Aplicações e usos de sensoriamento remoto
Gostaria de ver uma lista de alguns dos mais incríveis aplicativos e usos de sensoriamento remoto ?
Bem, considere-se muito sortudo… porque hoje vamos compartilhar alguns dos MELHORES aplicativos de sensoriamento remoto com você.
Atenção: você não vai receber as listas chatas e generalizadas… Agricultura, silvicultura, clima, biodiversidade…
Seja você iniciante ou avançado, esta lista mudará a maneira como você se sente sobre como o sensoriamento remoto está mudando nosso mundo e a maneira como pensamos.
Agricultura
A umidade do solo contribui muito para a compreensão das ciências da Terra… Por exemplo, ela explica o ciclo da água da Terra, previsão do tempo, secas e inundações. Mas você sabia que existem duas maneiras de derivar a umidade do solo do espaço? Primeiro, ele usa sensores passivos e ativos . Sensores ativos como o Radarsat-2 iluminam seu alvo e medem o retroespalhamento. Por sua vez, isso resulta em alta resolução espacial, mas baixa precisão. Em segundo lugar, sensores passivos como o SMOS medem a radiação de micro-ondas emitida naturalmente. Ao contrário dos sensores ativos, fornece uma imagem de resolução espacial altamente precisa, mas com baixa resolução. Como podemos obter o melhor dos dois mundos? É isso que a missão Soil Moisture Active Passive (SMAP) da NASA se esforça para alcançar.
Com o tempo, as rochas se quebram em pequenos pedaços e se tornam solo. Com solo, água e luz solar, juntos eles dão às plantas e outros organismos um lugar para viver. Mas nem todos os solos foram construídos da mesma forma. A necessidade de informações precisas sobre o solo em todo o mundo está aumentando devido ao crescimento populacional e à segurança alimentar. É por isso que o Centro Internacional de Recursos e Informações do Solo (ISRIC) colocou o mapeamento do solo como uma prioridade fundamental. O ISRIC desenvolveu uma metodologia para prever as propriedades espaciais do solo em células de grade de 1 km em nível global – o Mapa de Grade de Solos de 1 km do ISRIC . Além disso, os cientistas usaram covariáveis como índices climáticos (com base em imagens MODIS) e levantamentos convencionais de solo para criar esses modelos globais de previsão espacial.
A oferta global de alimentos está sendo monitorada com imagens de satélite e o Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI). A radiação infravermelha próxima está sendo usada para detectar vegetação saudável na agricultura. A vegetação saudável reflete a luz verde e absorve a luz vermelha e azul. A luz verde que nossos olhos veem é a clorofila criada pelas plantas durante a fotossíntese. A clorofila refletirá mais luz no espectro verde e infravermelho próximo em comparação com outros comprimentos de onda. É por isso que a radiação infravermelha próxima em combinação com NDVI é uma das principais aplicações de sensoriamento remoto na agricultura e no meio ambiente.
A agricultura de precisão é como uma mina de ouro escondida na produção agrícola. Economia estimada de 10% em fertilizantes. Além disso, os rendimentos das culturas também são melhorados. A agricultura de precisão usa diferentes comprimentos de onda de luz para ver como as culturas são saudáveis. Quantidades variáveis de fertilizantes são calculadas para manter o dinheiro nos bolsos dos agricultores. Além disso, o sensoriamento remoto na agricultura ajuda a identificar pragas para melhor controle e gerenciamento na fazenda.
Arqueologia
O sensoriamento remoto fornece informações sobre a compreensão exata de onde os dinossauros vagavam pela Terra . A Fundação Cantwell lista quatro fatores geoespaciais primários na ocorrência de sítios fósseis. Esses quatro fatores são cobertura vegetal, declividade, aspecto e proximidade de deslizamentos e todos podem ser obtidos por meio de sensoriamento remoto. Esqueça de adivinhar e dê o seu melhor.
Desenterrar sítios arqueológicos antigos deve ser uma das aplicações de sensoriamento remoto mais organizadas da lista. As aplicações de sensoriamento remoto em arqueologia incluem imagens infravermelhas e estéreo. A radiação infravermelha tem comprimentos de onda mais longos e pode penetrar cerca de um metro de profundidade na superfície. As imagens estéreo mostram variações sutis de elevação no solo. Foi uma surpresa quando os arqueólogos encontraram padrões quadrados no solo sobre o crescimento da vegetação. Esses padrões quadrados são, obviamente , edifícios antigos e pirâmides . Os cientistas já descobriram antigas civilizações maias e egípcias usando fotogrametria e imagens infravermelhas.
Ártico/Antártica
Esqueça de colocar sua jaqueta de inverno e cachecol para medir a profundidade da neve. Snowpack é o acúmulo de neve por longos períodos de tempo. Especificamente, eles se alimentam nos rios à medida que a neve derrete. É por isso que o snowpack é uma importante fonte de informações para controle de enchentes e água potável. Como você pode imaginar, há um alto nível de dificuldade para medir a profundidade da camada de neve. A NASA teve o maior sucesso usando o LiDAR e um espectrômetro como parte de sua missão aérea para medir a profundidade da camada de neve . Ambas as variáveis explicam a absorção da luz solar e a taxa de derretimento da neve.
As coisas estão meio que em fluxo agora para ‘quem’ está reivindicando ‘o quê’ no Ártico. Os EUA, a Rússia, o Canadá e os dinamarqueses estão apostando seu território. Mas ninguém pode explorar o Ártico até que todos os países cheguem a um acordo. Extração mineral, gás natural, bem como potenciais atalhos para rotas marítimas – o Ártico pode ser uma das últimas grandes fronteiras para o desenvolvimento humano. Tarefas pesadas, como monitoramento do gelo marinho, rastreamento de navios e defesa nacional, tornam os satélites uma oportunidade enviada do céu para manter a soberania no Norte.
As geleiras possuem o maior reservatório de água doce da Terra. Você pode encontrar 99% das geleiras nas regiões polares. O satélite GRACE da NASA mostrou que as geleiras do Alasca estavam perdendo massa em cerca de 20,6 gigatoneladas por ano. Mas a conclusão assustadora é o rápido derretimento do gelo e seus profundos efeitos sobre o nível do mar.
