DADOS ASTER COM ACESSO ILIMITADO

      Para os trabalhos de identificação de alvos e mapeamento de áreas de operações, seja com perspectivas bidimensionais ou tridimensionais, é muito importante a disponibilidade de imagens de média, alta ou altíssima resoluções, como apoio ou mesmo como fonte de dados, para os diversos tipos de produtos necessários. Um destes sensores, que possui imagens de boa qualidade é o ASTER.

       O sensor ASTER (Advanced Spacebone Thermal Emission and Reflection Radiometer) é um dos instrumentos a bordo do Satélite TERRA (EOS-AM1), o qual foi lançado em 18 de Dezembro de 1999, como o primeiro sistema de observação da Terra da NASA e encontra-se em funcionamento até hoje.  Seu desenvolvimento foi uma parceria entre a NASA, o Ministério de Economia, Comércio e Indústria (METI) do Japão, o Instituto Nacional de Ciência Industrial Avançada e Tecnologia (AIST) do Japão, e a empresa sistemas espaciais Japão (J-spacesystems).

      O ASTER consiste em três subsistemas de sensores: VNIR (Visible and Near Infrared), SWIR (Shortwave Infrared) e TIR (Thermal Infrared). As imagens ASTER apresentam 14 bandas ou canais espectrais dando cobertura radiométrica desde o espectro visível até o espectro do infravermelho térmico.

      Adicionalmente à visada vertical, o sistema possui um segundo sensor com visada para trás da mesma órbita, que registra só no espectro do infravermelho próximo (IVP), a qual permite gerar pares estereoscópicos, junto à banda nadiral no IVP, e por consequência, permite gerar um Modelo Digital de Elevação (MDE). O ASTER é o instrumento de mais alta resolução espacial do satélite EOS AM-1 e o único que não adquire os dados continuamente.

      As imagens ASTER são disponibilizadas em vários níveis de correções, dos quais, o nível “1A” é o mais simples, com as imagens individuais e os dados radiométricos e geométricos, para realizar todas as correções, tendo sido adquiridas de forma paga até março deste ano. 

      Em 01 de abril de 2016, o Centro norte americano ”Land Processes Distributed Active Archive Center” (LP DAAC) começou a distribuir imagens da Terra do sensor ASTER, capturadas ao longo de todo o globo, sem nenhum custo.

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      Anteriormente, somente produtos selecionados dos Estados Unidos e seus territórios e um produto global de elevação estavam disponíveis publicamente. Novas cenas serão distribuídas das que serão adquiridas e das arquivadas. O LP DAAC funciona como uma parceria entre o ”United States Geological Survey” (USGS), o ”National Aeronautics and Space Administration” (NASA) e a sua divisão de observação da Terra,  ”Earth Observing System Data and Information System” (EOSDIS).

      Por fim, fica nítido o ganho advindo desta nova possibilidade ”gratuita” de aquisição de imagens ópticas de média resolução e, principalmente, de imagens de radar (pares estereoscópicos) com resolução de 30 metros, ideais para a geração de Modelos Digitais de Elevação e, por consequência, para das técnicas que envolvam o estudo do terreno em operações.

REFERÊNCIA: 

-https://lpdaac.usgs.gov/user_resources/outreach_materials/aster_no_charge_promo, visitado em 06-04-2016.

-http://earthexplorer.usgs.gov/

OS MODELOS DIGITAIS DE ELEVAÇÃO

       Boa parte do planejamento operacional atual, é realizado em cima de cartas topográficas impressas, com a utilização de ”calcos” para realizar a atualização das mesmas. Quando se trata de simulações de combate, via de regra, utiliza-se as mesmas cartas citadas, mas ao invés de impressas, elas são escaneadas e inseridas digitalmente no sistema.

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     Nos poucos casos em que existe o emprego da simulação militar tridimensional, como no caso dos simuladores dos carros de combate alemãos da família Leopard e das viaturas blindadas de transporte de pessoal M-113 (STEAL BEAST), a existência de cartas  nacionais nesse sistema é quase nula.

