O Uso de Sensores Remotos na Obtenção de Imagens

O sensoriamento remoto é hoje uma das ferramentas de maior importância para a obtenção de informações da superfície terrestre, tendo como princípio a obtenção dos objetos e fenômenos da superfície da Terra sem contato físico e de forma sistemática, assim como em um intervalo de tempo regular, que pode variar em dias ou anos, dependendo da revisita do sensor pela área imageada anteriormente. Para Rocha (2000), o sensoriamento remoto pode ser definido como a aplicação de dispositivos que, colocados

36 _{Nas imagens coletadas do Google Earth foram aplicadas alguns procedimentos de geoprocessamento,}

como registro e vetorização. Porém, como se tratam de figuras que não tem informações radiométricas e nem espectrais, serão utilizadas somente para visualização, pois se constituem de produtos já processados e disponíveis apenas de forma ilustrativa no site, diferentes da imagem “bruta” de origem.

em aeronaves ou satélites, nos permitem obter informações sobre objetos ou fenômenos na superfície da Terra. Esta teconologia, por meio de diversos sensores comerciais que estão disponíveis (FLORENZANO, 2007), juntamente com informações vetoriais coletadas em campo, possibilita a geração de modelos de interação entre os objetos e a relação destes com sua distribuição geográfica. Sendo que, como uma das características principais das informações coletadas pelos sensores remotos, está a geração das informações produzidas em locais de manifestação de fenômenos que não precisam necessariamente estar próximos de onde os dados são coletados (BLASCHKE; KUX, 2005; JENSEN, 2009).

Associado a essa forma de obtenção de informação coletada por sensores tem-se o Sistema de Informações Geográficas – SIG, que segundo Silva (2001) tem a capacidade de analisar relações taxonômicas e espaciais (distribuição, localização, referências espaciais, forma, etc), entre variáveis e entre localidades constantes da sua base de dados georreferenciada, permitindo assim uma visão holística do ambiente e propiciando aplicações de procedimentos heurísticos à massa de dados sob investigação. A junção dessas duas ferramentas nos dá uma base de conhecimentos, baseados na chamada geoinformação (informação espacializada), que possibilita a elaboração de mapas temáticos que podem servir de subsídio para a tomada de decisão, tanto dos pescadores, como do Poder Público.

Como o exemplo da utilização destas tecnologias Irigaray (2005) verificou que o uso de imagens dos sensores orbitais Landsat 5 e CBERS 2, em consonância com o que está previsto no código florestal brasileiro, possibilitam a aplicação destas tecnologias como suporte técnico fundamental para o monitoramento e a fiscalização ambiental de forma ágil, segundo a disponibilidade de imagens e dados de campo.

No caso de pesquisas relacionadas aos estudos pesqueiros Cardoso (1996; 2001), Begossi (2001; 2004; 2006), Silva (2006; 2008) e Zaglaglia (2007) utilizaram em seus trabalhos softwares e hardwares fundamentais no geoprocessamento dos dados coletados em campo, em ambientes litorâneos e fluviais, com o objetivo de localizar pesqueiros – ou seja, territórios de pesca, e suas áreas de abrangência. Begossi (2001), em seu trabalho, aplicou técnicas de mapeamento para auxiliar no manejo de recursos pesqueiros no Brasil, também Botelho; Costa (2010), Garcia (2010), Lozano-Rivera; Garcia-Valencia;

Rodrígues (2010) e Pitt; Shailer (2010) utilizaram ferramentas SIG para ao manejo pesqueiro em outros países37.

Em se tratando de sensores remotos, a obtenção das imagens pode ser feita por meio de dois tipos de sensores, os sensores passivos – que não emitem energia e geram imagens na faixa espectral do visível (por isso coloridas); e os sensores ativos, que emitem energia eletromagnética e geram informações na faixa espectral das ondas de radar (por isso monocromáticas). A figura 1 ilustra as faixas conhecidas do espectro eletromagnético38.

Figura 1: Espectro eletromagnético, com destaque para a região do visível. Fonte: Florenzano (2007)

Os sensores ativos, diferente dos sensores passivos, não dependem da luz do sol para gerar uma imagem, daí sua nomenclatura. Esse tipo de sensor tem uma forma de obtenção de dados bastante característica, que se dá através de pulsos eletromagnéticos enviados à superfície da Terra na velocidade da luz, tendo como retorno ecos que chegam ao aparelho emissor na mesma velocidade. Geralmente a antena é posicionada com seu eixo longitudinal na parte inferior da aeronave que transporta o sensor, emitindo pulsos em forma de leque proporcionando posteriormente a criação da imagem. Dentre os parâmetros para geração da imagem, os mais importantes são a distância em relação à antena e a intensidade do eco (energia refletida), pois é a partir desses parâmetros que será produzida a imagem.