O negócio
Procurando aplicativos de sensoriamento remoto com um ótimo retorno sobre o investimento? Os investidores acham que o uso de imagens de satélite em estacionamentos de grandes lojas dá o maior retorno possível. Empresas como a RS Metrics contam o número de veículos nos estacionamentos. Por sua vez, isso fornece um instantâneo de ganhos, taxas de conversão e participação de mercado. Tudo considerado, é uma estratégia simples de alta tecnologia que pode fornecer aos analistas de mercado as informações necessárias.
Quando você está no mercado para comprar uma casa, você quer uma visão completa da propriedade e da área circundante. Escolas, distritos comerciais e parques são coisas que os potenciais compradores estão interessados em saber antes da compra de sua casa. É por isso que o uso de imagens de satélite no setor imobiliário tem sido um segmento em real crescimento. Ele também permite que todos no processo de compra de uma casa tenham uma visão de cima para baixo. Avaliadores, seguradoras e credores podem ter uma visão rápida da casa através da conveniência da internet.
Há uma abundância de peixes no mar do ponto de vista de satélite . Os satélites monitoram a temperatura da superfície do mar e as cores do oceano porque são indicativos de espécies específicas de peixes. A visão de cima para baixo dos dados de sensoriamento remoto pode ser comunicada com os pescadores locais. Os pescadores usam essas informações para economizar tempo e combustível em tempo real. Em termos de aplicações de sensoriamento remoto na pesca e no ambiente marinho, podem ser mapeadas florações de algas que são prejudiciais à aquicultura. Isso melhora a sustentabilidade geral a longo prazo.
Estamos fazendo análises brilhantes para aplicações de sensoriamento remoto noturno. A quantidade total de radiância fornece informações sobre economias regionais, acesso à energia elétrica e distribuição de renda. A radiância mais alta se correlaciona com o Produto Interno Bruto e também foi comparada com o bem-estar humano. Quem diria que você poderia aprender tanto mapeando a atividade econômica à noite ?
Em países como Canadá e Rússia, o território é amplo e abaixo de zero durante boa parte do ano. O terreno montanhoso é ideal para resorts de esqui. Mas com tanto terreno para escolher, a seleção do local é mais difícil. É por isso que os planejadores de recreação estão se voltando para a tecnologia a laser para planejar a localização do resort de esqui. Os dados de aspecto referem-se à direção horizontal de uma encosta de montanha. Quanto maior o ângulo, mais pistas de esqui de diamante negro.
das Alterações Climáticas
Os suprimentos florestais globais estão sendo monitorados porque não apenas fornecem materiais valiosos (pense em construção, papel, embalagens…), mas também absorvem cerca de um terço das emissões de dióxido de carbono. AVHRR , MODIS e SPOT medem quantitativamente a perda e ganho de nossas florestas globais.
Compreender o estado do nosso clima tem uma importância imensurável . A NASA está mapeando diferentes fatores climáticos mensalmente para ver o quanto essas variáveis mudam nos mapas climáticos globais de séries temporais . Através dessa lente, variáveis climáticas como monóxido de carbono, clorofila e tamanho do aerossol estão sendo mapeadas em função do tempo. Os satélites de sensoriamento remoto incluem MODIS, CERES, AMSR-E, TRMM e MOPITT. Nunca em nossa história entendemos o clima da Terra como entendemos hoje.
A cada ano, Veneza está afundando um pouco mais. Medir o aumento do nível do mar é um exemplo perfeito de uma aplicação em grande escala feita de forma econômica. Não há necessidade de ir à praia e trazer sua vara de medição ao nível do mar ao longo da costa. Para entender o aumento do nível do mar, você precisa de bons dados espaciais de linha de base. A medição do aumento do nível do mar é uma função do tempo com medições de precisão de centímetros usando dados de sensoriamento remoto.
As missões Landsat são as missões de observação da Terra mais longas de todos os tempos. Seus registros digitais datam da década de 1970. Se quisermos entender a mudança da paisagem, as missões Landsat nos dão um instantâneo de volta no tempo. Podemos aprender com o passado para as gerações futuras. Derramamentos de petróleo, desmatamento, guerras, derramamentos de produtos químicos, zonas mortas, poluição atmosférica são desastres não naturais, causados pelo homem. Todos são evitáveis e podem ser vistos do espaço. Por exemplo, este mapa de história da Esri mostra como as atividades humanas estão remodelando a superfície da Terra usando imagens do Landsat.
Crime
Nem todas as imagens de satélite são usadas para boas intenções. Se você possui uma piscina, pode ser alvo de uma mania estranha chamada ‘mergulhar’ . Adolescentes têm usado imagens aéreas e de satélite no Google Earth para localizar piscinas. À noite, eles davam um mergulho improvisado em qualquer uma das maiores piscinas que pudessem encontrar. Esta atividade é, obviamente, invasão de propriedade (o que é um crime). Em outras palavras, não tentem isso em casa, crianças.
O sensoriamento remoto pode economizar tempo, dinheiro e mão de obra na localização de pessoas desaparecidas. Os detetives do crime querem restringir sua busca antes de partir em uma missão. As ferramentas de sensoriamento remoto podem explorar a área de busca com um pente fino e detectar anomalias no solo. Isso pode incluir qualquer coisa, desde uma toca de coelho até a própria cena do crime. Isso realmente economiza tempo se você tiver uma ideia aproximada do local de pesquisa.
Quando um barco foi despejado ilegalmente com toda a identificação removida no condado de Santa Rosa, os investigadores do crime levaram sua busca para o Google Maps . Usando imagens aéreas e de satélite históricas, eles saíram em busca de seu legítimo proprietário. O que os investigadores do crime encontraram foi o mesmo barco e o endereço do dumper ilegal. Caso encerrado.
Desastres
Os vulcões se formam quando a rocha derretida quente do manto superior encontra seu caminho para a superfície. As erupções são perigosas para os seres humanos e para o ambiente circundante. Existem mais de 600 vulcões ativos na Terra. Vulcões são muitas vezes inacessíveis (a menos que você seja Mario ou Luigi) fazendo aplicações de sensoriamento remoto como soluções claras térmicas e de infravermelho médio para entender a atividade do vulcão. AVHRR e MODIS são os principais candidatos para monitoramento de vulcões.
