Imagens do satélite sinobrasileiro de sensoriamento remoto serão distribuídas gratuitamente

Por Marjorie Xavier

Em operação desde outubro de 2003, o satélite sino-brasileiro de sensoriamento remoto (CBERS-2) oferece imagens de alta qualidade, atendendo à maioria das exigências e necessidades dos usuários das imagens fornecidas pelos similares de outros países. A política de distribuição propõe a oferta gratuita das imagens para todos os usuários brasileiros, o que inclui órgãos públicos, universidades, centros de pesquisa e ONGs, além da iniciativa privada. As imagens serão distribuídas pela página do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) na Internet.

"A idéia é que as imagens sejam tratadas como um bem público. Deste modo, aumentaremos a competitividade das nossas empresas, dos nossos pesquisadores, do nosso país", avaliou Leonel Perondi, coordenador geral de Engenharia e Tecnologia Espacial e vice-diretor do Inpe. A iniciativa de distribuir as imagens sem custo é de grande importância não apenas para atender ao público que já faz uso desse tipo de recurso, mas também por promover a inclusão social e aproximar a sociedade do programa espacial.

O lançamento do CBERS-2 marcou uma nova e promissora etapa do programa espacial brasileiro. Diferentemente do que ocorreu com o primeiro satélite, desta vez o Inpe desenvolveu também o sistema de processamento das imagens, mais moderno e eficaz, ao mesmo tempo em que diminuiu os custos da geração dos produtos. Estas imagens são recebidas em Cuiabá, passando em seguida para São José dos Campos, onde são processadas para distribuição aos usuários.

Outro ponto favorável é o acesso facilitado. Com um breve cadastro, feito através da web, o usuário poderá acessar e dispor das imagens gratuitamente. Buscando democratizar ao máximo o sensoriamento remoto no Brasil, o Inpe desenvolveu ainda um novo site para a disponibilização das imagens do CBERS-2, com sistema de busca ágil e interface gráfica atraente. O objetivo disso tudo é proporcionar atendimento constante aos usuários, com qualidade e facilidade.

"A partir desta iniciativa do Inpe, não mais se justifica que qualquer instituição ou prefeitura, por exemplo, deixe de usar imagens de satélite e obter os benefícios do sensoriamento remoto por causa dos custos", frisa José Carlos Neves Epiphanio, coordenador do Programa de Aplicações CBERS.
A análise e manipulação das imagens podem ser feitas com o Spring, software de uso público desenvolvido pelo Inpe e que já é distribuído gratuitamente pela Internet. Futuramente serão definidas as políticas para distribuição das imagens para outros países, o que depende de negociação com o governo chinês, parceiro no projeto, e da aprovação do Ministério da Ciência e Tecnologia. O CBERS-2 tem possibilidade de se firmar como uma das principais alternativas no mercado de sensoriamento remoto mundial, com imagens de qualidade e baixo custo. "Cabe aos demais órgãos do governo, assim como à iniciativa privada, o comprometimento com o programa espacial. Eles devem montar seus laboratórios, contratar profissionais, e o Inpe estará dando todo o suporte necessário ao treinamento para inicialização de todos os processos necessários", fala Epiphanio, que completa: "Agora, a matéria-prima está na mão. Deve haver a iniciativa dos órgãos para consultar o catálogo, baixar as imagens, levando ao conhecimento de sua região através das imagens do satélite, do uso do geoprocessamento".

A sociedade brasileira deverá apostar no CBERS como o fornecedor de imagens orbitais de média resolução. O governo brasileiro já se comprometeu a continuar o programa, com os satélites CBERS 3 e 4, garantindo o fornecimento ininterrupto de dados por pelo menos mais 10 anos.

Vale destacar que as imagens serão disponibilizadas em formato acessível a qualquer usuário (em bandas isoladas), com todos os dados técnicos da cena. Assim, serão atendidos tanto aqueles que dispõem de uma solução de processamento sofisticada, que precisam desenvolver uma aplicação de alto valor agregado, até o usuário mais simples, que vai utilizar estes arquivos em qualquer software para visualização de imagens, fazendo uma leitura mais fácil.

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CBERS-2 no GEOBrasil

O Inpe terá um estande no GEOBrasil 2004 – 5º Congresso e Feira Internacional de Geoinformação, que será realizado de 4 a 6 de maio no Centro de Convenções Imigrantes, em São Paulo. Além de conferir de perto a qualidade das imagens do CBERS-2, os visitantes da feira ainda poderão apreciar uma exposição organizada pela Inpe que destaca a história do sensoriamento remoto no Brasil.

