Imagens de satélite: Como são obtidas e utilizadas? - Instituto Prístino

Imagens de satélite: Como são obtidas e utilizadas?

As imagens de satélite agilizam a identificação e o monitoramento de fenômenos naturais, desastres ambientais, queimadas, desmatamento, condições meteorológicas, entre outros. Os dados que formam as imagens de satélites podem ser obtidos em sistemas passivos, por meio da captura da radiação solar refletida pela superfície da Terra. Para que tenhamos acesso às mesmas, estas devem ser enviadas para terra, por meio da conexão de antenas distribuídas ao longo da superfície (Figura 1).

Figura 1 – Operação do Satélite SCD-1 (Satélite de Coleta de Dados 1) sob a responsabilidade do Centro de Rastreio e Controle do INPE. Fonte: https://www.cptec.inpe.br/glossario.shtml . Acesso: 03 Set 2019.

O histórico de obtenção das imagens de satélites remete-nos ao contexto da Guerra Fria (1945-1991), em que a corrida espacial foi travada entre os Estados Unidos e a União das Repúblicas Socialistas Soviéticas. Os Satélites Orbitais (que ficam em órbita ao redor da Terra) geraram sua primeira imagem em 1959, com o satélite estadunidense Explorer-1 0. Depois disso várias missões foram lançadas, sendo a LandSat a mais famosa e duradoura, iniciada em 1972 e ativa até hoje.
No Brasil o uso intensivo das imagens LandSat é feito desde a década de 1970, através de parcerias entre o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e a NASA, em que o Brasil propôs, como contrapartida ao uso das imagens, instalar antenas de recepção dos dados.
O Brasil tem acesso a diversas outras imagens, de forma gratuita, e com a possibilidade de geração de imagens a cada 5 (Sentinel), 16 (LandSat) e 26 (CBERS) dias, por exemplo. Cabe destacar que o CBERS é uma pareceria entre o Brasil e a China (Satélite Sino-brasileiro) com compartilhamento de tecnologia e conhecimento.

O que conseguimos “ver” em cada tipo de imagem?

Uma das questões mais discutidas é sobre as famosas imagens de Alta Resolução – usualmente aquelas que tem sua menor unidade, o pixel, igual ou menor à 5 metros. A área vista nestas imagens, ao isolar sua unidade mínima (pixel) é de 25 metros quadrados. Um pixel isoladamente não nos permite interpretar uma imagem (classificar as coberturas do solo). A imagem deve ser vista como um todo, cada uma delas é composta por centenas e às vezes milhares de pixels. Para simplificar, a Figura 2 mostra um pixel isolado e um conjunto de pixels da mesma imagem (SPOT). Percebe-se aqui, que mesmo a imagem sendo de alta resolução o pixel isolado não nos indica o que está sendo mostrado, já com o contexto da imagem percebemos que estamos visualizando uma estrada.

Figura 2 – Imagem SPOT, resolução espacial de 6 metros. Ver o Pixel (esquerda) não nos indica nada, ao passo que ver o contexto local nos mostra que aquele pixel pertence a uma estrada (direita). Por isso, a resolução espacial, utilizada muitas vezes como justificativa para compra de produtos, não é sinônimo de “imagem boa” ou “imagem ruim”, tudo depende do objeto que será mapeado. Fonte: Imagem Spot, acervo Instituto Prístino.

Assim, para adquirir uma imagem é necessário planejamento e o conhecimento do fenômeno que se deseja mapear. Se queremos contar quantas árvores existem em uma plantação de laranjas, precisamos de uma imagem que tenha resolução espacial que, no contexto, permita a identificação de cada um dos indivíduos. Isso demandaria imagens com alta resolução espacial e alto custo. Por outro lado, se quero medir a taxa de reflorestamento em uma região, preciso que o conjunto de pixels me permita identificar “florestas” e não cada um dos indivíduos. Neste último caso, imagens com resolução entre 5 e 20 metros, obtidas de forma gratuita, são suficientes para a identificação. A Figura 3 é um exemplo de imagem com resolução de 10 metros (Sentinel-2), nesta podemos ver o que é vegetação, o que é água e o que é solo exposto ou área desmatada, por exemplo, mesmo esta não sendo uma imagem de alta resolução.

Figura 3 – Imagem Sentinel-2, disponível no site da empresa ENGESAT. Fonte: http://www.engesat.com.br/sentinel-2/ Acesso: 03 Set 2019.

Deste modo, vemos que a consulta de profissionais que tenham formação na área da Geografia, com conhecimento em Sensoriamento Remoto, é fundamental. A escolha técnica pode evitar que se desprendimento de recursos excessivos para o tratamento de questões muitas vezes resolvidas de forma simples e com baixo custo, como é o caso de monitoramento de reflorestamento, desmatamento, queimadas, entre outros fenômenos.
O Atlas Digital Geoambiental do Instituto Prístino possibilita visualizar imagens de satélite, através de um servidor online e com variação de resolução espacial, o que permite identificar diferentes tipos de fenômenos (Figuras 4 e 5).

Figuras 4 e 5 – A imagem superior, de menor resolução espacial, que possibilita observar a expansão urbana. Na figura de baixo, é possível observar detalhes da cobertura do solo, como expansão do solo exposto, ravinamentos, detalhes da estrada e da cobertura vegetal, com uso de resolução de maior resolução espacial.