Os deslizamentos de terra são frequentemente sub-representados para a pesquisa de perigos. Mas todos os anos nos Estados Unidos, deslizamentos de terra causam perda de vidas e bilhões de dólares em danos. O primeiro passo para inventariar possíveis deslizamentos de terra é usar imagens estéreo e ópticas com inclinação. Os gatilhos de instabilidade de talude podem ser várias coisas – terremotos, erosão, drenagem ruim e muito mais. O InSAR pode fornecer sinais de alerta precoce para deslizamentos de terra devido à forma como mede os deslocamentos da superfície do solo.
O resultado de um terremoto pode ser catastrófico e às vezes difícil de avaliar. Mas uma avaliação do terremoto é essencial para as equipes de resgate. Eles precisam ser feitos com rapidez e precisão. A classificação de imagens baseada em objetos usando detecção de alterações (pré e pós-terremoto) é uma maneira rápida de obter avaliações de danos. Outras aplicações de sensoriamento remoto em avaliações de desastres incluem sombras projetadas de edifícios e modelos digitais de superfície.
Sensores ativos usam diferença de fase para medir a deformação da paisagem usando interferometria . Indústrias como o setor de petróleo e gás monitoram a estabilidade do terreno usando esses tipos de aplicativos de sensoriamento remoto para obter melhores padrões de segurança. Com o tempo, dados contínuos de satélite significam maior segurança e garantem a produtividade do duto.
Houve uma clara tendência de aumento no número de desastres ao longo dos anos. Isso significa melhor preparação para mitigação, bem como resposta e recuperação. A integração de dados de observação da Terra e GIS em situações de perigo tornou-se a principal ferramenta na gestão de desastres. As aplicações de sensoriamento remoto para perigos incluem avaliar a extensão dos danos e auxiliar no despacho.
Ecologia
A triste história sobre o urso polar é que ele está listado como um dos primeiros animais que serão extintos por causa do aquecimento global. Os ecologistas estão se voltando para os satélites como sua principal fonte de informação porque precisam contar com os ursos polares para sobreviver. Então… Como você sabe a diferença entre um urso polar e uma grande pedra branca? Em duas imagens, os ursos polares se moveram, enquanto as rochas permaneceram no mesmo local.
Os pandas gigantes comem bambu em 99% de sua dieta, tornando-os os maiores viciados em bambu do reino animal (pense em alcoólatras, mas em bambu). O habitat é importante para os pandas. Isso faz com que estradas e infraestrutura sejam um armageddon ecológico para os pandas. Para proteger o panda ameaçado, o sensoriamento remoto classifica a fragmentação e os corredores artificiais como fatores.
As aves percorrem grandes distâncias em busca de alimento, clima e locais de reprodução. A telemetria GPS leve é apenas uma das ferramentas usadas para saber para onde as aves migram. À medida que as florestas se tornam mais limitadas, os padrões de migração são importantes para os gestores da vida selvagem. Aplicativos de sensoriamento remoto como LiDAR, multiespectral e radar podem mostrar propriedades florestais como estrutura vertical e fenologia. Modelos de adequação de habitat prevêem a prevalência de espécies de aves usando essas propriedades florestais.
A Tanzânia hospeda uma das maiores migrações da Terra. Mais de 2 milhões de gnus migram e dão à luz no mesmo mês. O objetivo da migração é localizar recursos alimentares. Mas podemos modelar seus movimentos? A pesquisa mostrou que variáveis como vegetação (NDVI) e relevo (declive) são drivers para padrões de movimento de gnus. No entanto, as chuvas também podem ter um impacto nos padrões de migração.
Modelos de adequação de habitat estão fazendo algumas previsões interessantes sobre a abundância de mosquitos. Fatores de detecção remota, como verdor, brilho, temperatura e especialmente umidade, correlacionam-se positivamente com a ocorrência excessiva de mosquitos. Conhecer a localização de altas concentrações de mosquitos pode orientar a avaliação de risco para patógenos portadores de doenças e esforços de nebulização de mosquitos.
Elevação
Se o Dr. Evil fosse um geógrafo, LiDAR seria sua arma de escolha. Eu posso ver agora, dedo mindinho na boca dizendo “traga o laser” . O LiDAR mede a distância da plataforma aérea à superfície da Terra usando feixes de laser. Foi assim que o LiDAR recebeu o nome – “ Light Detection and Ranging ”. O que torna o LiDAR tão especial são seus pontos densamente amostrados com precisão a laser. LiDAR gera nuvens de pontos para modelos digitais de superfície , modelos digitais de elevação e modelos de intensidade de luz.
Imagine que você é um agrimensor e seu chefe de equipe pede que você faça um levantamento do mundo inteiro. Você precisa mapear células de grade de 30 metros e recebe apenas 11 dias. O que você diria? Eu esperaria alguns palavrões… Isso é essencialmente o que a missão de topografia de radar de ônibus da NASA (SRTM) fez em 11 dias. O segredo do seu sucesso é o Radar Interferométrico de Abertura Sintética.
A fotogrametria remonta a meados do século XIX. Ele é usado para encontrar as propriedades geométricas dos objetos medindo as distâncias entre os objetos. Alguns de seus produtos derivados em GIS incluem mapeamento de contorno, modelos de superfície, levantamentos volumétricos e mapeamento 3D. Também é usado em outros campos, como mapeamento da cena do crime, escavações arqueológicas e arquitetura.
Construção de Engenharia
Estima-se que 87% da população mundial agora usa dispositivos móveis. A espantosa taxa de crescimento neste setor exige um planejamento extensivo para a capacidade de rede ideal. As empresas de telecomunicações estão usando o sensoriamento remoto como uma maneira econômica de otimizar os requisitos de capacidade. A cobertura de radiofrequência pode ser aumentada com o tipo de antena, localização e direção apropriados. O terreno derivado de satélite, o uso da terra e outros fatores ambientais podem ser modelados para atingir a capacidade ideal da rede.
Um sistema de irrigação por elevador pode melhorar o abastecimento de água para a agricultura e outras indústrias. O planejamento do projeto de sistemas de irrigação por elevador requer uma ampla gama de dados. Pares de imagens estéreo de satélite e fotogrametria são particularmente úteis para gerar conjuntos de dados como modelos digitais de terreno. Os engenheiros podem obter uma visão completa do terreno antes de iniciar a construção.
