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Imagens de satélite vs. imagens de drones na cartografia da vegetação

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Share | 03/24/2020

Os satélites e as câmaras multiespectrais aerotransportadas não são tecnologias opostas; de facto, as duas fontes de informação são utilizadas para alimentar aplicações semelhantes e os seus dados podem mesmo ser complementares. Por exemplo, o software Aerobotics Aeroview combina imagens de satélite e de drones para fornecer dados aprofundados e variados aos seus clientes.

Aerovisão
Um mapa de saúde por satélite do software da Aerobotics.

Tanto os satélites como as câmaras multiespectrais são ferramentas utilizadas em aplicações de deteção remota. Os objectos à superfície da Terra absorvem e reflectem a luz do Sol. A luz reflectida é a que os satélites e os sensores captam, podendo ser visível ou invisível. Os olhos humanos foram concebidos para detetar apenas a luz visível, no entanto, as câmaras multiespectrais e os satélites podem medir tanto as bandas visíveis como as invisíveis do espetro eletromagnético.

Os satélites observam a Terra e fornecem dados sobre a sua evolução ao longo do tempo. As câmaras multiespectrais são utilizadas para monitorizar não toda a Terra, mas partes específicas do terreno, e também fornecem dados sobre a forma como essas áreas mudam ao longo do tempo. Os dados recolhidos com ambas as tecnologias são normalmente utilizados para a classificação e cartografia da vegetação, sendo mais baratos e menos demorados do que os levantamentos manuais no terreno.

O software Aeroview processa imagens de satélite e multiespectrais para fornecer análises precisas da saúde de cada árvore e destacar áreas problemáticas que, de outra forma, poderiam passar despercebidas. Com este mapa de vegetação, os agricultores podem acompanhar as árvores com fraco desempenho e tomar decisões accionáveis nas suas explorações.

Sensores multiespectrais

Com 3 a 10 bandas, os sensores multiespectrais captam dados dentro de gamas específicas de comprimentos de onda no espetro de luz, incluindo normalmente o verde, o vermelho e o infravermelho próximo. A combinação de bandas num sensor determinará as suas utilizações e aplicações, que estão normalmente relacionadas com alterações na utilização do solo, cartografia da vegetação, monitorização de recursos naturais, entre outras.

A série MicaSense RedEdge-P, por exemplo, utiliza cinco bandas (vermelho, verde, azul, NIR e borda vermelha) para recolher dados utilizados em aplicações como mapeamento do estado da vegetação, deteção de doenças e gestão da irrigação.

Estas capacidades não são exclusivas dos sensores aéreos, alguns satélites também utilizam sensores multiespectrais para captar dados da superfície terrestre.

Satélites

Os satélites são utilizados para monitorizar a Terra e recolher dados sobre diferentes fenómenos naturais. As aplicações específicas variam muito consoante o instrumento utilizado e a altitude da órbita do satélite. O Landsat e o Sentinel são os programas de satélite mais comuns e conhecidos na comunidade de deteção remota e os seus dados históricos são de acesso livre.

Landsat: para monitorizar as alterações climáticas, a urbanização e os incêndios florestais

Tabela de bandas

Lançado em 1972, o programa Landsat é composto por seis satélites, dois dos quais ainda estão em órbita (Landsat 7 e 8). O Landsat 8 opera em 9 bandas (costeira, azul, verde, vermelha, NIR, SWIR-1, SWIR-2, pancromática, cirrus e duas bandas térmicas) e tem uma resolução no solo de 30 metros. O Landsat 8 capta imagens utilizadas para monitorizar as alterações na superfície da Terra e a relação dessas alterações com outros fenómenos, como as alterações climáticas, a urbanização e os incêndios florestais. É também utilizado para identificar e seguir o movimento de poluentes, tais como manchas de óleo.

Sentinela: para monitorização da terra, dos oceanos e da atmosfera

Mesa Sentinela

Os satélites Sentinel transportam uma série de tecnologias, tais como radares e sensores multiespectrais. O software Aeroview utiliza o Sentinel-2, que está atualmente em órbita e recolhe imagens com uma resolução espacial mais elevada (10 m a 60 m). Abrange 13 comprimentos de onda do espetro de luz visível, mais infravermelhos próximos e infravermelhos de onda curta, fornecendo imagens utilizadas na cartografia da vegetação, monitorização do solo e da água e deteção e seguimento de vias navegáveis interiores e zonas costeiras.

Fontes diferentes, imagens complementares

As principais diferenças entre os satélites e as câmaras multiespectrais residem no custo, na acessibilidade da informação, na resolução espetral e espacial e no controlo que se pode ter sobre fenómenos atmosféricos como as nuvens.

Os dados históricos de satélite estão disponíveis gratuitamente, permitindo aos utilizadores comparar as alterações na superfície da Terra ao longo de décadas, sem qualquer custo. No entanto, em locais onde as condições climatéricas limitam o número de dias sem nuvens, os dados de satélite podem ser incompletos.

A resolução espacial dos satélites também pode ser um problema em determinadas aplicações, como a fenotipagem de plantas. Tanto os dados Landsat como Sentinel têm uma resolução no solo inferior a 10 m/pixel, enquanto as câmaras multiespectrais têm uma resolução superior a 10 cm/pixel.

Clique aqui para comparar a resolução espacial do nosso sistema de câmara dupla e do Sentinel 2A.

A fotografia aérea tem uma resolução mais elevada, mas é mais cara por metro quadrado.

A preferência por uma ou outra depende das aplicações para as quais as imagens são necessárias, mas isso não significa que apenas uma fonte possa ser utilizada de cada vez, uma vez que as imagens de satélite e aéreas podem ser complementares. Os dados de satélite têm um registo histórico mais longo do que as imagens de sensores baseados em drones e, como as bandas captadas por ambas as tecnologias são diferentes, alguns problemas podem ser mais evidentes nas imagens de satélite do que nas imagens aéreas e vice-versa.

A Aerobotics, o nosso parceiro na África do Sul, fornece soluções de análise de dados utilizando imagens aéreas de satélite e multiespectrais para ajudar os agricultores a identificar precocemente pragas e doenças.

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