Imagens de alta resolução em mapeamento urbano: oportunidades e problemas

A divisão entre as bandas do vermelho visível e infravermelho de imagens multiespectrais de alta resolução é útil para extrair a cobertura da vegetação urbana. O processamento dos dados da banda do infravermelho térmico permite análises da eficiência energética de edificações, indicando aquelas que estão com maior ou menor perda de calor mediante mapeamento da temperatura radiante.

Operações de álgebra entre bandas de imagens multiespectrais com resoluções espaciais maiores do que 5 m, com posterior processamento estatístico, agrupamento e conversão raster-to-vector, são capazes de localizar e delimitar áreas de edificações residenciais e comerciais sem digitalização manual. Esta técnica tem aplicações em instalação e expansão de redes de fibra ótica, telefone, televisão a cabo, eletricidade, água, gás, etc. em regiões urbanas, permitindo um cálculo do número de edificações a serem servidas e a extensão do material a ser usado na instalação da infra-estrutura. Imagens multiespectrais de alta resolução também permitirão mapeamento da cobertura e uso do solo urbano de maneira detalhada usando métodos apropriados de classificação computadorizada. Por exemplo, será possível classificar logradouros de acordo com o tipo de pavimento (terra, calçamento, asfalto, etc.), e detalhar as condições do pavimento dos mesmos.

As imagens pancromáticas de 1 m serão muito úteis no mapeamento urbano tradicional, como quadras, eixo de logradouros, uso do solo, áreas construídas, etc.

Muitas outras aplicações também serão possíveis, como desenho, paisagismo e planejamento urbano, crescimento urbano, operações imobiliárias, localização de novos empreendimentos imobiliários, desenho de condomínios, shopping centers e centros empresariais e educacionais, planejamento e gerenciamento de infra-estruturas urbanas, simulação da interação do uso do solo com transporte urbano, marketing em áreas urbanas, apoio à sistemas de emergência e policial, poluição ambiental, etc. A verdadeira explosão de novas aplicações ocorrerá quando as imagens de alta resolução estiverem nas mãos e sujeitas a criatividade de arquitetos, engenheiros, urbanistas e planejadores que trabalham com sistemas e assuntos urbanos.

Possíveis Problemas
Até aqui, tudo parece bem. Mas, quais serão os possíveis entraves que impedirão que o uso destes sensores se transforme em uma solução realmente atrativa para mapeamento urbano?

Primeiramente, existem problemas relacionados com a tecnologia de construção desses satélites, que é difícil e requer conhecimentos de muitas disciplinas. Entre os problemas tecnológicos, pode-se citar a precisão do sistema de aquisição de imagens, o tamanho dos arquivos digitais e a capacidade dos gravadores de bordo, faixa de transmissão para transferir terabytes de dados regularmente e sistemas e aplicações para catalogar, armazenar, processar e manipular grandes volumes de dados. Além disso, problemas técnicos de difícil correção podem ocorrer depois que os satélites estão em órbita. Veja-se o caso do EarlyBird 1, totalmente inutilizado poucos dias depois de seu lançamento.

Alta resolução também traz alta complexidade de interpretação e classificação computadorizada. Intérpretes acostumados a trabalhar com imagens multiespectrais do Landsat e Spot terã
o que ser treinados para interpretar uma multidão de novas feições e texturas urbanas.

Deve-se ressaltar que a alta resolução espacial só será obtida em nadir (o ponto na terra verticalmente embaixo do centro de perspectiva do sensor). Fora desse ponto, a resolução pode cair em até 0,5 m. Essa variação ocorrerá quando os satélites estejam adquirindo imagens antes do tempo de revisita passando um pouco ao oeste ou leste do ponto em nadir. A mudança no ângulo de aquisição da imagem altera a geometria da projeção do sensor na terra. Isso significa que uma imagem com 1 m GSD (Ground Sample Distance) obtida em um dia poderá ter 1,5 m GSD dois dias depois.

Finalmente, temos o fator de segurança nacional. Apesar de o tratado das Nações Unidas declarar que não existe soberania espacial, sendo o uso gratuito do espaço aberto a todos os países e companhias para fins passivos, existem países que não apóiam a idéia de que imagens de alta resolução de seus territórios sejam acessíveis e distribuídas rapidamente. Israel, por exemplo, já assinou acordo com o governo americano para que qualquer imagem de seu território distribuída comercialmente tenha limite de 2 m de resolução espacial. Isso obrigará as companhias distribuidoras a degradarem a qualidade espacial de suas imagens de alta resolução. O caso de Israel pode estabelecer um precedente para outros países. Qual será a posição do governo brasileiro com respeito à segurança nacional? Talvez esse ponto seja o grande empecilho que nos levará a nunca ver alguma das tão esperadas imagens orbitais de 1 ou 0,82 m de resolução espacial, deixando muito mapeamento urbano em escalas 1:10.000 a 1:5.000 como está sendo feito no momento no Brasil, usando fotografias aéreas convencionais ou digitais orto-retificadas.