Meio Ambiente
Quanto às aplicações de sensoriamento remoto no meio ambiente, o Programa Copernicus da Agência Espacial Européia (ESA) pode ser o mais ambicioso até agora. O objetivo é alcançar um sistema de monitoramento completamente autônomo. Seu propósito é simples – entender a saúde da Terra. Os seis satélites Sentinel de Copérnico coletam imagens abrangentes dos seguintes temas: terra, oceano, resposta a emergências, atmosfera, segurança e mudanças climáticas.
A diversidade biológica (biodiversidade) é a grande variedade de animais e plantas em uma localização geográfica. Com as resoluções espaciais e espectrais dos sensores melhorando ano a ano, as aplicações de sensoriamento remoto na biodiversidade estão começando a desempenhar um papel maior. Ele permanece no estágio inicial de desenvolvimento, mas avanços estão sendo feitos usando estruturas de vegetação hiperespectrais e 3D usando LiDAR.
As zonas ribeirinhas são as áreas arborizadas ao longo da margem da água. Eles são a última linha de defesa ambiental do escoamento de nutrientes para nossos lagos e rios. De todas as aplicações de sensoriamento remoto no ambiente, as zonas ribeirinhas talvez requeiram a maior resolução espacial devido à sua pequena largura. Um pixel Landsat-8 pode não ser capaz de fazer o trabalho aqui. Como a água abrange todo o globo, as zonas ribeirinhas estão lá cumprindo seu dever.
Não há brincadeira em torno da importância dos parques. Os parques fornecem um lar para um grande número de animais e espécies em risco. Eles muitas vezes proíbem o desenvolvimento e são usados para camping e recreação. Os parques podem ser grandes em escala, tornando-os um recurso difícil de gerenciar. Os dados de sensoriamento remoto coletados ao longo do tempo podem mostrar mudanças na paisagem. Algumas aplicações de sensoriamento remoto em parques incluem mapeamento de biodiversidade, espécies invasoras e risco de incêndio florestal.
Silvicultura
Os incêndios florestais causam sérios danos à propriedade e até perda de vidas. Por estas razões, é necessário controlar os incêndios florestais e diminuir o seu impacto. Com base em dados de satélite, os bombeiros podem despachar com precisão. Satélites operacionais como AVHRR e MODIS são mais adequados por causa de suas bandas de infravermelho médio e térmicas. Além disso, os satélites podem rastrear a extensão dos incêndios florestais usando dados temporais.
A tribo Suruí no Brasil se uniu ao Google para reverter o desmatamento da floresta tropical. A tribo Suruí está equipada com ferramentas de alta tecnologia como Google Earth, smartphones e GPS. Eles mantêm um olhar atento sobre a mineração e extração ilegal de madeira. A boa notícia é que mineradores e madeireiros recuaram e as atividades ilegais estão em seus níveis mais baixos da história. O potencial de informações com satélites para entender o corte ilegal de florestas tropicais é enorme como parte do Google Earth Solidário para a tribo Suruí .
Bilhões de pessoas dependem de florestas saudáveis para sua subsistência. A rápida disseminação de doenças florestais pode ter efeitos catastróficos na saúde do ecossistema e nas economias locais ou nacionais. O besouro do pinheiro da montanha infestou mais de 17,5 hectares de florestas causando mudanças de cor distintas. Como o sensoriamento remoto monitora essas mudanças de cor, os gerentes florestais podem rastrear melhor a ocorrência de doenças florestais, como o besouro do pinheiro.
Governo
Se você pensou que poderia esconder sua casa ou piscina da sua declaração de imposto sem que a cidade percebesse… Se você morasse em Atenas, Grécia, você estaria errado . A agência de arrecadação de impostos em Atenas, na Grécia, está procurando por sinais de riqueza usando dados de satélite . Não é uma má ideia onde mais de 15.000 piscinas não foram reclamadas às autoridades fiscais em 2010. O país sem dinheiro está procurando aumentar suas receitas fiscais usando aplicativos de sensoriamento remoto usando imagens de satélite.
“Cobertura do solo” é a propriedade física da superfície. “Uso da terra” explica como a terra está sendo utilizada. Quando um prefeito de uma cidade tem como alvo uma copa urbana de 50% de árvores, a resolução espacial é importante . Um pixel Landsat abrange vários limites de lote e não é uma representação realista de uma copa de árvore. O Laboratório de Análise Espacial (SAL) de Vermont comparou a National Land Cover com a classificação baseada em objetos e descobriu que foi significativamente subestimada (11% vs 39%). Um prefeito ficaria muito envergonhado ao saber que seu objetivo foi quase superado.
Algumas cidades usam o LiDAR móvel para gerenciar seus ativos e garantir os padrões de segurança. Todos os anos, cidades e municípios emitem milhares de licenças para construção. Esse enorme volume de licenças dificulta o gerenciamento das atividades das cidades. Usando a coleta móvel de LiDAR e comparando-a com dados municipais, você pode garantir que a atividade de construção seja segura e devidamente permitida. Condições de estradas, serviços públicos, outdoors e inventários de sinais são algumas das outras aplicações de sensoriamento remoto no gerenciamento de ativos.
A República Tcheca implementou um sistema para mapear cemitérios usando veículos aéreos não tripulados UAVs. Mais de 80.000 túmulos foram capturados com resolução de pixel de 1 cm. Não só isso foi mais rápido do que gravar manualmente cada cemitério no campo, mas um registro digital das imagens permanece. Os UAVs eram uma solução de baixo custo e alta precisão para mapeamento de cemitérios. O resultado foi um banco de dados espacial e economia de impostos.
Há algum tipo de magnetismo irresistível que as pessoas têm para a visão oblíqua do olho do pássaro. As imagens oblíquas da pictometria são especialistas em fotografia de imagens oblíquas. A lógica por trás disso é que quando você vê o mundo em um ângulo de 45 graus, é muito mais fácil reconhecer as características da terra (como de uma janela de avião). É por isso que os mapas do Google e do Bing adicionaram essa funcionalidade às suas interfaces.