     Fazendo uma análise rápida e comparando a possibilidade de extração de informações de uma carta em 2 dimensões(2D) e de uma imagem em 3 dimensões(3D), fica fácil perceber que as imagens em 3D trazem uma quantidade agregada de informações muito maior, além de tornarem a sua interpretação visual muito mais rápida e fácil, por sua semelhança com a realidade e por permitir uma observação sob novas perspectivas.

       Para  fazer a representação da realidade em três dimensões, partindo de uma imagem em duas dimensões, deve ser gerado um Modelo Digital de Elevação (MDE), que pode ser dividido em:

      1) Modelo Digital de Superfície (MDS) –  é uma representação planialtimétrica da superfície da Terra, incluindo a vegetação e edificações.

Figura-MDS2

      2) Modelo Digital do Terreno (MDT) – é a representação planialtimétrica da superfície da Terra, excluindo as interferências de vegetação e edificações.

Figura-MDT1

      Dentre as várias formas de se criar um MDE, a mais simples é através da utilização uma imagem da Missão Topográfica Radar Shuttle (acrônimo em inglês para SRTM). Trata-se de uma missão espacial para obter um modelo digital da zona da Terra entre 56 °S e 60 °N, de modo a gerar uma base completa de cartas topográficas digitais terrestre de alta resolução. Contribuiu para o estudo do Relevo do Brasil e pode ser baixada gratuitamente pelo site da USGS (United States Geological Survey).

      A SRTM consiste num sistema de radar especialmente modificado que voou a bordo do Ônibus Espacial”Endeavour” durante 11 dias na missão STS-99 no 2000. Para adquirir os dados de altimetria estereoscópica, a SRTM contou com dois refletores de antenas de radar, separados do outro por 60 m, graças a um extensor que ampliava a envergadura do ”shuttle” no espaço. A técnica utilizada conjuga software interferométrico com Radares de Abertura Sintética (SAR).

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       Para os planejamentos militares, os dados do SRTM podem apresentar algumas limitações, como a deficiência para a identificação visual de alvos, devido ao pixel de 90 ou 30 metros, porém são indicados para diversos fins como o planejamento nível estratégico, que não exijam detalhamento.

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      Como alternativa para atender aos projetos que necessitam de dados de elevação de baixo custo e maior detalhamento do que os disponibilizados pelo SRTM, empresas como a Surface têm investido no desenvolvimento de metodologias avançadas de processamento, interpolação e validação, gerando modelos específicos para este tipo de demanda, com resolução espacial de 10 metros. Após realizar testes de precisão, comparando o SRTM e o novo modelo, e considerando um MDE de alta precisão como gabarito, os resultados provam que, além de possuir maior detalhamento, este novo modelo apresenta melhor precisão e acurácia.

       Para concluir, novos métodos vem sendo desenvolvidos para gerar MDE mais, a partir de pares estereoscópicos (imagens com sobreposição de áreas), capturados por câmeras ópticas e escaners laser embarcados em Aeronaves Remotamente Pilotadas (ARP), com resoluções espaciais abaixo de 1 metro.

      Futuramente publicarei alguns posts com o passo a passo da geração de MDE com o programa QGIS, baseado em Imagens SRTM e ASTER.

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Referências

  1. http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/ . Consultado em 01-04-2016.
  2. http://www.dpi.inpe.br/spring/teoria/mnt/mnt.htm . Consultado em 02-04-2016.
  3. http://www.aeromapa.com.br/pt/pagina/31-modelos-digitais-de-elevacao . Consultado em 02-04-2016.
  4. Geração de Modelo Digital de Terreno por meio da filtragem de dados laser – Wallace Felipe Francisco Cardoso, Francisco Assis da Silva, Mário Augusto Pazoti –  Colloquium Exactarum, v.6, n.1, Jan-Jun. 2014, p.46  – 64. DOI: 10.5747/ce.2014.v06.n1.e068