Simulação do Imageamento MAPSAR utilizando o ... - OBT - Inpe

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Simulação do Imageamento MAPSAR utilizando o ... - OBT - Inpe

SISTEMA DE PROTEÇÃO DA AMAZÔNIA

XII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto

Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Simulação do d Imageamento MAPSAR utilizando

o Sensor R99-SAR

Waldir

Renato

Paradella (DSR/INPE)

José Claudio Mura (DPI/INPE)

Mario Marcos Quintino da Silva (ETE/INPE)

(XII SBSR – Goiânia – Abril/2005)


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XII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto

Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Contexto do MAPSAR (Multi(

ulti-Application

Purpose

SAR)

• Iniciativa desenvolvida através de um acordo governamental de

cooperação

científica

entre o Brasil e a Alemanha (WTZ

intergovernmental agreement);

• Proposta enfoca uma missão com um “light” SAR (custos(

menores),

sendo responsabilidade da DLR a concepção

da carga útil

(sensor) e

análise

lise de órbita

e do INPE a plataforma (PMM) e a integração

do

satélite

lite;

• Sistema concebido com forte participação

dos usuários

potenciais na

definição

dos requisitos da missão;

• Sistema proposto com atributos inovadores: elevada resolução

espacial, , dados polarimétricos

tricos, estereoscópicos

e interferométricos

tricos

em banda L.


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Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Contexto do MAPSAR (continua(

continuação)

• Sistema concebido para aplicações

geoambientais como bem público

(“public good”),

não excluindo aspectos científicos

e comerciais;

• Proposta enfoca um sistema para fins de Mapeamento Temático

(“um

SAR mapeador”) e Monitoramento Ambiental para operação

em

ambientes de florestas tropicais e boreal;

• A proposta envolve uma série s

de satélites assegurando continuidade

de uso quasi-operacional

operacional;

• Estudo preliminar (pré-FASE A) foi finalizado em dezembro de 2002 e

esta´em

em desenvolvimento a fase de viabilidade detalhada (FASE

A),

com término t

previsto para 2006;

• Um dos requisitos da FASE A e´ e uma simulação

de dados MAPSAR.


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O Satélite MAPSAR

• SAR (com antena refletora)

• PMM (com painéis is solares)


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Características Gerais do MAPSAR

Freqüência

Dados Polarimétricos

Banda L

HH, VV, HV, VH e fase

Intervalo de incidência 20° - 48°

Resolução

espacial

3 – 20 metros

Faixa imageada 20 – 55 km

Órbita

Cobertura

Azimutes de visada

Revisita

Acesso ao dado

Requisitos adicionais

Sol-síncron

ncrona

Global

Ascendente/descendente

Semanal

Próximo

do tempo real

Estereoscopia e

interferometria


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Objetivos da Simulação do MAPSAR

• Testar configurações de aplicabilidade do MAPSAR e estabelecer prova de

conceito que satisfaça os requisitos de usuários da missão;

• Manter a participação ativa dos usuários (“massa crítica”) na iniciativa

MAPSAR, com aplicações voltadas ao levantamento, monitoramento e

manejo de recursos naturais (renováveis e não-renováveis), especialmente

na Amazônia e sua zona costeira;

• Estimular a utilização das novas informações (multipolarização,

polarimetria, interferometria, estereoscopia) do imageamento MAPSAR ,

utilizando como fonte primária os dados R99-SAR na geração de

conhecimento e formação de pessoal, preparando usuários para o advento

de dados SAR polarimétricos em banda L;

• Prover “value-added products” do MAPSAR para aplicações ambientais.


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Ângulo Off-nadir

620 km

Nadir

20°

Ângulo de Incidência

48,1°

204 km

395 km

Geometria de visada do MAPSAR (para órbita de 620 km): acesso de 395 km, 10 feixes com

incidências entre 20 e 48º, , resoluções espaciais de 3 a 20 m, swaths entre 20 a 54,8 km.


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Especificações

dos feixes

1

2

Nadir Offset / km

3

4

5

204 km 599 km

395 km

6

7

8

9

10

20° 48,1°

Intervalo de incidência

Número da

faixa

Ângulo de incidência

(graus)

1 19,93 - 23,95

2 23,76 - 27,32

3 27,12 - 30,71

4 29,69 - 33,31

5 32,86 - 36,52

6 36,15 - 39,86

7 39,50 - 42,69

8 42,22 - 45,24

9 45,16 - 46,92

10 46,28 - 48,08

feixes em vermelho simulados pelo R99-SAR


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Parâmetros

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Modos de Imageamento no MAPSAR

Modo

Alta Resolução

SPM

Modo

Média Resolução

DPM

Modo

Baixa Resolução

QPM

Região de acesso near far near far near far

Resolução espacial

range (m)

azimute (m)

4,7

3,1

3,1

3,1

10

10

10

10

20

20

20

20

Ângulo Off-nadir

(°)

20,0 41,8 20,0 41,8 20,0 32,1

Incidência ( °) 20,3 47,6 20,0 48,1 20,0 36,8

Swath (km) 38,3 20,5 45,1 35 43,4 28

Pulso Bandwidth

(MHz)