Hidrologia
Um modelo digital de elevação determina onde e como a água flui em uma bacia hidrográfica. Os hidrólogos estão interessados no orçamento hidrológico quando estudam bacias hidrográficas. As entradas são precipitação, fluxo de superfície e fluxo de água subterrânea. As saídas são evapotranspiração, infiltração e escoamento superficial. O sensoriamento remoto contribui para o delineamento de bacias hidrográficas, fornecendo dados de elevação precisos. Modelos digitais de elevação são usados para representar com precisão os caminhos de fluxo e as áreas contribuintes com sistemas de software como HEC e Geo-HMC.
A Terra é cercada por água na forma de oceanos, rios e lagos. No chão abaixo de seus pés há ainda mais água na forma de águas subterrâneas. Um aquífero armazena água subterrânea. Existem milhares de poços que extraem água de aquíferos. Esta água está sendo usada na agricultura, água potável e muito mais. É por isso que é importante ter um bom conhecimento espacial das águas subterrâneas. A atividade das águas subterrâneas pode ser compreendida por seus tipos de rochas, solo, uso da terra e precipitação. Mapas de zonas de prospecção de águas subterrâneas de sensoriamento remoto são usados para localizar locais de poços.
Antes vistas como um incômodo na agricultura, as terras úmidas estão sendo drenadas e perdidas. De repente, eles se tornaram um recurso precioso raro. As zonas húmidas servem a muitos propósitos. Eles ajudam a purificar a água, controlar inundações e melhorar a estabilidade da costa. É por isso que as aplicações de sensoriamento remoto para inventariar áreas úmidas cresceram tanto ao longo dos anos.
Seguro
Já notou que o seu prêmio de seguro residencial disparou em relação ao ano anterior? Você pode ter que agradecer a um geógrafo por isso. Alguns dos aplicativos exclusivos de GIS e sensoriamento remoto que as seguradoras usam incluem radar e modelagem hidrológica. Os geógrafos podem mapear áreas mais propensas a inundações, com que frequência essas áreas inundariam e quão graves poderiam ser os danos. Por sua vez, isso os ajuda a avaliar melhor o risco.
À medida que o clima se torna menos previsível e mais destrutivo (como secas e enchentes), os agricultores precisam se adaptar a essa nova realidade. Nesse caso, o seguro agrícola pode ajudar os agricultores a complementar sua renda quando seus campos não são semeados. Mas o que acontece quando os agricultores cometem fraudes no seguro agrícola? É por isso que as companhias de seguros e o USGS se uniram para investigar qualquer irregularidade. Por exemplo, o USGS mede o crescimento da vegetação usando os canais vermelhos e infravermelhos do Landsat em combinação com o NDVI . Usando essas informações, as companhias de seguro de colheitas podem verificar as colheitas semeadas e detectar fraudes.
Militares
Os militares estão aproveitando o poder das imagens de satélite para obter informações sobre os inimigos. Quanto às aplicações de sensoriamento remoto, os satélites de reconhecimento remontam ao Programa Corona dos EUA da década de 1950. Seu objetivo era espionar a União Soviética e a China após a guerra. Mas os satélites percorreram um longo caminho desde tirar fotos e saltar de paraquedas até a superfície. Agora eles são tão secretos que se eles te dissessem… bem… quem sabe o que eles fariam com você
Nunca confie em um pombo como seu fotógrafo. Não importa qual seja a ocasião, casamentos, aniversários e tempos de guerra. Os pombos quase nunca seguem sua trajetória de voo e quase nunca devolvem as câmeras aos seus donos. Essas foram as duras lições aprendidas quando os militares alemães usaram o Corpo de Pombos da Baviera para fazer seu trabalho sujo e espionar os inimigos.
De todas as aplicações de sensoriamento remoto, talvez não haja outra que toque tanto o coração quanto salvar outra vida por meio de busca e resgate. Centenas de satélites orbitam a Terra todos os dias. Cada um tem a sua própria capacidade de salvar vidas – mas apenas se for na hora e no lugar certos. Isso também se aplica a usos e aplicações militares e de defesa.
Imagine. O Titanic tinha posicionamento GPS e saiu do iceberg. Centenas de vidas salvas e maridos ao redor do mundo poderiam ter evitado assistir ao filme de romance de Leo e Kate sobre isso. Mas a dura realidade é que os icebergs ainda ameaçam navios 100 anos após o naufrágio do Titanic. A navegação do navio melhorou. O GPS não é a única ferramenta de navegação de navios. Outras aplicações de sensoriamento remoto na navegação de navios incluem análise de rotas, informações de vento e ondas e proximidade de navios.
Os submarinos têm a reputação de serem excelentes espiões porque são capazes de operar debaixo d’água. Muitas pesquisas sobre o uso de dados de observação da Terra para rastrear submarinos foram mantidas em sigilo. Mas novos insights indicam alguma capacidade de detectar submarinos em profundidades rasas. Os satélites podem ver distúrbios submarinos sutis causados por submarinos usando SAR. Outro indicador pode ser vibrações nas temperaturas do oceano usando detectores infravermelhos. Isso significa que os submarinos podem não ter onde se esconder .
A Associação Internacional de Energia Atômica planeja verificar a ausência de usinas nucleares não declaradas. Uma usina nuclear típica contém pelo menos uma torre de resfriamento circular com emissões térmicas possivelmente sendo liberadas. As usinas nucleares também estão localizadas perto de corpos d’água e muitas vezes conectadas a uma estrada ou ferrovia. Diante desse conjunto de critérios, o uso de classificação baseada em objetos e imagens multiespectrais visa automatizar a busca por usinas nucleares não declaradas. Não é um mau começo – 5 de 5 já foram identificados automaticamente com sucesso.
Uma abordagem nova e inovadora que entrou no mercado é o vídeo por satélite. Algumas aplicações de sensoriamento remoto incluem observar aviões partindo/pousando, examinando o tráfego na hora do rush e espionando seu vizinho. Tudo isso pode ser feito no conforto da sua própria casa, todas as filmagens são cortesia de satélites. O futuro pode ser para aplicativos de software de sensoriamento remoto para processar vídeos, em vez de imagens estáticas.
Mineração
Existem mais de 4000 minerais naturais na Terra. Cada um tem sua própria composição química. Isso equivale a dizer que cada composição tem sua própria refletância espectral. Ter mais bandas espectrais como sensores hiperespectrais dá o potencial de mapear mais minerais. Há alguma previsibilidade com aplicações de sensoriamento remoto para geologia e minerais. Depois de detectar um mineral, quase certamente outros minerais específicos o acompanham.