Cooperação
A parceria entre Brasil e China, datada de 1988, não tem apenas um significado técnico. Une dois países semelhantes em extensão territorial e riquezas naturais. Estas características exigem de ambos um desenvolvimento grande no setor de observação da terra para que se possa ter uma coleta de dados própria e, assim, preservar a autonomia nos fatos, instrumentos e conhecimentos que permitam tomadas de decisões em nível de governo.

Além dos resultados obtidos no campo científico e tecnológico, é importante assinalar o avanço que se pode gerar no setor industrial. Se o Brasil alcança um controle maior na geração e na captação de imagens de satélite, torna-se mais independente de outros sistemas de imageamento. Não que os satélites que ofereçam tais serviços deixem de ser úteis, mas, a partir do momento que se tem uma opção principal, ou seja, aquela sobre a qual se tem um controle maior, as imagens provenientes de satélites estrangeiros se tornam alternativas.

Os satélites
O Programa CBERS abrangia o desenvolvimento e construção de dois satélites de sensoriamento remoto que também levassem a bordo, além de câmeras imageadoras, o Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Ambientais. Os CBERS-1 e 2 são idênticos em sua constituição técnica, missão no espaço e em suas cargas úteis (equipamentos que vão a bordo, como câmeras, sensores, computadores entre outros equipamentos voltados para experimentos científicos).

Os equipamentos foram dimensionados para atender as necessidades dos dois países, mas também para ingressar no emergente mercado de imagens de satélites até então dominado pelos que integram o bloco das nações desenvolvidas.

O CBERS-2 é tecnicamente idêntico ao CBERS-1, lançado pelo foguete chinês Longa Marcha 4B em 1999. O segundo satélite desenvolvido em conjunto com a China, o CBERS-2 também foi lançado com sucesso, no dia 21 de outubro de 2003, partindo do Centro de Lançamento de Taiyuan, na China.

Os satélites CBERS-1 e 2 são compostos por dois módulos. O módulo "carga útil" acomoda os sistemas ópticos (CCD – Câmera Imageadora de Alta Resolução, IRMSS – Imageador por Varredura de Média Resolução e WFI – Câmera Imageadora de Amplo Campo de Visada) usadas para observação da Terra e o Repetidor para o Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Ambientais, e o módulo "serviço" que contém os equipamentos que asseguram o suprimento de energia, os controles, as telecomunicações e demais funções necessárias à operação do satélite. Os dados internos para monitoramento do estado de funcionamento do satélite são coletados e processados por um sistema distribuído de computadores antes de serem transmitidos à Terra. Um sistema de controle térmico ativo e passivo provê o ambiente apropriado para o funcionamento dos sofisticados equipamentos do satélite.

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Integração dos módulos do Cbers-2

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Massa total: 1450 kg
Potência gerada: 1100 W
Baterias: 2 x 30 Ah NiCd
Dimensões do corpo: (1,8 x 2,0 x 2,2) m
Dimensões do painel: 6,3 x 2,6 m
Altura da órbita hélio-síncrona: 778 km
Propulsão a hidrazina: 16 x 1 N; 2 x 20 N
Estabilização: 3 eixos
Supervisão de bordo: Distribuída
Comunicação de Serviço (TT&C): UHF e banda S
Tempo de vida (confiabilidade de 0,6): 2 anos

As câmeras
Os satélites CBERS-1 e 2 são equipados com câmeras para observações ópticas de todo o globo terrestre, além de um sistema de coleta de dados ambientais. São sistemas únicos devido ao uso de câmeras que combinam características especiais para resolver a grande variedade de escalas temporais e espaciais típicas de nosso ecossistema. O satélite CBERS- 2 está em uma órbita síncrona com o Sol a uma altitude de 778 km, completando 14 revoluções da Terra por dia. Este tipo de órbita é tal que o satélite sempre cruza o Equador às 10:30h da manhã, hora local, provendo assim as mesmas condições de iluminação solar para tornar possível a comparação de imagens adquiridas em dias diferentes. Uma característica exclusiva dos satélites CBERS-1 e 2 são a diversidade de câmeras com diferentes resoluções espaciais e freqüências de coleta de dados.

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Camara CCD

Imageador de Amplo Campo de Visada (WFI – Wide Field Imager) O WFI produz imagens de uma faixa de 890 km de largura, permitindo a obtenção de cartaimagens com resolução espacial de 260 m. No período aproximado de cinco dias, obtém-se uma cobertura completa do globo.