Por causa de suas propriedades e pela abrangência da região que pode ser imageada por cena, o radar é bastante utilizado quando se trata de levantamentos de dados na Amazônia, uma vez que, dependendo da banda (faixa espectral) usada, ele não apresenta

37 _{Em se tratando da atividade pesqueira, no mapeamento de ambientes aquáticos, para a identificação de}

apetrechos em grande escala cartográfica, é indicado que se trabalhe com sensores com alta resolução (0,5 a 3 metros), para se poder identificar os objetos. No caso de pesca de escala regional ou em escala global existem indicações do uso de sensores termais para a identificação das características ecológicas do ambiente e da localização de cardumes (SILVA JÚNIOR, 1998; SILVA JUNIOR; MALUF, 1993; MANO; SILVA JUNIOR, 2012).

38 _{Nesse artigo serão enfocados mais os sensores ativos, mais especificamente os sensores de microondas,}

dificuldades quanto a nuvens, chuvas e outros tipos de implicações, pois os fatores atmosféricos influenciam menos do que interagem com as imagens dos sensores óticos, onde a visualização de nuvens é mais comum.

Na faixa espectral do visível, as imagens distribuídas gratuitamente pelo aplicativo Google Earth (http://earth.google.com/intl/pt/) possibilitam ao usuário a identificação de apetrechos de pesca em um determinado momento. Sendo importante, para isso, conhecer o tipo de sensor utilizado e a data de coleta da imagem disponível no site. Na figura 2 pode-se visualizar a área estudada, próximo à baia de Caeté, nos municípios de Bragança e Augusto Corrêa, estado do Pará. Nela, observa-se o mosaico de três cenas de satélite, geradas por sensores remotos diferentes, que tem resolução espacial distinta, mas possibilitam ao usuário a identificação de padrões de formas visuais, como por exemplo, corpos d’água, nuvens, floresta, praias, cidades, etc.

Figura 2: Mosaico de Imagens da Baía do Caeté Fonte: Google Earth (2008)

As imagens disponíveis no Google Earth são, em quantidade significativa, cenas do sensor Landsat TM, disponíveis também no site do Instituto Nacional de Pesquisas

Espaciais – INPE (www.inpe.br), com 30 metros de resolução espacial. Na figura 2, as imagens de alta resolução espacial e com maior capacidade de diferenciação e identificação foram coletadas pelo sensor Quickbird de 0,6 m de resolução espacial, ou seja, todo e qualquer objeto que tem 0,6 m. de tamanho ou maiores podem ser captados pelo sensor.

Nas figuras 3 (A e B) é possível identificar os padrões das formas dos currais na área trabalhada. Como foi dito anteriormente, essa identificação gerada por meio de fotointerpretação demonstra a disposição retilínea dos apetrechos (destacado na elipse em vermelho), que possivelmente, possuem um único pescador como dono. A partir da análise visual e de pesquisa de campo, é possível verificar quais os apetrechos que estão sendo utilizados nessa área.

Figura 3 (A e B): Imagens da Baía do Caeté – com destaque para os apetrechos de Pesca -

Currais

Fonte: Google Earth (2008)

Os apetrechos em destaque nas figuras possuem atributos que as distinguem de outros objetos sobre a superfície terrestre. Nesse caso, a forma, a orientação, a posição possibilita e o comportamento espectral, fruto de sua interação com a energia eletromagnética, possibilita a identificação desses objetos automaticamente, pois esses equipamentos possuem um padrão pontual de disposição, próximo da foz de pequenos rios e em áreas rasas, o que facilita a obtenção do pescado. Contudo, a legislação em vigor informa que alguns tipos de apetrechos (como os currais) são proibidos de estarem em locais como esse, devido impedirem a fuga de espécies jovens de pescado e afetando diretamente na possibilidade de reprodução de várias espécies. Desse modo, baseado na visualização das áreas nas imagens e em informações oriundas de pesquisa de campo, é possível detectar as atividades ilegais que ocorrem na área estudada.

O SAR/SIPAM, segundo Costa (2007), difere dos demais sensores, pela capacidade de imageamento simultâneo com diversas bandas espectrais, com resoluções espaciais de 3 m, 6 m e 18 m. As simulações feitas para testar métodos, formar pessoal e outros, foi feito com o SAR/SIPAM através de diversos projetos desenvolvidos em parceria com outras instituições (EMBRAPA, CPRM, UnB, UFPA, MPEG e outras). A utilização do Radar de Abertura Sintética (SAR R99), vem sendo realizada como ferramenta no monitoramento ambiental, mas seu uso pode ser intensificado para a análise da atividade pesqueira também. Todavia, a utilização deste sensor ainda é incipiente (SOUZA FILHO et al, 2006), pois ainda não existem muitas experiências de utilização na região, restando algumas áreas na Amazônia a serem imageadas e disponibilizadas à academia.