A geologia é uma das raras coisas que permanecem constantes em nossas vidas. Todas as paisagens, plantas e animais que vemos hoje são afetados pelas rochas, materiais e nutrientes. Todos têm origem na geologia. Algumas das aplicações de sensoriamento remoto em geologia incluem mapeamento rochoso, litológico e estrutural. A refletância espectral multiespectral fornece informações valiosas sobre a composição da rocha, enquanto o radar também tem sido útil no estudo da rugosidade da superfície.
O Vricon Rapid 3D Mapping System da SAAB é realmente como dar vida aos seus dados. Várias imagens de satélite 3D podem ser combinadas para entender a detecção de alterações na terceira dimensão. Usando cinco aquisições de satélite e o sistema de mapeamento 3D, a diferença de volume em um local de enriquecimento de urânio foi mapeada com sucesso no Irã.
Tudo o que é preciso para monitorar as reservas de petróleo do céu é um pouco de geometria e algumas imagens de alta resolução espacial. Os tanques de óleo são geralmente circulares com um tanque de teto flutuante para evitar perdas por evaporação. Os satélites podem ver quanta sombra está sendo projetada em relação ao teto flutuante. Mais sombras significam menos reservas de petróleo. Aplicativos de sensoriamento remoto como este fazem uso de imagens de satélite sem ter que medir fisicamente cada tanque de óleo.
Navegação
Em maio de 2000, o interruptor GPS (também conhecido como disponibilidade seletiva ) foi acionado. De repente, a precisão mudou do tamanho de um aeroporto para o tamanho de um pequeno galpão . O GPS abriu caminho para grandes produtos inovadores, como sistemas de navegação para carros e veículos aéreos não tripulados. Não é à toa que o GPS foi classificado como um dos 50 maiores avanços desde a roda .
A ortoimagem fornece uma quantidade extrema de detalhes do foco e das áreas circundantes. Os mapas sempre comunicam uma mensagem. Como os mapas são baseados em localização, as imagens aéreas ajudam os leitores a se orientarem. Ele fornece informações de contexto e referência e pode fornecer instantaneamente a configuração do terreno. E hoje em dia, existem tantas fontes para escolher, como Bing, Google, Open Street Maps e Globeview da NASA.
Esta pode ser uma das aplicações de sensoriamento remoto mais organizadas da lista – medindo a gravidade. O Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) da NASA consiste em dois satélites na mesma órbita a aproximadamente 220 quilômetros de distância. Quando o satélite líder aumenta a velocidade, isso significa que há uma maior atração gravitacional. Se o satélite líder desacelerar, isso significa que há menos atração gravitacional. Esses puxões na gravidade são medidos usando pulsos de micro-ondas de um satélite para o outro. O resultado são as medições mais precisas da gravidade
a esta data.
Algumas das vistas mais deslumbrantes são do espaço. A evidência disso está na coleção de 75 páginas da NASA de imagens da Terra (A Terra como Arte da NASA) vistas do espaço. A coleção de imagens de observação da Terra foi tirada dos satélites Terra, Landsat, EO-1 e Aqua. Nesta obra-prima da arte da Terra, você pode encontrar alguns dos padrões e geometria mais intrigantes de nossos oceanos, atmosfera e características terrestres.
Quem não gosta de girar o globo no Google Earth? Não minta. Eu sei que você faz. O Google Earth nos oferece uma interface com imagens atualizadas de satélite e aéreas ao nosso alcance gratuitamente. A conveniência de saber sua localização antes de ir com o Street View é alucinante. Quem teria pensado décadas atrás que você poderia viajar pelo mundo comendo nachos no conforto da sua própria casa.
Oceanografia
Os derrames de petróleo têm efeitos profundos na vida marinha e no ambiente circundante. Um derramamento de óleo requer uma resposta rápida para que o óleo não se disperse. Os satélites podem maximizar a busca por manchas de óleo. Os satélites não apenas podem determinar a extensão dos derramamentos de óleo, mas também podem identificar a direção e a taxa de movimento do óleo. Este modelo de computador usa previsões atuais, oceânicas e meteorológicas, também obtidas por sensoriamento remoto.
Ver as algas crescerem é tão divertido quanto ver a tinta secar . Mas você pode aprender muito sobre a saúde de um lago estudando algas. É um indicador da quantidade de nitrogênio e fósforo que está sendo alimentado no lago. A redução de nutrientes é importante porque afeta as economias locais, como a pesca e o turismo. É por isso que a NASA está usando sensores hiperespectrais para aprender as propriedades bioquímicas da proliferação de algas e até mesmo prever suas localizações como parte do Projeto Lago Erie da NASA: Crescimento de algas .
A água cobre 70% da Terra com a maior parte nos oceanos. E as correntes oceânicas conectam todos os oceanos impulsionados principalmente pelos ventos na superfície. Mas bem abaixo da superfície, correntes de controle de salinidade e temperatura. Os satélites podem obter uma enorme riqueza de informações sobre as correntes e circulação oceânicas. Ocean Surface Current Analysis – Real-time (OSCAR) é um conjunto de dados de circulação oceânica global quase em tempo real com base na altimetria do nível do mar da NOAA e da NASA, ventos de superfície e temperatura da superfície do mar.
Nos dias de hoje, temos a maior parte do mundo mapeado. O mundo está ao nosso alcance com uma ampla variedade de aplicativos de mapeamento de código aberto. O próximo desafio é mapear o fundo do oceano. Os satélites CryoSat-2 da ESA e Jason-1 da NASA reuniram a imagem mais completa das características do nosso fundo e subsolo oceânicos. A força da gravidade revela montanhas submarinas e topografia do fundo do mar.
Mergulhe com snorkel em um oásis de vegetação marinha usando o canal costeiro da Worldview. Por causa de seu nível mais fino de penetração espectral em áreas costeiras, recifes subaquáticos e mapeamento batimétrico fazem algumas aplicações exclusivas de sensoriamento remoto.
