Princípios Físicos de Sensoriamento Remoto

João A. Lorenzzetti

2015 — 1ª edição
Lançamento

R$ 91,00

Disponível em estoque

Sobre o Livro

ISBN: 9788521208358
Páginas: 292
Formato: 17x24 cm
Ano de Publicação: 2015
Peso: 0.485 kg

Conteúdo

Capítulo 1 O conceito de sensoriamento remoto

1.1 O que e sensoriamento remoto?

1.2 As aplicações do sensoriamento remoto

1.2.1 O sensoriamento remoto ambiental

1.2.2 O sensoriamento remoto militar

1.2.3 Os componentes do sensoriamento remoto

1.2.4 Os tipos de sensores e dados de sensoriamento remoto

1.2.5 O espectro da radiação eletromagnética

 

Capítulo 2 A energia solar na Terra

2.1 O espectro solar e sua atenuação na atmosfera terrestre

2.2 A variação da radiação solar em um dado ponto da superfície da Terra ao longo do ano

Exercícios

 

Capítulo 3 A natureza da radiação eletromagnética

3.1 Introdução

3.2 O campo elétrico (E)

3.3 O campo magnético (H)

3.4 As equações do eletromagnetismo de Maxwell

Exercícios

 

Capítulo 4 As características da onda eletromagnética

4.1 As propriedades geométricas e de propagação

4.2 A energia transportada por uma onda eletromagnética

Exercícios

 

Capítulo 5 A atenuação da onda eletromagnética

5.1 Introdução

5.2 A solução das equações de Maxwell em um meio condutor

5.3 A atenuação e o índice de refração complexo

Exercícios

 

Capítulo 6 A polarização da onda eletromagnética

6.1 Introdução

6.2 A polarização como soma vetorial de dois vetores ortogonais

6.2.1 Casos especiais

6.3 O vetor de polarização de Stokes

Exercícios

 

Capítulo 7 A natureza quantizada da radiação eletromagnética

7.1 Introdução

7.2 O carater quantizado da radiação eletromagnética e o efeito fotoelétrico

7.3 O caráter dual onda/partícula da radiação eletromagnética

 

Capítulo 8 Radiometria

8.1 Introdução

8.2 Os principais tipos de detectores de energia radiante

8.3 As grandezas radiométricas

8.3.1 A energia radiante (Joule ou J)

8.3.2 O fluxo radiante ou a potência radiante (Js–1, Watt ou W)

8.3.3 A densidade de fluxo por unidade de area, irradiancia/exitancia (Wm–2)

8.3.4 A intensidade radiante (Wsr–1)

8.3.5 A radiancia (Wm–2sr–1)

8.4 A invariancia da radiancia com a distância (para um meio sem dissipação)

8.5 A radiancia medida por um sensor num radiômetro

8.6 A independência da radiancia com a distância e o angulo de visada

8.7 A lei do cosseno e do inverso do quadrado da distância para a irradiancia Exercícios

 

Capítulo 9 As relações entre as grandezas radiométricas

9.1 A forma diferencial do angulo solido

9.2 A relação entre a radiancia e a irradiancia/exitancia radiante

9.3 A superfície Lambertiana

9.4 O balanço dos fluxos radiantes: transmitância, reflectancia e absortancia

9.5 A reflectancia difusa ou hemisférica

9.6 A assinatura espectral de alguns alvos naturais

Exercícios

 

Capítulo 10 A atenuação da radiação eletromagnética por absorção

10.1 Introdução

10.2 O coeficiente de absorção

10.3 A absorção atmosférica do fluxo radiante

10.4 A profundidade optica

Exercícios

 

Capítulo 11 O espalhamento da radiação eletromagnética

11.1 Introdução

11.2 O coeficiente de espalhamento volumétrico (βV) e o coeficiente de espalhamento (βS)

11.3 O espalhamento isotrópico e a função de fase de espalhamento

11.4 O espalhamento Rayleigh

11.5 O espalhamento Mie

11.6 O espalhamento atmosférico efetivo

11.7 O coeficiente de extinção βext e a transmitância total

Exercícios

 

Capítulo 12 A reflexão da radiação eletromagnética

12.1 Introdução

12.2 O critério de Rayleigh

12.3 A reflexão Fresnel para superfícies especulares

12.4 O angulo de polarização ou angulo de Brewster

12.5 A reflexão Fresnel para superfícies com índice de refração complexo

12.6 A função de distribuição de reflectancia bidirecional (FDRB)

12.7 Medindo a reflectancia hemisférica espectral de um material

Exercícios

 

