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zephyrus | research group on climate change and environmental
systems
Gonalo Vieira
CEG/IGOT Universidade de Lisboa
A DETEO REMOTANA INVESTIGAO DO GRUPO POLAR DA
UNIVERSIDADE DE LISBOA
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A DETEO REMOTANA INVESTIGAO DO GRUPO
POLAR DA UNIVERSIDADE DELISBOA
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Deteco Remota (Remote Sensing) ou teledeteco, a aquisio de
dados
sobre objectos ou fenmenos que se encontram afastados dos
aparelhos de
observao utilizados.
Os sensores remotos detectam a radiao electromagntica reflectida
ou
emitida pela superfcie da Terra ou pela atmosfera, podendo os
resultados
ser registados e apresentados, quer sob a forma digital, quer
sob a forma
analgica, em imagens ou fotografias (Henriques, 1982).
3
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Sistemas activosEnvia-se uma onda e recebe-se o eco
(radar, altmetro, scaterometria, etc.)
Sistemas passivosMede-se a radiao emitida pelos
corpos (sistemas pticos, radiometrode micro-ondas)
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Reflectncias espectrais de elementos da superfcie da Terra
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Reflectance characteristicsof typical green leafstructure.
Chloroplasts reflect green wavelengths
but absorb blue and red wavelengths
for use in photosynthesis.
Spongy mesophyll cells strongly reflect
infrared wavelengths. [Adapted from
Barrett and Curtis 1976]
http://ceos.cnes.fr:8100/cdrom-00b2/ceos1/irsd/page/intro2c.htm
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http://ceos.cnes.fr:8100/cdrom-00b2/ceos1/irsd/page/intro2c.htm
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Stresse vegetativo
Tipos de vegetao
http://www.csc.noaa.gov/products/sccoasts/html/rsdetail.htmBetula
papyrifera_Vidoeiro
Abeto
Pinheiro
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Estado de sade da espcies
Spectral reflectance of soybean leaves damaged bySpodoptera
litura.(Yamato et al. 1991)
Oriental Leafworm moth
1717
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Sistema de deteco remota ideal (Lillesand e Kiefer, 2000):
1. Fonte de energia uniforme
2. Ausncia de atmosfera
3. Interaces nicas entre energia e matria superfcie
4. Supersensor
5. Processamento e fornecimento de dados em tempo-real
6. Multiplos utilizadores dos dados
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Sistema de deteco remota real (ZFL):
1. Fonte de energia longe de ser uniforme
2. Condies atmosfricas variveis
3. Respostas espectrais mistas
4. Limites na resoluo espacial e espectral dos sensores
5. As capacidades de processamento dos dados so largamente
ultrapassadas
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Sentinel-1 is a polar-orbiting, all-weather, day-and-night radar
imaging mission for land and oceanservices. The first Sentinel-1
satellite will be ready for launch in spring 2014.
Sentinel-2 is a polar-orbiting, multispectral high-resolution
imaging mission for land monitoringproviding, for example, imagery
of vegetation, soil and water cover, inland waterways and coastal
areas.
Sentinel-2 will also deliver information for emergency services.
The first Sentinel-2 satellite is planned to
be ready for launch between 2014 and 2015.
Sentinel-3 is polar-orbiting, multi-instrument mission to
measure variables such as sea-surfacetopography, sea- and
land-surface temperature, ocean colour and land colour with
high-end accuracy
and reliability. The first Sentinel-3 satellite is expected to
be ready for launch between 2014 and 2015.
Sentinel-4 is a payload that will be embarked upon a Meteosat
Third Generation-Sounder (MTG-S)satellite in geostationary orbit.
Sentinel-4 is dedicated to atmospheric monitoring.
Sentinel-5 is a payload that will be embarked on a MetOp Second
Generation satellite, also known asPost-EPS. Sentinel-5 is
dedicated to atmospheric monitoring.
Sentinel-5 Precursor satellite mission is scheduled to be ready
for launch in 2015, thereby reducing datagaps between Envisat
(Sciamachy data in particular) and Sentinel-5. This mission will be
dedicated to
atmospheric monitoring.