O carregamento de sedimentos é um dos fatores antropogênicos mais profundos em sistemas aquáticos. Afeta indústrias como turismo, pesca e funcionamento ecológico. Seria útil entender exatamente onde os sólidos suspensos entram e saem. A refletância da água em imagens de satélite aumenta com mais sólidos suspensos. Mas, para monitorar a carga de nutrientes, precisamos de cobertura contínua e análise temporal.
Sociedade
O comércio global do sexo é um crime internacional crescente onde os direitos de uma pessoa são violados através da exploração comercial. Muitas vezes involuntário, o fluxo de tráfico humano foi rastreado usando as mais recentes imagens de satélite da NASA. O fluxo do tráfico de pessoas muitas vezes cruza fronteiras e é feito de forma secreta. O sensoriamento remoto torna possível superar essas barreiras e fornecer evidências para o tráfico de seres humanos globalmente.
O sensoriamento remoto está explorando alguns dos fatores determinantes que contribuem para a pobreza. Os governos podem obter uma imagem clara da pobreza e fornecer apoio concentrado aos necessitados. Estudos mostraram como o uso agrícola, os recursos naturais e outros fatores ambientalmente determinados estão ligados à pobreza. Os pesquisadores avaliam todos esses fatores contribuintes com sensoriamento remoto.
O nascimento da epidemiologia veio logo depois que Jon Snow mapeou a propagação da cólera a partir de um cano contaminado em 1854. Ironicamente, esse também foi o nascimento dos Sistemas de Informação Geográfica. Há uma clara conexão entre epidemiologia e geografia. Algumas doenças são mais adequadas para o clima, uso da terra e ar. Os aplicativos de sensoriamento remoto em saúde usam esses dados de sensoriamento remoto e modelos de previsão para entender os processos epidemiológicos.
O sensoriamento remoto pode dar uma visão aprofundada de reinos eremitas como a Coreia do Norte. O sensoriamento remoto permite o que alguns viajantes podem nunca ver em sua vida. Fazendas de avestruzes, cervejarias, torres – todas exclusivamente norte-coreanas. Mas os satélites também permitem ver o lado mais sombrio da Coreia do Norte. Para aqueles que querem escapar da Coreia do Norte, eles são enviados para campos de prisioneiros. Esses acampamentos são claramente vistos do céu.
Os governos querem sinais de alerta precoces de fome para fornecer alimentos adequados às áreas de escassez. Os primeiros sinais de alerta para a fome foram desenvolvidos, incorporando o crescimento da vegetação e a previsão do rendimento das colheitas. Inundações e secas podem ser melhor compreendidas com satélites como SMAP e SMOS. Os satélites de sensoriamento remoto passam de se mover em órbita para mover nossa compreensão da fome global.
Os planejadores urbanos querem conhecer o crescimento e a distribuição da população para otimizar o desenvolvimento e melhorar o bem-estar dos cidadãos. A mudança no uso da terra pode ser modelada para fornecer uma medida precisa do crescimento populacional. Não só é preciso, mas a cobertura da terra forneceu mais detalhes para a distribuição do crescimento populacional dentro das cidades e setores censitários.
A água é a necessidade mais básica da vida. Mas quase 1 bilhão de pessoas vive sem água potável. O primeiro passo para resolver este problema é identificar as áreas que necessitam de água. Imagens de satélite de alta resolução espacial podem realmente diferenciar onde existe escassez de água. Este é o ponto de partida de um plano de ação. Aplicativos simples de sensoriamento remoto, como mapas básicos, podem afetar positivamente a vida de milhões, estabelecendo onde e quem precisa de recursos essenciais, como água.
Qual o tamanho do protesto? É algo que os jornalistas sempre querem saber porque quantifica a força das opiniões das pessoas sobre um assunto. Contar todas as cabeças em um protesto pode fazer você dormir, como acontece com as ovelhas . Com resolução espacial diferente, você pode pelo menos ver o tamanho da multidão. Mas para fornecer a melhor estimativa, você precisa da área e densidade de manifestantes – ambos podem ser obtidos aproximadamente por dados de sensoriamento remoto.
As atrocidades geralmente resultam em uma mudança de ambiente, destruição de edifícios e migração de pessoas. Eles podem ocorrer em áreas secretas com regimes militares restringindo o acesso. Por essas razões, aplicativos de sensoriamento remoto e imagens estão de olho em atos atrozes. A GaTHR (Tecnologia Geoespacial para os Direitos Humanos) está usando essa abordagem para ajudar as vítimas. Especificamente, o sensoriamento remoto por satélite fornece a evidência legal, para ajudar na coordenação local e na prevenção de atividades ilegais futuras.
Se você construir, eles virão . Bem, não exatamente no caso das “cidades fantasmas” da China. Algumas das imagens de satélite mais peculiares mostram a construção de apartamentos, shoppings e outras comodidades. Mas praticamente ninguém mora lá. Economistas estão de olho na China para impulsionar o crescimento econômico global. O que eles descobriram é que os números do PIB e do emprego podem enganar, se os recursos estiverem sendo alocados de forma inadequada para setores sem demanda. Os satélites podem indicar quão real ou artificial é o crescimento econômico.
Uma solução para rastrear refugiados e as condições do acampamento é com imagens de satélite. O Alto Comissariado das Nações Unidas para os Refugiados (ACNUR) queria fornecer ajuda e serviços aos refugiados sudaneses em Tongo. Eles precisavam de uma compreensão clara da situação nos campos de refugiados de Tongo . O ACNUR mapeou o fluxo de refugiados, agricultura, hidrovias e infraestrutura usando imagens de satélite. Como resultado, o ACNUR foi capaz de gerenciar melhor e fornecer ajuda onde era mais necessária.
Temos experimentado um número crescente de pessoas migrando de áreas rurais para áreas urbanas. A urbanização está ligada à industrialização. Atualmente, 50% das pessoas vivem em áreas urbanas e, de acordo com as Nações Unidas, esse padrão continuará. A urbanização é um fenômeno interessante que pode ser visto claramente como superfícies impermeáveis por satélites.
Transporte
Quão seguras são as suas estradas? Os planejadores de transporte têm seguido alguns conselhos práticos sobre estradas não pavimentadas. Com a integração de sensoriamento remoto e GIS, os veículos aéreos não tripulados estão fornecendo respostas sobre detecção de buracos, análise de washboard e condições de coroamento para estradas não pavimentadas. Com precisão de centímetros, as condições das estradas rurais podem ser avaliadas e inventariadas, economizando tempo e dinheiro.
