Assinatura espectral dos alvos - Parte 1

olá olá olá tudo bem com vocês Bem vindos a nossa segunda aula da nossa segunda unidade o Natal nós vamos falar sobre assinatura espectral dos óculos mas ela vai ser dividida em duas partes então teremos dois esse nosso primeiro vídeo nós vamos tratar da assinatura espectral especificamente da vegetação e no próximo vídeo na parte dois nós falaremos assinatura espectral do solo e da água Oi vamos conversar é a fonte principal de energia eletromagnética para o sensoriamento remoto é o sol o sol é um corpo negro que possui temperatura equivalente a 5.900 graus Kelvin o sol

irradia energia eletromagnética em todos os seus comprimentos de onda essa energia provindo do sol é chamado de fluxo Radiante a atmosfera da terra pode ser uma barreira para passagem de determinadas radiações eletromagnéticas e parecer opaca para determinadas regiões do espectro eletromagnético Essas são as chamadas bandas de absorção da mesma forma existem regiões do espectro que são capazes de penetrar na atmosfera terrestre que são as janelas atmosféricas dessa forma o sensoriamento remoto trabalha com janelas atmosféricas ou seja com as regiões do espectro eletromagnético em que a ren chega o terrestre ao chegar na superfície terrestre mesmo

que com alguma distorção causada pela atmosfera a Rê interagem com os alvos podendo ser na sua totalidade ou em partes absorvida é refletida ou até mesmo transmitida é possível descrever um padrão na refletância de um alvo para as diferentes regiões do espectro eletromagnético ou seja alvos que são semelhantes irão apresentar um mesmo padrão de refletância e absortância dos vários comprimentos de onda da radiação incidente esse padrão é definido por um gráfico e denominado assinatura espectral por exemplo vamos supor que você conhece assinatura espectral da vegetação que podemos chamar aqui de resposta padrão Ou seja você

sabe quais energias do visível e do infravermelho serão mais refletidas e em qual proporção em qualquer vegetação similar É essa mesmo que não seja o mesmo tipo vegetal terá uma assinatura muito parecida com a resposta padrão e como por exemplo podemos ver nesse gráfico onde nós temos a resposta espectral tô centros tomate sorgo e algodão pode ser reparar que apesar de ter alguma diferença em quantidade de reflectância as curvas são semelhantes e como vocês já perceberam assinatura espectral é definida por um gráfico onde no eixo X temos os comprimentos de onda e vão diferenciar assim

o tipo de energia eletromagnética e no eixo Y temos o valor da reflectância dado geralmente em porcentagem quanto mais alta a curva do gráfico maior reflectância do alvo para que ele comprimento de onda quanto temos curvas mais baixas temos portanto pouca frequência e muita absortância como então podemos interpretar este gráfico e lembrando então e este gráfico representa a assinatura espectral da vegetação vamos primeiramente analisar a resposta Central na região do visível essa região corresponde as energias de comprimento de onda entre 0,4 e 0,7 micro-ondas nesse intervalo podemos verificar que existe um pequeno pico de reflectância

mais ou menos entre os valores de 0,5 e 0,55 micrômetro a energia com este tamanho de comprimento de onda é a luz verde e como ela é que mais reflete na região do visível e portanto nós vemos essa vegetação na cor verde este comportamento da reflectância no visível se dá por causa da presença da clorofila e Mais especificamente o que ocorre é que a energia incidente atravessa cutícula EA epiderme da folha então Ela atinge os pigmentos que absorvem a luz visível mas apenas em comprimentos de onda específicos que serão úteis para o processo da Fotossíntese

as luzes absorvidas por esse pigmentos são as de menores e maiores comprimentos de ondas o visível ou seja Violeta e azul e laranja e vermelho o verde também absorvido porém ele é o mais refletido dentre todos e já para analisar a resposta espectral da planta para o infravermelho Vamos separar infravermelho próximo bom então vermelho médio começando pelo infravermelho médio não quer vermelho médio O que mais vai influenciar a interação da folha com a radiação é a água a água existente dentro da folha absorve principalmente a radiação do comprimento de onda de 1,45 micrômetros tem 1,96

micrômetros que são os dois pontos baixos do gráfico dessa região quanto maior a quantidade de água nas folhas maior absorção nesses dois comprimentos de onda e por isso infravermelho médio é utilizado para analisar os Trezentos grupo das plantas e quanto ao infravermelho próximo como pode-se ver pelo gráfico da assinatura espectral Existe pouca absorção por parte da vegetação o que se percebe pela curva de reflectância alta e apesar da superfície e pigmento das Folhas serem transparentes para este comprimento de onda o sistema experimentais não possuem muita capacidade de absorver foto desse espectro e o que se

sabe é que quanto mais saudável a planta mas ela refletir a energia do infravermelho próximo e mais absorver a energia do vermelho A partir dessa observação foram criadas índices que utilizando modelos matemáticos permitem realizar determinadas características das plantas podemos citar o ndvi por exemplo talvez esse seja um dos índices mais conhecidos e difundidos e é denominado índice de vegetação da diferença normalizada e sua modelagem é bem simples como vocês podem ver o cálculo do ITBI implica no quociente entre a diferença da resposta espectral do infravermelho próximo e do vermelho visível e a soma das mesmas

respostas sabendo que uma planta Sadia refletir a muito infravermelho próximo e pouco vermelho pode-se imaginar que o valor resultante dessa conta será um valor muito próximo e já a planta que te apresenta doente ou por algum outro motivo tem uma diminuição da sua capacidade fotossintética refletirá um pouco menos no espectro do infravermelho próximo e ter um homem na reflexividade do vermelho visível e portanto outro mais próximo os valores dessas Duas respostas estiver o resultado tender a zero dessa forma as aplicações dos cálculos de ndvi na agricultura são várias Como por exemplo o monitoramento de lavouras