ESA - SENTINELS OVERVIEW
http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Sentinels_overview
http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Sentinels_overviewhttp://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Sentinels_overview
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Compsitos de cor
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NASA (2006)
NASA (2006), data 1981-2004
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IPA, 2010
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Observed temperature evolution of Alaskas permafrost
Temperatures at 20 m depth
Romanovsky et al. 2008
Courtesy Hughes Lantuit, IPA
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Bockheim, 1995
PERMAFROST DISTRIBUTION IN THE ANTARCTIC
MDV ca. 6,600 km2
AP ca. 7,400 km2
Total: 49,800 km2
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Permafrost observatories
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Image: NASA
Livingston Island
Deception IslandDeception Island
King George Island
Cierva Cove
Palmer
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150 m
270 m
PERMAFROST MONITORING and MODELLING: THE PERMAMODEL-PERMANTAR
APPROACH
Example for Hurd Peninsula
Deep
boreholeCALM-S
CALM-S
Remote sensing
Met station
Air T
Air T
Air T
Shallow
borehole
Shallow
borehole
Shallow
borehole
GST
Geomorph. Monit
Geomorph. Monit
GST
Shallow
borehole
Shallow
borehole
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Total Retreat
0.48 km = ~10 m/yr
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Porqu estudar o permafrost na PennsulaAntrtica?
Proximidade ao limite climtico do permafrost
Quadro de aquecimento importante
Consequncias para os ecossistemas terrestres
Fluxos de nutrientes para os oceanos
Dinmica da vegetao e ciclo do carbono
Infraestrutura
Extremfilos
hi h l tf d ?
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which platforms and sensors?
geoindicators
Hurd Rockglacier, Livingston Island
Background image is a QuickBird scene (DigitalGlobe)
hi h l tf d ?
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TerraSAR-X Interferogram
which platforms and sensors?
Geoindicators | TerraSAR-X
Persistent scatterersSummer 2013-14 (mm)
hi h l tf d ?
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which platforms and sensors?
Geomorphology | HR imagery
hi h l tf d ?
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which platforms and sensors?
snow cover
which platforms and sensors?
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Image Envisat ASAR,
ESA Category 1 SNOWCHANGE
which platforms and sensors?
snow cover | envisat ASAR
Mora et al. 2013
which platforms and sensors?
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which platforms and sensors?
snow cover | terrasar-X spotlight
TerraSAR-X Spotlight mode, HH polarization, 12 January 2012
TerraSAR-X Spotlight mode, dual polarization, 30 January
2014
which platforms and sensors?
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which platforms and sensors?
bioindicators
which platforms and sensors?
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Image QuickBird, Project PERMANTAR-2
which platforms and sensors?Bioindicators |
QuickBird/WorldView-2
Vieira et al. submitted
which platforms and sensors?
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which platforms and sensors?Bioindicators | UAV
Bandeira et al. 2013
which platforms and sensors?
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Bandeira et al. 2013
which platforms and sensors?Bioindicators | UAV
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O problema da neve
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Cold air
Cold ground
Cold air
Warm
ground
Freezing and Thawing Degree Days
Livingston Island, Reina Sofia Peak
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A vegetao como bioindicador
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Ser que atravs de imagens de satlite podemos
cartografar bioindicadores de neve no solo?
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Location of the study area in Fildes Peninsula, King George
Island
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DGPS ground truthing points
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V t ti l ifi ti i hi h l ti
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Vegetation classification using high resolution
aerial photography in Adventdalen, Svalbard
Mora C.a*, Vieira G.a, Pina P.b, Lousada M.b, Christiansen
H.H.c
Accepted - Geografiska Annaller, serie A
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Geokolibri, Aerial photo mosaic (VIS), ca. 6 cm
resolution (VIS+NIR)
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30 m 30 m
30 m\90 m
Ultra Cam VX
Cracked mudboils, vegetation cracks
and peat surfaces
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Geokolibri, Aerial photo mosaic (VIS)
ca. 6 cm resolution (VIS+NIR)
Norsk Polar Institute, Orthophoto,
ca. 20 cm resolution (VIS+NIR)
Geokolibri, Aerial photo mosaic (VIS)
6 l ti (VIS NIR)
Cracked mudboils and peat holes
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ca. 6 cm resolution (VIS+NIR)
Norsk Polar Institute, Orthophoto,
ca. 20 cm resolution (VIS+NIR)
Geokolibri, Aerial photo mosaic (VIS)
6 l ti (VIS NIR)
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ca. 6 cm resolution (VIS+NIR)
Norsk Polar Institute, Orthophoto,
ca. 20 cm resolution (VIS+NIR)
Geokolibri, Aerial photo mosaic (VIS)
ca. 6 cm resolution (VIS+NIR)
Peat plateau lineaments
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( )
Norsk Polar Institute, Orthophoto,
ca. 20 cm resolution (VIS+NIR)
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Utilizao de UAVs na Antrtida
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Andreae
Bryum pseudotriquetrum
Chorisodondium achiphylllum
Polytrichastrum alpinum
Sanionia unciata
Fotografias: Cheok-Seol Kim
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Testes na Lagoa da Albufeira
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