Se o carro autônomo do Google fosse parado pela polícia, como ele reagiria? O primeiro segredo por trás do carro é o LiDAR que detecta pedestres, ciclistas, sinais de parada e outros obstáculos. Junte isso com um GPS, medições inerciais e um software realmente sofisticado, e você terá um carro autônomo.
Um conselho construtivo é cobrir mais terreno com dados de sensoriamento remoto. A cidade de Solvang, Califórnia, está levando muito a sério seus problemas de gestão de estradas. Em uma tomada completa, as obras públicas usaram imagens de satélite para localizar a pavimentação danificada. O público é melhor servido, pois as equipes sabem exatamente quais estradas precisam desesperadamente de reparos.
Os governos têm pressionado os veículos para cumprir os padrões de emissão. Os satélites podem monitorar a economia de combustível e os padrões de emissão com interferência mínima do céu. O sensoriamento remoto multiespectral pode medir emissões de veículos como CO, HC e NO. Idéias foram discutidas para impor sobretaxas com base na distância percorrida e equipamentos mantidos inadequadamente. Os satélites oferecem uma oportunidade de ouro para controlar a poluição dos veículos motorizados.
Planejadores urbanos, equipes de emergência e sistemas de navegação exigem redes viárias atualizadas. À medida que novos bairros surgem, é um desafio manter os bancos de dados da rede viária atualizados. Uma abordagem usando imagens multiespectrais e classificação baseada em objetos automatizou o tedioso processo de geração de redes rodoviárias. Um dos principais desafios tem sido diferenciar estacionamentos de estradas.
O controle de tráfego aéreo direciona as aeronaves do solo para evitar colisões e melhorar o fluxo de tráfego. Infelizmente, há dinheiro excessivo e emissões desperdiçadas em rotas ineficientes. A próxima geração de tráfego aéreo passa do radar terrestre para um sistema GPS baseado em satélite. O novo sistema de controle de tráfego aéreo visa melhorar as rotas, reduzir os atrasos no tráfego e economizar dinheiro. Também pretende ajudar os aviões a pousar mais rápido e ajudar a navegar pelo clima com o uso de satélites.
Nossas populações crescentes e urbanização levaram a quantidades crescentes de tráfego nos centros urbanos. Os engarrafamentos significam desperdício de combustível e tempo. Os sistemas de medição do solo fornecem volumes de tráfego extremamente precisos, mas são limitados a estradas selecionadas. A densidade do tráfego está sendo monitorada usando a detecção de alterações. Os analistas de tráfego podem comparar duas imagens de satélite com pequenos atrasos. Isso mostra o movimento do tráfego em uma imagem maior.
Clima
Golfistas, agricultores, pilotos, engenheiros e planejadores de turbinas eólicas precisam de informações precisas sobre o vento. Balões meteorológicos e GPS são uma boa maneira de fazer isso. Mas não é a única maneira. O espalhador QuickSCAT da NASA e o vento LiDAR também estão fazendo essas observações de vento em larga escala.
Aplicativos de sensoriamento remoto, como previsão e monitoramento do tempo, são fundamentalmente importantes para empresas, atletas e turistas. Em 1975, o Satélite Geoestacionário do Ambiente Operacional (GOES-1) foi lançado para coletar dados de vento, temperatura e outros dados atmosféricos. Mas o GOES-1 estava limitado a uma pequena porção da Terra. Muita coisa mudou desde então. Estamos agora no GOES-12, 13, 14 e 15 com resolução temporal, espectral, espacial e radiométrica aprimorada.
Algumas cidades estão tão poluídas que é o equivalente a fumar um maço de cigarros por dia . 80% dessas cidades superpoluídas estão na China. Um dos principais poluentes é o monóxido de carbono. O monóxido de carbono é incolor ao olho humano, mas não para MOPITT (Medidas de Poluição na Troposfera) no satélite Terra da NASA. O MOPITT usa um espectrômetro para medir a radiação infravermelha de ressurgência na baixa atmosfera.
Quando partículas carregadas do sol ficam presas no campo magnético da Terra, elas colidem com os gases da nossa atmosfera. As diferentes cores que vemos são de gases diferentes. Se você assistiu a Aurora Boreal do chão, talvez queira tentar de cima. Um dos vídeos mais surreais é assistir à visão da Estação Espacial Internacional da Aurora Boreal .
Albedo mede a porcentagem de luz solar refletida. Uma superfície mais escura aquecerá rapidamente e absorverá a luz solar . Superfícies mais brilhantes , como a neve, refletem muita luz solar de volta à atmosfera. Albedo é um componente chave no orçamento de radiação da Terra. Para calcular o albedo total, a cada tipo de cobertura do solo é atribuído um valor de albedo. Multiplique o albedo pelo tipo de cobertura do solo e some para medir o albedo total.
Energize sua busca por entradas infinitas de painéis solares. Se você fosse escolher um único local em qualquer lugar da Terra para instalar um painel solar, teria que ser o mapa Global Horizontal Irradiance (GHI). O GHI mede a taxa de energia solar total recebida na superfície da Terra em watts por quilômetro quadrado. Décadas de dados de satélite (derivados de GOES e Meteosat) geraram esses dados com um erro padrão de apenas 5%. Esses dados de sensoriamento remoto trazem algum calor sério.
Exemplos de Sensoriamento Remoto em Resumo
As informações de satélite são fundamentalmente importantes se quisermos resolver alguns dos principais desafios do nosso tempo.
Para questões como mudanças climáticas, recursos naturais, gestão de desastres e meio ambiente, o sensoriamento remoto fornece uma riqueza de informações em escala global. O que obtemos são respostas para esses problemas para que possamos tomar decisões informadas.
São infinitas as possibilidades de benefícios para a sociedade do sensoriamento remoto. Com maior resolução espacial, espectral e temporal, o futuro do sensoriamento remoto é promissor.
Se vamos enfrentar alguns dos maiores desafios da Terra no futuro próximo, precisamos de sensoriamento remoto para cobrir tanto terreno.
…E graças ao NASA Terra Satellite !
https://gisgeography.com/remote-sensing-applications/ em 15/03/2022
