefônicas e televisivas. Eles foram os primeiros a serem colocados em órbita e são hoje os mais sólidos em se tratando de uso comercial do espaço (mais de 3 bilhões de dólares anuais). Esses satélites podem ter acessos múltiplos, isto é, servir simultaneamente a diversas estações terrestres de localidades ou mesmo de países diferentes. (OBS: O TELSTAR 1 de origem americana foi o primeiro satélite mundial construído e financiado por uma indústria privada).

9. Estação terrena de comunicações: é um complexo de instalações e equipamentos destinados a estabelecer comunicações com satélites (Ex: Estação terrena da Embratel, localizada no município de Itaboraí, RJ). • Centro ce controle de posição orbital: é um conjunto de instalações, equipamentos e demais meios de telecomunicações destinados ao rastreio, telemetria, controle e monitoramento de satélites de telecomunicações. • Para o estabelecimento de um enlace (Link) em visada direta entre uma estação da Terra e um satélite, utilizam-se frequências na faixa de microondas. A UIT é que coordena a distribuição de frequências para telecomunicações. De acordo com as normas da UTI, são três as regiões operacionais de cobertura pelos satélites de telecomunicações: • Região 1:compreende a África, a Europa, os países a leste da Europa até a Sibéria; • Região 2: compreende as 3 Américas; • Região 3:compreende a Índia, a Ásia e a Oceania.

10. Para cobrir a região do Oceano Atlântico (parte da região 2), a qual se insere o Brasil, existem as seguintes empresas: • Intelsat: Resulta de um empreendimento internacional de cerca de 130 países que possuem ou operam mais de 30 satélites da série. É o mais abrangente sistema de comunicações comercial do mundo; • Intersputinik: Empresa russa que opera com satélites da série Gorizont, Raduga e outros. Destacam-se os satélites da série Panmsat; • Na área governamental, têm-se diversos satélites domésticos, dentre os quais se destacam os da série Brasilsat, em operação os Brasilsat B1 e B2.

11. Satélites de telecomunicações que cobrem a América do Sul Satélites Panmsat Satélite Status Posição PAS-1 Operando 45º W PAS-3 Operando 43º w PAS-5 Início 1997 58º W PAS-6 Início 1996 43º W Satélites da Intelsat Intelsat 706 Operando 307º E 53º W Intelsat 705 Operando 310º E 50º W Intelsat 502 Operando 319,5º E 40,5º W Intelsat 603 Operando 332,6º E 34,5º W Intelsat 506 Operando 328,6º E 31,4º W Intelsat 601 Operando 322,5º E 27,5º W Intelsat 605 Operando 335,5º E 24,5º W Intelsat K Operando 338,5º E 21,5º W Intelsat 512 Operando 338,7º E 21,3º W Intelsat Vii Operando 338,7º E 21,3º W Intelsat 515 Operando 342,0º E 18,0O W Intelsat 709 Operando 342,0o E 18,0O W Intelsat 707 Operando 359,0o E 1,0o W

12. Satélites de telecomunicações que cobrem a América do Sul Satélites Brasilsat Satélite Status Posição Brasilsat A1 Operando 91,9º W Brasilsat A2 Operando 63,1º w Brasilsat B1 Operando 70,1º W Brasilsat B2 Operando 65º W Brasilsat B3 Final de 1997 - Satélites franceses Telecom 2ª Operando 8,0º E Telecom 2b Operando 5,0º E Intelsat 502 Operando 319,5º E Outros satélites Proprietário Gorizont 26 Operando 11º E Rússia Cosmo 2291 Operando 13,9º E Rússia Cosmo 2054 Operando 16,2º E Rússia Cosmo 2209 Operando 24,5º E Rússia Galaxy Lii-R Operando 95,0º E Humghes/GLA

13. SATÉLITES METEOROLÓGICOS São equipados com radiômetros infravermelhos que lhes permitem operar mesmo sobre a face escura da Terra. Além da função de coletar dados meteorológicos, esses satélites são ainda utilizados para comunicar, através de radielétrico, com uma série de plataformas (balões, bóias, balizas, etc) encarregadas de coletarem na alta atmosfera, no mar e em regiões continentais dados de parâmetros meteorológicos, como pressão atmosférica, temperatura, velocidade dos ventos etc. Os dados registrados por essas plataformas são enviados ao satélite e retransmitidos para estações de recepção na Terra. O primeiro satélite meteorológico colocado em órbita da Terra foi o TIROS-1 (01/04/1991).

14. Constelação de satélites meteorológicos em torno da Terra

15. Na categoria polar ou equatorial têm-se, por exemplo os seguintes satélites: • NOAA • QuickSCART (EUA) • METEOR (Rússia) • FY-1 (China) • CCD (Brasil) Já entre os geoestacionários têm-se, por exemplo os seguintes satélites: • GOES (EUA) • Meteosat (EUMETSAT) e GMS (Japão) • FY-2B (China) • GOMS (Rússia) • INSAT (Índia) , entre outros

16. Características do NOAA: • sensor AVHRR; • imagens em vários canais no visível e no IV; • resolução espacial de 1,1 km (pixel = 1 km x 1 km) • Altitude de 844 km (órbita da Terra). Satélite NOAA

17. Mapas de índice de vegetação, obtidos a partir de dados do AVHRR do NOAA, para mostrar o efeito da seca sobre a vegetação da América do Sul

18. Satélites SCD-1 (A) e SCD-2 (B) No Brasil, o primeiro satélite para a coleta de dados meteorológicos foi o SCD-1 (Satélite de Coleta de Dados) que foi lançado em fevereiro de 1993 com o objetivo de receber dados das PCDs (Plataformas de Coleta de Dados) e retransmiti-los para estação de rastreamento em Cuiabá, da qual, através da rede de comunicação, são transferidos para o Centro de Missão no INPE de Cachoeira Paulista, SP. O centro de missão se encarrega de processar os dados e distribuí-los aos usuários. Ele operou por mais de 3 anos além do previsto. Atualmente está em operação o SCD-2.

19. Satélite Landsat-1, 2 e 3, sua configuração básica e os dois sensores, RBV e MSS SATÉLITES DE RECURSOS NATURAIS A era espacial de satélites artificiais de observação da Terra, para a coleta de dados naturais renováveis e não-renováveis, teve início no ano de 1972, quando os americanos colocaram em órbita o primeiro satélite, denominado EARTH-1, rebatizado de LANDSAT-1.

20. Satélites utilizados para coleta de dados de recursos naturais

21. ÓRBITA VER TRANSPARÊNCIAS DO CAPÍTULO 4 DO PROFESSOR ALEXANDRE (SITE)

22. Esquema de uma satélite em órbita da Terra mostrando a área imageada pelos sensores a bordo (A) e duas órbitas consecutivas (B)

23. FIM FIM