Aplicações dos dados Sentinel

As transformações verificadas em matéria de Observação da Terra resultam, não só do desenvolvimento dos sensores, como também de uma forte aposta na formação de técnicos direccionados a análise e interpretação das imagens de satélite.

De facto, de ponto de vista de análise espacial, são muitas as aplicações resultantes de imagens de satélite. Embora, reconhecendo esse facto, neste ponto a nossa análise terá como foco central as aplicações efectuadas com recurso aos dados Sentinel-2 em diversas áreas do saber, não se limitando apenas ao ambiente urbano.

Ao longo deste estudo, as consultas bibliográficas efectuadas permitiram constatar a existência de um vasto leque de trabalhos desenvolvidos, com base nos dados Sentinel-

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o incremento da utilização dos mesmos na extracção de diferentes fenómenos à superfície terrestre.

Assim, com o objectivo proporcionar a continuidade das missões Landsat e

Satellite Pour l`Observation de la Terre (SPOT), é inegável a quantidade de estudos

resultantes dos sensores Sentinel, o que se comprova com o aumento de estudos conduzidos ao longo dos últimos anos, sobretudo, no sentido de demonstrar as suas potencialidades.

Na verdade, a razão principal para este aumento, deveu-se sobretudo, à oferta de enormes vantagens, desde, “uma combinação sem precedentes de cobertura global sistemática de terras e áreas costeiras, uma alta revisão de cinco dias sob as mesmas condições de visualização, alta resolução espacial e um amplo campo de visão (295 km) para observações multiespectrais a partir de 13 bandas na faixa visível, infravermelho próximo e infravermelho de ondas curtas do espectro electromagnético” (Gascon et. al., 2017). Neste contexto, é de sublinhar que, estas e outras vantagens contribuíram indubitavelmente para a crescente aplicação, juntamente com a elevada qualidade dos dados a exactidão geométrica e as respostas espectrais dos dois sensores.

Não surpreende, portanto, que, recentemente se tenha verificado a abertura de uma vasta gama de aplicações Sentinel-2. Conforme veremos nos parágrafos seguintes, onde se procederá à apresentação de alguns estudos considerados de grande relevância para os dados Sentinel-2.

Na sequência do que foi referido atrás, refere-se que, uma das aplicações, pode ver-se em, Lefebvre et. al (2016) onde se utilizou os dados Sentinel-2A para efectuar classificação multitemporal e multisensor, os autores aplicaram os dados Sentinel-2A e

Landsat8 as cidades de Praga (República Checa) e Rennes (França), cujo principal

objectivo é detectar alterações no meio urbano para as duas cidades.

A metodologia utilizada incluía o método Dempster-shafer theory que serve para efectuar a fusão das imagens. Segundo os autores, este método, baseia-se numa abordagem bayesiana, fundindo um conjunto de funções de massa emitidas a partir de várias fontes de observações associadas à crença em algumas hipóteses. A grande vantagem deste método resume-se à união de hipóteses.

Para determinar a exactidão das classificações efectuadas, utilizou-se o método

49 significativa para comparar valores espectrais, e demonstração da exactidão resultante da fusão multitemporal e multisensor, neste caso, sob as duas áreas urbanas atrás mencionadas. Relativamente aos resultados, importa referir que, os dois métodos apresentaram respostas satisfatórias, tendo o resultado final atingido uma exactidão e

Kappa Index Agrement (0,9)13.

Toming et al. (2016) desenvolveram um estudo baseado na utilização de imagens

Sentinel-2 para a detecção de alterações dos estados dos lagos, baseando-se na

determinação da quantidade de matérias orgânicas registadas. A metodologia centrou-se na utilização da medida de spectrophotometric para identificar a coloração da água. No que concerne ao carbono orgânico dissolvido, utilizou-se a medida de TOC-Vcph. Esta medida, serve para determinar total de Carbono numa superfície aquática. Com este estudo, os autores concluíram que, o mapa resultante demonstra grande eficácia e potencialidade dos dados Sentinel-2 MSI, tendo contribuído significativamente para a determinação da concentração de Carbono dissolvido na água.

Rosina et. al (2016:565) demonstraram as capacidades dos sensores Sentinel na extracção de área verde urbana. A metodologia utilizada baseou-se na aplicação do método de classificação automática, extracção de polígonos de espaço verde urbano para a classificação dos dados, e a classificação manual dos polígonos. Concluiu-se com este estudo que, as “cidades com maior fragmentação do espaço verde urbano podem ser subestimadas. Com o aumento da fragmentação e heterogeneidade da paisagem urbana, a quantidade de mistura de pixels aumenta (quando 10 ou 20 metros de pixels são considerados) e a precisão da classificação decresce”.

Por sua vez, num estudo que pretende sobretudo testar as potencialidades dos dados Sentinel-2A e Landsat8, van der Werff e van der Meer (2016), utilizaram os dados

Sentinel para estudos geológicos. Os autores testaram as potencialidades multisensor

(tendo sido utilizado os dados Sentinel-2 e Landsat8). A metodologia utilizada baseou-se essencialmente na comparação das bandas dos dois sensores. A utilização do Sentinel-2 deveu-se sobretudo à capacidade do sensor em identificar o óxido de ferro, tendo-se utilizado as bandas do infravermelho próximo para a identificação do minério.

13 _{A exactidão das classificações realizadas recorreu ao Kappa Index Agreement, método que utiliza uma}

matriz para calcular a concordância existente entre dados classificados e dados de referência. O Kappa

Index Agreement pode ter concordância nula, quando o seu valor é igual a zero, e concordância perfeita

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Com este estudo, demonstraram não só uma elevada correspondência entre os dois sensores (devido à proximidade de características das bandas espectrais), como também, alcançaram uma elevada proximidade entre os dados utilizados e os mapas geológicos da área em análise.

De facto, foram muitas as aplicações realizadas a partir dos dados Sentinel, cujos resultados, demonstraram enorme potencialidade desse sensor em muitos projectos em que foram aplicados. Partindo desse facto, é de salientar que, no domínio de Detecção Remota, actualmente, verifica-se no contexto europeu uma tendência para o incremento de projectos com resultados interessantes, cujos dados, resultam essencialmente dos sensores Sentinel.

A resposta a essa tendência, deveu-se sobretudo aos esforços efectuados por parte da ESA, com especial enfoque no aumento da resolução dos sensores, o número de bandas espectrais de que dispõem, a resolução temporal e as respectivas plataformas de apoio a divulgação dos dados Sentinel no âmbito das iniciativas de cariz comunitário. Neste sentido, conforme veremos no ponto seguinte deste estudo, será efectuada uma breve descrição acerca da plataforma portuguesa IPSentinel.