Capítulo 13 A radiação termal

13.1 Introdução

13.2 A emissão termal e o conceito de corpo negro

13.3 A lei de Planck

13.4 A lei de Stefan-Boltzmann

13.5 A lei do deslocamento de Wien

13.6 A lei de Rayleigh-Jeans

13.7 A emissividade

13.8 A lei de Kirchhoff

13.9 A temperatura de brilho (TB)

13.10 A inercia termal

13.11 Exemplos de aplicações da teoria da radiação termal

13.11.1 Calculo da temperatura radiometrica da Terra em função da constante solar e de seu albedo

13.11.2 Calculo da temperatura de uma superfície cinza (emissividade menor que 1, porem constante ao longo do espectro)

13.11.3 Calculo da temperatura de uma superfície com emissividade variando ao longo do espectro (sem atmosfera)

13.11.4 Calculo da temperatura de equilíbrio termal do sistema Terra/atmosfera

13.11.5 Calculo da temperatura de um alvo a partir das observações de sua radiancia espectral medida no infravermelho termal

Exercícios

 

Capítulo 14 O sensoriamento remoto de micro-ondas

14.1 Introdução

14.2 O poder de resolução de antenas

14.3 O ganho de antena e potência transmitida

14.4 A equação radar

Exercícios

 

Apêndices As noções de matemática

Apêndice 1 Os vetores

A1.1 O conceito de vetor

A1.2 A adição ou a soma de vetores

A1.3 A subtração de vetores

A1.4 A magnitude ou o modulo de um vetor

A1.5 O produto escalar de dois vetores

A1.6 O produto vetorial de dois vetores

Exercícios

 

Apêndice 2 Os números complexos

A2.1 Os números imaginários

A2.2 Os números complexos

A2.3 As operações com números complexos

A2.3.1 A adição e a subtração

A2.3.2 A divisão de dois números complexos

A2.4 A representação gráfica de números complexos

A2.5 A forma polar de números complexos

A2.6 A forma exponencial de números complexos

A2.7 A multiplicação e a divisão de números complexos na forma exponencial

A2.8 Elevando um complexo na forma exponencial a uma potencia

A2.9 As raízes de um numero complexo z = reiθ

Exercícios

 

Apêndice 3 O cálculo diferencial e integral

A3.1 As noções de cálculo diferencial e integral

A3.1.1 As sequencias e o limite

A3.2 A derivada de uma função

A3.2.1 A inclinação de uma reta

A3.2.2 O gradiente ou a inclinação de uma curva arbitraria, derivada de uma função f(x)

A3.2.3 As derivadas de ordem superior

A3.2.4 As regras básicas para o cálculo de derivadas

A3.3 A integral definida de uma função

A3.3.1 O cálculo da área sob uma curva entre dois pontos

A3.3.2 A integral como primitiva da derivada

Exercícios

 

Apêndice 4 Os operadores diferenciais vetoriais

A4.1 O gradiente de um campo escalar

A4.2 O operador nabla (divergente, rotacional, Laplaciano)

Exercícios

Referências bibliográficas

Índice remissivo 

Sinopse

Este livro apresenta de maneira didática os princípios físicos envolvidos no sensoriamento remoto (SR). Destina-se, principalmente, aos alunos de pós-graduação ou dos últimos semestres de graduação interessados no tema. O texto pode, ainda, ser de utilidade para pesquisadores que necessitam utilizar imagens ou dados coletados por sensores remotos em suas disciplinas específicas.

Os dois primeiros capítulos tratam da conceituação de SR e do modelo que permite estimar a radiação solar que chega ao topo da atmosfera para uma localidade, data e horário específicos. Os capítulos 3 e 4 tratam da natureza da radiação eletromagnética, com ênfase no tratamento das ondas eletromagnéticas (OEM), na qualidade de campos elétrico e magnético oscilantes e propagantes, suas  propriedades geométricas de propagação e energia transportada. Os capítulos 5 e 6 tratam da atenuação das OEM e sua polarização. O capítulo 7 é dedicado ao modelo corpuscular, quantizado, da radiação eletromagnética. Os capítulos 8 e 9 detalham os principais componentes da Radiometria e as relações entre as grandezas radiométricas. Os processos de absorção e espalhamento da radiação são tratados nos capítulos 10 e 11. O capítulo 12 trata dos processos de reflexão especular, difusa, e do conceito de Função de Distribuição da Reflectância Bidirecional. Os dois últimos capítulos tratam, respectivamente, da teoria de radiação termal e dos conceitos físicos fundamentais envolvidos no sensoriamento remoto em micro-ondas. Um Apêndice, dividido em quatro partes, apresenta os principais conceitos matemáticos utilizados.

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