85 85 42,5 21,25 21,25 21,25

Número de Looks

range

azimute

1

1

1,33

1

1,14

3,3

1,13

3,3

1,0

6,6

1,73

6,6


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SAR - Banda L

λ= 23,9 cm (1.27 GHz)

SAR - Banda X

λ= 3,1 cm (9.68 GHz)


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Mapping

Quad L +

Single X

Dual L +

Single X

InSAR +

Single L

Quad L Single L +

Single X

InSAR +

Quad L


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Estratégia da simulação

1° voo

10° voo

Geometria básica de aquisição com

o modo A.1 Quad L+X do R99-SAR

~ 11 Km

14 Km

34 Km

39.50°

48.08°

39.50°

48.08°

Intervalo de incidência

dos feixes 7, 8, 9 e 10

~ 3.2 Km

36.34°

80.00°

~ 30 Km

~ 22 Km

Mosaíco simulado dos feixes

far–range do MAPSAR


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Exemplo: Área da Floresta Nacional de Tapajós

Primeira linha de vôo

(para órbita descendente)

“ Look right”

Primeira faixa de vôo


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Estratégia

na Simulação

MAPSAR

• Mosaícos

simulariam: banda (L), polarizações

(HH, VV, HV, VH),

direções

de visada (órbitas

desc/asc),

intervalo de feixes “far

range” do MAPSAR com imageamentos no “near-range” do R99-

SAR (modo(

A1 Quad L+X), imagens de média

e baixa resoluções

espaciais (10 e 20 m) e dados multilooks (3 e 6 looks);

• Agenda balanceada de aplicações

(temáticatica diversificada);

• Participação

de usuários

potenciais, , com experiência em

aplicação

com dados SAR, na avaliação

dos produtos simulados.


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Temas na simulação

do MAPSAR com o R99-SAR

• Agricultura: Barreiras (BA) – EMBRAPA, INPE, UnB, , CPRM

• Manejo de Desastre (Óleo):

Poliduto Urucu/Coari-Terminal

Solimões (AM) –

PETROBRAS, CBRR-COPPE

COPPE-UFRJ, INPA

• Floresta: Tapajós (PA) – INPE, DSG

• Floresta/Hidrologia: Igarapé Açu (AM) – INPE, INPA, JPL

• Geologia: Carajás (PA) e Curaçá

(BA) – INPE, I.G. Unicamp, , UFOP, CEFET-MT

• Geologia/Pesquisa Mineral: Carajás (PA) – I.G. Unicamp, , CVRD

• Hidrologia/Floresta: Lago Grande (PA) – UVIC (Canad(

Canadá) ) INPE), UFPa

• Zona Costeira/Geomorfologia: Bragança (PA) – C.G. UFPa, , M.P.E. Goeldi, , INPE


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Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Simulação

do MAPSAR

Tema: Agricultura

Área-teste: Barreiras (Bahia)

Título

do Projeto: “Análise

dos dados de radar aerotransportado do SIVAM

para estimativa de umidade de solos do Cerrado e suas relações

com

características

culturais”

Investigadores: : Dr. E. Sano 1 , Dr. J. C. N. Epiphanio 2 , Dr. A. R. Formaggio 2 ,

Dr. B. F. T. Ruddorf 2 , Dr. P. R. Meneses 3 , A. Monteiro 4 , L.N. Araújo

4

( 1 EMBRAPA, 2 INPE, 3 University of Brasília,

4 CPRM)


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Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Simulação MAPSAR em Barreiras e LEM (Bahia)

. Total de 20 faixas

. 10 horas de aquisição

. sobrevôos: 5-6/abril/055


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Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Simulação

do MAPSAR

Tema: Manejo de Desastre (Derramamento

de Óleo)

Área-teste: Poliduto Urucu/Coari-Terminal

Solimões (Amazonas)

Título

do Projeto: “Mapeamento

do índice

de sensibilidade ambiental a

derrames de óleo

na Amazônia utilizando o radar a bordo da aeronave de

sensoriamento remoto do SIPAM”.

Investigadores: : Dr. F. P. de Miranda 1 , C. H. Beisl 2 , E. C. Pedroso 2 , F. R. S.

Moreira 2 , E. S. P. Cunha 1 , B. Forsberg 3 , W. Arruda 3 .

( 1 CENPES-Petrobras

Petrobras, 2 CBRR-COPPE/UFRJ,

COPPE/UFRJ, 3 INPA)


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Simulação MAPSAR no Poliduto Urucu/Coari-Solimões (Amazonas)

. Total de 16 faixas

. 08 horas de aquisição

. sobrevôos: 11/maio/05


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Simulação do MAPSAR

Tema: Floresta

Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Área-teste: Floresta Nacional de Tapajós s (PA).

Título do Projeto: “Simulação das imagens do MAPSAR (feixes 7, 8, 9 e 10)

com imagens do SAR aerotransportado do SIVAM: verificação do

desempenho para algumas aplicações típicas t

com a imagem simulada e

as imagens originais”.