Câmera Imageadora de Alta Resolução (CCD – High Resolution CCD Camera) A câmera CCD fornece imagens de uma faixa de 113 km de largura, com uma resolução de 20 m. Esta câmera tem capacidade de orientar seu campo de visada dentro de ± 32 graus, possibilitando a obtenção de imagens estereoscópicas de uma certa região. Além disso, qualquer fenômeno detectado pelo WFI pode ser focalizado pela Câmera CCD, para estudos mais detalhados, através de seu campo de visada, no máximo a cada três dias. A Câmera CCD opera em 5 faixas espectrais incluindo uma faixa pancromática de 0,51 a 0,73 µm. As duas faixas espectrais do WFI são também empregadas na câmera CCD para permitir a combinação dos dados obtidos pelas duas câmeras. São necessários 26 dias para uma cobertura completa da Terra.

Imageador por Varredura de Média Resolução (IRMSS – Infrared Multispectral Scanner) A câmera de varredura IRMSS tem 4 faixas espectrais e estende o espectro de observação do CBERS até o infravermelho termal. O IRMSS produz imagens de uma faixa de 120 km de largura com uma resolução de 80 m (160 m no canal termal). Em 26 dias obtém-se uma cobertura completa da Terra que pode ser correlacionada com aquela obtida através da câmera CCD.

Sistema de Coleta de Dados
Os satélites CBERS-1 e CBERS-2 fazem parte do Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Ambientais que baseado na utilização de satélites e plataformas de coleta de dados (PCDs) distribuídas pelo território nacional, objetiva fornecer ao país dados ambientais diários coletados nas diferentes regiões do território nacional. As PCDs são pequenas estações automáticas, instaladas, geralmente, em locais remotos. Os dados adquiridos pelas PCDs são enviados aos satélites que os retransmitem para as estações terrenas do INPE, em Cuiabá e Alcântara. A partir daí, os dados são enviados para o Centro de Missão, em Cachoeira Paulista, onde é realizado o seu tratamento e a sua distribuição imediata aos usuários do sistema.

Os usuários cadastrados recebem os arquivos com os dados já processados, utilizando a Internet em no máximo 30 minutos após a recepção. Os dados coletados pelos satélites do Sistema são utilizados em diversas aplicações, tais como a previsão de tempo do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC/ Inpe), estudos sobre correntes oceânicas, marés, química da atmosfera, planejamento agrícola, entre outras, através de mais de 500 plataformas instaladas no território nacional. Uma aplicação de grande relevância é o monitoramento das bacias hidrográficas pelas redes de plataformas da ANA e do SIVAM, que fornecem diariamente os dados fluviométricos e pluviométricos do Brasil.

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Camara CCD – Taubate – São Paulo

Aplicações do CBERS
O conjunto de sensores ou instrumentos do CBERS apresentam um alto potencial para atender a múltiplos requisitos de aplicações. Porém, cada um desses sensores tem características próprias que os tornam mais adequados a certas categorias de aplicações.

O potencial de aplicação de um dado sensor é estabelecido em função de suas características de resolução espacial, resolução temporal, e características espectrais e radiométricas. A fim de maximizar os resultados para melhor relação custo/benefício, deve-se considerar o compromisso entre as necessidades da aplicação e as características dos sensores.

A Câmera Imageadora de Alta Resolução (CCD), por possuir uma boa resolução espacial – 20 metros – em quatro bandas espectrais, mais uma pancromática, presta-se à observação de fenômenos ou objetos cujo detalhamento seja importante. Por possuir um campo de visada de 120 km, auxilia nos estudos municipais ou regionais. Dada a sua freqüência temporal de 26 dias, pode servir de suporte na análise de fenômenos que tenham duração compatível com esta resolução temporal. Essa resolução temporal pode ser melhorada, pois a CCD tem capacidade de visada lateral. Suas bandas estão situadas na faixa espectral do visível e do infravermelho próximo, o que permite bons contrastes entre vegetação e outros tipos de objetos.

O IRMSS (Imageador por Varredura de Média Resolução) tem duas bandas espectrais na região do infravermelho médio e uma pancromática, com 80 metros de resolução espacial, mais uma banda na região do infravermelho termal com 160 metros. Suas aplicações são as mesmas da CCD, com as devidas adaptações. Outras aplicações são: análise de fenômenos que apresentem alterações de temperatura da superfície; geração de mosaicos estaduais e geração de cartas-imagens.

