Em sensoriamento remoto, considerando a atmosfera, como são chamadas as partículas que afetam a obtenção de imagens? O que causam na radiação eletromagnética?
Passo 1
O enunciado pergunta duas coisas simples: (1) como são chamadas as partículas na atmosfera que afetam a obtenção de imagens por sensoriamento remoto e (2) o que essas partículas causam na radiação eletromagnética. Informação dada: estamos considerando a atmosfera e seu efeito sobre imagens (ou seja, sobre a radiação que vai do alvo até o sensor).
Passo 2
Vamos primeiro nomear claramente as partículas. Em sensoriamento remoto costuma‑se distinguir duas classes que interferem na luz:
Expliquei: as moléculas (por exemplo
,
) são as partículas gasosas muito pequenas que compõem o ar; os aerossóis são partículas sólidas ou líquidas em suspensão (poeira, fumaça, gotículas, sal marinho, pólen, etc.). Ambas atuam sobre a radiação que o sensor recebe.
Passo 3
Agora vamos entender, didaticamente, como essas partículas atuam sobre a radiação. Existem dois processos principais que precisamos conhecer: dispersão (espalhamento) e absorção. Esses dois juntos produzem a atenuação total da radiação (às vezes chamada de extinção).
Passo 4
Espalhamento (dispersão). Explico os dois regimes mais importantes:
- Espalhamento de Rayleigh: causado por partículas muito menores que o comprimento de onda
(tipicamente as moléculas). A intensidade espalhada depende fortemente do comprimento de onda, aproximadamente como
Isto quer dizer que o azul (pequeno
) é muito mais espalhado que o vermelho — é por isso que o céu é azul.
- Espalhamento de Mie: causado por partículas com tamanho da ordem de
(aerossóis maiores: poeira, fumaça, névoa). Esse espalhamento é menos dependente de e tende a espalhar de forma mais direcional (frente‑a‑frente), causando névoa branca, redução de contraste e brilho difuso.
Passo 5
Absorção. Algumas moléculas e partículas absorvem radiação em comprimentos de onda específicos. Exemplos importantes:
-
(ozônio) absorve fortemente no ultravioleta e em partes do infravermelho. -
(vapor d’água) e absorvem em várias bandas do infravermelho.
A absorção tira energia da radiação direta, reduz a intensidade que chega ao sensor e causa “buracos” ou atenuações em bandas espectrais específicas.
Passo 6
Atenuação total e Lei de Beer‑Lambert. Uma forma simples de quantificar a perda de intensidade ao atravessar a atmosfera é a lei de Beer‑Lambert:
onde
é a intensidade que sairia da superfície (ou a original),
é a intensidade que chega ao sensor depois da atmosfera, e
é a profundidade óptica (optical depth) que reúne contribuição da dispersão e da absorção. Quanto maior
, maior a perda. Aqui
.
Passo 7
Efeitos observáveis nas imagens de sensoriamento remoto — traduzindo em linguagem de prova (o que o sensor “vê”):
- Redução da radiância ou reflectância aparente (sinal enfraquecido).
- Perda de contraste entre objetos e superfície (haze/névoa).
- Adição de radiação de caminho (path radiance): a luz espalhada pela atmosfera que entra diretamente no sensor sem tocar o alvo — isso “contamina” a medida com um componente adicional.
- Distorção espectral: porque a absorção é dependente de
, as formas espectrais medidas podem ficar alteradas (problema para classificação e sensoriamento espectral). - Efeitos de espalhamento múltiplo (especialmente em condições de muita fumaça/névoa), que tornam o comportamento mais complexo.
Passo 8
Implicações práticas e como se lida com isso em prova e em prática:
- Para recuperar a reflectância real da superfície é necessário fazer correção atmosférica, modelando
e a radiação de caminho; modelos comuns usam parâmetros de aerossóis e perfis de gás. - Medidas que usam bandas onde gases absorvem fortemente devem ser evitadas ou corrigidas.
- Em imagens ópticas visíveis a influência de aerossóis (Mie) causa redução de contraste e “clareamento” das cores; em azul o efeito de Rayleigh é maior.
Passo 9
Resumo pedagógico rápido (como decorar para a prova): partículas = aerossóis + moléculas; efeitos = espalhamento (Rayleigh
e Mie), absorção; consequência = atenuação da radiação, radiação de caminho, perda de contraste e distorção espectral.
Resposta
Aerossóis (e também as moléculas atmosféricas).
Elas causam espalhamento (dispersão, ex.: Rayleigh para moléculas e Mie para aerossóis) e absorção da radiação, resultando em atenuação ( ), adição de radiação de caminho, perda de contraste e distorção espectral.
Elas causam espalhamento (dispersão, ex.: Rayleigh para moléculas e Mie para aerossóis) e absorção da radiação, resultando em atenuação (