Imagens orbitais de altíssima resolução temporal são disponibilizadas em tempo real
As universidades desempenham um importante papel na investigação e na formação acadêmica no campo das aplicações espaciais. A atual disponibilidade de dados ambientais nas universidades brasileiras é ainda insuficiente para permitir e apoiar a tomada de decisão em questões ambientais ao nível regional. Neste aspecto, há vários projetos, instituições acadêmicas, centros e redes nacionais e regionais envolvidos em diferentes aspectos de desastres naturais, para os quais dados de satélites, radares meteorológicos e de observação in situ são utilizados para atingir os seus objetivos específicos. Contudo, há uma crítica falta de informação à escala de planejamento, por exemplo, desde o nível populacional e distrital ao nível nacional, para mapear a vulnerabilidade, produzir mapas de risco de desastres, mapear e avaliar a gravidade da ocorrência de fenômenos hidrometeorológicos (deslizamentos de terra, enchentes, secas, queimadas, etc.).
Vale destacar que, nos últimos anos, estudos sobre estes fenômenos hidrometeorológicos apontam para um aumento na frequência, o que pode estar relacionado tanto com as alterações de superfície, principalmente supressão de vegetação, como mudanças climáticas, necessitando, assim, de ferramentas capazes de auxiliar o planejamento territorial e o gerenciamento dos recursos hídricos.
Sistema Eumetcast
Os sistemas de monitoramento são imprescindíveis para o conhecimento dos padrões de variabilidade espaço-temporal de tempo e clima. São também ferramentas essenciais para a emissão de avisos e alertas meteorológicos e ambientais. Há, portanto, a necessidade por informação rápida que possibilite uma melhor compreensão no processo de diagnóstico de eventos meteorológicos extremos causados por tempestades severas, nas escalas meteorológicas de curtíssimo e de curto prazo, usando dados acessíveis, confiáveis e que sejam facilmente manipulados. Um exemplo desse esforço é o sistema Eumetcast, idealizado pela Organização Europeia para a Exploração de Satélites Meteorológicos (Eumetsat), que possibilita, por exemplo, a difusão de dados das imagens dos satélites Meteosat Segunda Geração (MSG) com a escala de tempo de 15 minutos. É uma solução eficaz em termos de custos para a maioria das aplicações ambientais. Neste contexto, o sistema tem a capacidade de prover serviços de dados de satélites em locais com escassez de infraestruturas de recepção dos dados.
A maioria das universidades brasileiras tem procurado obter formas de acesso facilitado às imagens de satélites, o que explica o interesse pelo sistema de difusão de dados e produtos por meio do sistema Eumetcast. Atualmente, das 50 instituições públicas e privadas de pesquisa e ensino que adotaram o sistema, a Universidade Federal de Alagoas (Ufal), com o apoio da Eumetsat, conecta a rede Eumetcast no Brasil a redes de treinamento, ajudando a fortalecê-la. Entre os benefícios, destaca-se a manutenção reduzida e o baixo custo de operação do sistema, já que não há custos de manutenção da infraestrutura, particularmente da Eumetsat com relação à América do Sul.
A tecnologia Eumetcast foi projetada com capacidade suficiente para suportar o tráfego de grandes volumes de produtos de Observação da Terra – por exemplo, longe das grandes cidades -, evitando os altos custos de manutenção de uma rede de conexões à internet. A tecnologia permite o direcionamento independente de arquivos a usuários individuais ou grupos de usuários, possibilitando assim o controle seguro do acesso para cada arquivo e cada usuário.
Atualmente, o Laboratório de Análise e Processamento de Imagens (Lapis) é o principal responsável pela estação do sistema Eumetcast, no âmbito da Ufal, além de ser responsável pela geração e manutenção do banco de dados de imagens do MSG-1 (Meteosat-8), 2 (Meteosat-9) e MSG-3 (Meteosat-10).
Os novos satélites meteorológicos de altíssima resolução temporal, como os MSG mantidos pela Eumetsat, permitem a obtenção de imagens com novas informações meteorológicas com frequência de 15 minutos, o que pode subsidiar uma série de estudos e pesquisas. A distribuição dos dados da Eumetsat é feita pela Eumetcast, utilizando o satélite de telecomunicações NSS-806. O satélite utiliza a Banda C para retransmitir e distribuir arquivos de dados e de imagens usando o padrão Digital Video Broadcast (DVB).
Imagens do sensor Seviri
O sensor Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager (Seviri) encontra-se a bordo da segunda geração de satélites Meteosat (MSG) e opera um canal no visível de alta resolução espacial, que imageia a um quilômetro, e outros 11 canais – no visível, infravermelho e o vapor d’água – que imageiam a três quilômetros no nadir. O Seviri, que é sensível à radiação visível e termal em diferentes bandas do espectro, é um radiômetro que varre a superfície da Terra, linha por linha, e cada linha consiste em uma série de elementos de imagem ou pixels. Para cada pixel, o radiômetro mede a energia radiativa de uma determinada banda espectral. Essa medição é digitalmente codificada e transmitida para a estação terrena.
Várias bandas espectrais do sensor Seviri têm sido selecionadas para as composições coloridas do tipo Red Green Blue (RGB), visando à obtenção de medidas mais dinâmicas e precisas nas pesquisas de diagnóstico de eventos meteorológicos extremos causados por tempestades severas. Na figura a seguir, observa-se essa situação, com a composição de três bandas RGB cobrindo o intervalo do espectro referente à emissividade – região termal – para uma imagem colorida obtida do Seviri.
Nesse exemplo, destaca-se a composição em RGB das diferenças de bandas espectrais IR12.0 – IR10.8 e IR10.8 – IR8.7, que estão associadas aos canais R (Red) e G (Green), seguidas pela banda IR10.8 que está associada ao canal B (Blue). Por utilizar diversas regiões do espectro eletromagnético, a interpretação destas combinações mostra-se complexa, uma vez que depende do fenômeno estudado. As nuvens, o vapor d’água e aerossóis presentes na atmosfera, vegetação e os solos possuem comportamentos espectrais particularmente diagnósticos nas porções do espectro correspondentes ao visível, infravermelho e termal, que são registradas pelas diferentes composições em RGB. Estas, por sua vez, apresentam características de elevada frequência temporal (15 minutos), permitindo a identificação e o monitoramento do deslocamento e da severidade de fenômenos ambientais. Por exemplo, as composições coloridas RGB são utilizadas para a identificação e o monitoramento do deslocamento e da severidade dos sistemas meteorológicos.
A conclusão final é que a implementação do sistema Eumetcast da Eumetsat permitirá às universidades brasileiras o acesso à informação através dos diversos provedores de serviços de dados e de produtos derivados de satélites, como índices de vegetação, temperatura da superfície terrestre, temperatura do topo das nuvens, albedo, etc.. Entre os benefícios, destacam-se a rapidez e a facilidade de implementação desse sistema. O fato é que todos os esforços devem ser feitos para facilitar o acesso à informação nas universidades.
Humberto Alves Barbosa
Doutor em sensoriamento remoto (PhD) pela Universidade de Arizona. Professor da Universidade Federal de Alagoas, onde coordena o Laboratório de Processamento de Imagens de Satélites. Experiência nas áreas de meteorologia e sensoriamento remoto, com ênfase no sistema vegetação-clima-atmosfera. Coopera com a Eumetsat no âmbito da Eumetcast Brasil, através da atividade de treinamento e difusão de conhecimentos
barbosa33@gmail.com