Investigadores: Dr. L. V. Dutra*, Dr. J. C. Mura*, Dr. J. R. Santos*, Dra. C. C.

Freitas*, Dra. T. M. Kuplich*, F. F. Gama*, S. J. S. Sant’Ana*, P. C. G.

Albuquerque*, A. H. Correia**, M. T. Elmiro**, G. Rosa*, P. Honda*, L. S.

Bins*

( * INPE, ** DSG)


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Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Simulação MAPSAR na Floresta Nacional de Tapajós s (PA)

Total de 16 faixas

08 horas de aquisição

Sobrevôos: 24/maio/05


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Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Simulação do MAPSAR

Tema: Hidrologia/Floresta

Área-teste: Igarapé Asu-Manaus

(AM).

Título do Projeto: “Avaliação de imagens do SAR aeroportado do SIVAM

(bandas L-quad

e X-HH) X

e de imagens simuladas a partir destes dados

para o MAPSAR (banda L quad-pol

pol) ) visando a análise da estrutura de

biomassa associada a rede de drenagem”.

Investigadores: Dr. J. V. Soares*, A. Nobre*, C. D. Rennó*, J. Tomasella*

( * INPE)


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Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Simulação MAPSAR em Igarapé Asu-Manaus

(AM)

Total de 11 faixas

06 horas de aquisição

Sobrevôos: 10/maio/05


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Simulação do MAPSAR

Tema: Mapeamento Geológico

Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Áreas-teste: Província Mineral de Carajás s (PA) e Vale do Curaçá

(BA).

Título do Projeto: “Avaliação de dados SAR (Stripmap(

Mode) ) do Sistema

SIVAM/SIPAM para fins de Mapeamento Geológico e como fonte de

simulação do Imageamento MAPSAR”.

Investigadores: Dr. W. R. Paradella*, Dr. A. R. dos Santos*, Dr. P. Veneziani*,

Dr. A. J. B. Siqueira**, Dr. C. R. Souza-Filho

Filho***, Dr. A. P. Crosta***, M. C.

Morais****, R. K. Teruyia****

( * INPE, ** CEFET-MT, *** IG-UNICAMP, **** UFOP, **** CENSIPAM)


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Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Simulação MAPSAR em Carajás s (PA) e Vale do Curaça´ (BA)

Total de 34 faixas

18 horas de aquisição

Sobrevôos: 18 e 31/maio/05

Carajás: N1- Águas Claras - S11

Carajás: Serra Leste

Vale do Rio Curaçá


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Simulação do MAPSAR

Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Tema: Pesquisa Mineral e Mapeamento Geológico

Área-teste: Faixa Mineralizada do Sossego-118

Título do Projeto: “Avaliação de dados SAR (Stripmap(

Mode) ) do Sistema

SIVAM/SIPAM para fins de Mapeamento Geológico e como fonte de

simulação do Imageamento MAPSAR: Estudo de Caso nos Depósitos

de Óxido de Fe-Cu

Cu-Au

da Província Mineral de Carajás”.

Investigadores: Dr. C. R. Souza-Filho

Filho*, Dr. R. P. Xavier*, Dr. M. Godoy**,

A. R. Nunes **, E. Resende*, Dr. A. M. Silva*

( * IG-UNICAMP, ** CVRD)


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Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Simulação MAPSAR em Sossego (Carajás)

total de 11 faixas

06 horas de aquisição

sobrevôos: 19/maio/05


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Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Simulação do MAPSAR

Tema: Hidrologia/Floresta

Área-teste: Lago Grande (PA).

Título do Projeto: “Avaliação de propriedades biofísicas e mapeamento

de floresta inundada e vegetação aquática da Planície de Inundação

do Amazonas através s de imageamento de radar em banda L”. L

Investigadores: Dr. M. C. Costa*, T. Silva**, D. S. Correa***

( * University of Victoria/INPE/, ** University of Victoria, *** UFPa)


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Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Simulação MAPSAR em Lago Grande (PA)

Total de 11 faixas

06 horas de aquisição

Sobrevôos: 26/maio/05


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Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

Simulação

do MAPSAR

Tema: Zona Costeira e Geomorfologia

Área-teste: Bragança (Pará)

Título

do Projeto: “SAR

polarimétrico

para mapeamento geomorfológico

gico em

ambientes costeiros dominados por manguezais de macromaré, Bragança,

Norte do Brasil”.

Investigadores: : Dr. P. W. M. Souza-Filho

1 , Dr. M. T. Prost 2 , Dr. F. P. de

Miranda 3 , Dr. W. R. Paradella 4

( 1 CG-UFPa

UFPa, 2 Museu Emilio Goeldi , 3 PETROBRAS, 4 INPE)


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XII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto

Simulação MAPSAR em Bragança a (Pará)

. Total de 11 faixas

. 06 horas de aquisição

. sobrevôos: 17/maio/05

Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.


SISTEMA DE PROTEÇÃO DA AMAZÔNIA

XII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto

Goiânia (GO), 16 a 21 de abril de 2005.

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