detecção de efeitos de seca detecção de danos provocados por pragas estimativa da produtividade Agrícola modelização hidrológica no mapeamento de áreas agrícolas é mas nós vamos entrar em mais detalhes sobre índices de vegetação somente em uma outra aula e por enquanto vamos dar uma olhada como é a aparência da vegetação em uma imagem de satélite da banda do vermelho e do infravermelho próximo bom Aqui nós temos interface do qgis vou utilizar esse programa mesmo para mostrar para vocês em algumas características das bandas do infravermelho próximo e do vermelho e esse daqui Inclusive é o programa que

nós vamos utilizar depois mais para frente nas nossas aulas práticas e aqui eu vou procurar algumas imagens dentro do meu computador e eu tenho para você 24 a algumas imagens que baixei ultimamente e aqui eu tenho duas imagens que eu posso usar a banda quatro e a banda 31 e a banda quatro se refere ao infravermelho próximo e a banda três se refere ao vermelho Vamos abrir essas imagens para a gente poder analisar é a questão ela é e pode ver que horas estão aqui olha estados na parte à esquerda o primeiro detalhes a da

banda 4 e ele abaixo dela banda 3 e como elas fazem parte do mesmo lugar elas estão colocadas em forma de camada mesmo bom então a banda quatro como está acima da banda três na lista ela também está acima da banda três na visualização se eu desabilitar a visualização da banda quatro eu consigo Então enxergar a banda 13 E aí eu e elas são bem diferentes entre si com o aproximar de uma área onde eu tenho mais vegetação uma área mais fácil de ver a e aqui eu tenho uma área de vegetação em Oi Mari

de vegetação densa é possível ver aqui e a textura formada pela Copa das Árvores G1 E essas partes aqui são partes preparados para o plantio que podem ter ou não alguma plantação já e circulares são os perigos de irrigação central e E aí e aqui no meio ainda possível ver algumas linhas E essas linhas retas são estradas ou trilhas abertas é E essas linhas curvas são os rios que passam pela Mata densa isso aqui não é possível ver o rio um sim mas é possível verificar e distinguir a Mata ciliar do restante como vocês podem

ver essa área de Floresta se apresenta com uma alta refletância Sta Clara é isso porque essa imagem está vendo a imagem do infravermelho próximo [Música] e se você lembraria da assinatura espectral da vegetação aquele gráfico que eu mostrei a p**** no infravermelho próximo existe uma curva de alta reflectância e por isso as imagens são geradas com a resposta do infravermelho próximo como essa aqui da banda 4 e elas vão aparecer com a vegetação Claro e vamos lá olhada 9031 e Aqui nós temos uma situação bem diferente a passar antes tem uma vegetação tem mais densa

aparece uma cor bem mais escura é mesmo que nos pegou existe essa diferença é Oi aqui é possível diferenciar bem que a sua resposta tu que a vegetação começa a linha essa estrada que passa pelo meio da Samara G1 E aí e vocês lembrarem assinatura espectral da vegetação o vermelho é onde a gente tem uma baixa na resposta espectral o ou seja essa energia do vermelho ela é absorvida pela vegetação dessa forma a vegetação vai aparecer escura no vermelho da banda 3 e o que Clara no infravermelho na Banda 4 é apenas uma informação a

mais E como que são gerados essas informações de mais claro mais escuro na imagem um dá um zoom e se aproxima muito dela uma imagem é constituída por pixels nós podemos dizer que uma imagem é uma matriz de e colunas e onde o cruzamento de uma linha e uma coluna forma um pincel a cada Pixel de se ele vai receber um valor de brilho esse valor de brilho depende da área que está sendo representado ali e dos elementos que existem na área neste caso por exemplo esse Pixel esqueci tem em sua área algo que refletiu

muita energia e por isso ele apareceu Claro é mas que tipo de energia a energia que está sendo discretizada nessa Banda No caso energia do infravermelho próximo bom então os elementos dentro dessa área que o Pixel cobre responderam com alta reflectância do infravermelho próximo é a mesma área e teve uma resposta diferente para o vermelho mostrando uma alta absortância E aí a cada Pixel de se vai corresponder uma área de 8 metros E aí o ou seja ele tem 8 por 8 [Música] e é possível tirar a prova E aí [Música] E aí E aí

[Música] a aproximadamente 8 metros E aí E aí E aí bom e cada pizza carrega uma informação se eu clicar em cima desse Pixel eu voltei informação do valor de brilho desse Pixel e o que se apresenta com o valor de novecentos e esse Pixel que é mais escuro ele deve ter um valor mais baixo que esse a 738 e esse que é mais escuro deve ter um valor mais baixo ainda quem é 69 e esse Pixel já terá um valor mais alto 931 é para esses pixels que são bem mais escuros O valor é

bem mais baixo quem espera sempre 209 e esse 217-a e dessa forma nós podemos interpretar a quantidade de energia que foi refletida pelo valor do Pixel bom pegamos ao final dessa aula dessa primeira parte não se esqueça uma semana que vem haverá a segunda parte continuação dessa aula doido um dúvida já sabem só deixar as perguntas lá no fórum e no mais a gente se encontra ali na nossa aula online durante a semana ali a gente pode tirar as dúvidas e discutir um pouco mais sobre o nosso Tá bom até mais