O WFI (Imageador de Amplo Campo de Visada) pode imagear grandes extensões territoriais, de mais de 900 km. Essa característica a torna muito interessante para observar fenômenos cuja magnitude ou interesse seja nas escalas macro-regionais ou estaduais. Em função dessa ampla cobertura espacial, sua resolução temporal também tem um ganho – podem ser geradas imagens de uma dada região com menos de cinco dias de intervalo. Entre as aplicações, podem ser mencionado o monitoramento de fenômenos dinâmicos, como safras agrícolas, queimadas persistentes, entre outros; e ainda como sistema de alerta, em que a imagem WFI serve como indicativo para a aquisição de imagens de mais alta resolução da CCD ou do IRMSS.

O caráter estratégico dos dados obtidos por satélite pode ser verificado pelo exemplo vindo do sistema de monitoramento de queimadas e desmatamento da Amazônia chamado Prodes (http://www.obt.inpe.br/prodes/), que se utiliza de imagens de satélite de sensoriamento remoto, como o sino-brasileiro CBERS e o americano Landsat. Em 2003, os dois satélites deixaram de funcionar (CBERS-1 em agosto e Landsat em maio), e imagens do satélite francês Spot tiveram de ser compradas para a manutenção do sistema.

Antecedentes
A busca por meios mais eficazes e econômicos de observar a Terra motivou o homem a desenvolver os satélites de sensoriamento remoto. Mas os altos custos dessa tecnologia tornam os países em desenvolvimento dependentes das imagens fornecidas por equipamentos de outras nações. Na tentativa de reverter esse contexto, os governos do Brasil e da China assinaram em 6 de julho de 1988 um acordo de parceria envolvendo o Inpe (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e a CAST (Academia Chinesa de Tecnologia Espacial) para o desenvolvimento de dois satélites avançados de sensoriamento remoto, denominado Programa CBERS (China-Brazil Earth Resources Satellite), Satélite Sino-Brasileiro de Recursos Terrestres, que envolveu também o lançamento e a operação dos satélites.

A parceria (CBERS-1 e 2) tem o Inpe e a CAST como instituições responsáveis pela condução da cooperação, mas envolve várias outras instituições, principalmente chinesas (CRESDA, Costind, CNSA, CGWIG, CLTC). Com a união de recursos financeiros e tecnológicos entre o Brasil e a China, num investimento superior a US$ 300 milhões, foi criado um sistema de responsabilidades divididas (30% brasileiro e 70% chinês), com o intuito de implantar um sistema completo de sensoriamento remoto de nível internacional.

As grandes áreas despovoadas e com vastos recursos naturais dentro do território de ambos os países se somaram a esses interesses. Além dos grandes potenciais agrícolas e ambientais, tanto o Brasil como a China viram a necessidade de monitorar constantemente essas áreas. A ferramenta para isto era Programa o CBERS, que trazia em seu projeto sensores específicos para essas atividades científicas.

CBERS-3 e 4
Devido ao sucesso do CBERS-1 e 2, os dois governos decidiram, em novembro de 2002, dar continuidade ao Programa CBERS firmando um novo acordo para o desenvolvimento e lançamento de mais dois satélites, os CBERS-3 e 4. Nesse projeto, a participação brasileira será ampliada para 50%, o que leva o Brasil a uma condição de igualdade plena com o parceiro. Prevê-se o lançamento do CBERS-3 em 2007.

Os satélites CBERS-3 e 4 representam uma evolução dos satélites CBERS-1 e 2. Para o CBERS-3
e 4, serão utilizadas no módulo carga útil quatro câmeras (Câmera PanMux – PANMUX, Câmera Multi Espectral – MUXCAM, Imageador por Varredura de Média Resolução – IRSCAM, e Câmera Imageadora de Amplo Campo de Visada – WFICAM) com desempenhos geométricos e radiométricos melhorados. A órbita dos dois satélites será a mesma que a dos CBERS-1 e 2.

Segundo documento produzido por grupo de trabalho na AEB sobre o CBERS-3 e 4, a vida útil deve ser ampliada para 3 anos, ao contrário dos dois anos relativos aos outros satélites. Deve-se ressaltar que o CBERS-2 esteve em operação pelo dobro do tempo inicialmente previsto (1999-2003), o que comprova o êxito do programa.

Ao passo em que a parte chinesa será responsável pelo lançamento do CBERS-3 e a parte brasileira pelo do CBERS-4, o CBERS-4 deverá ser lançado do Brasil, de Alcântara, no Maranhão.
Para colocá-lo em órbita, planeja-se utilizar o foguete ucraniano Cyclone-4.

"Para nós, o projeto CBERS é um dos mais importantes de nossa cooperação internacional, ao permitir ao Brasil e à China a independência em relação à coleta de imagens realizada por outros fornecedores", conclui Jânio Kano, coordenador do Programa CBERS.

+ Informações na internet: www.obt.inpe.br/catalogo