Um avião de reconhecimento

Durante a Segunda Guerra Mundial, a técnica foi ainda mais desenvolvida. Como parte dos preparativos para a Invasão da Normandia (Dia D), foram utilizadas fotografias aéreas para cartografar as condições costeiras para identificar os locais de desembarque mais adequados. Medindo as ondas junto à costa, foi possível determinar o seu comprimento e calcular a profundidade da água. Além disso, utilizou-se película de infravermelho para identificar a vegetação verde e distingui-la das redes de camuflagem.

A década de 60 testemunhou o desenvolvimento da película sensível aos comprimentos de onda, que podia ser utilizada para cartografar elementos tais como os diferentes tipos de vegetação.

O desenvolvimento de outras tecnologias de detecção remota avançou rapidamente. Realizaram-se experiências de cartografia com sistemas de radar aerotransportados. TIROS 1, o primeiro satélite meteorológico, foi posto em órbita em 1960. Este satérlite fornecia ao US Weather Bureau imagens diárias das formações nublosas e representou um marco histórico nas previsões meteorológicas.

O desenvolvimento da tecnologia de detecção remota não fotográfica progrediu rapidamente após a colocação em órbita do primeiro satélire cartográfico, o LANDSAT1, em 1972. Estava equipado com um novo tipo de sensor, um scanner multi-espectral (MSS). Com esta nova tecnologia, os dados eram produzidos sob a forma de matrizes corológicas digitais, o que permitiu avanços substanciais em matéria de processamento de imagem.  
 

	Satélite com scanner multi-espectral

Scanners multi-espectrais
 
Hoje em dia, o scanner é um instrumento muito importante na detecção remota. É utilizado em terra, nos aviões ou a bordo dos satélites. Os detectores de cada scanner foram concebidos para receber radiações em canais específicos. O número de canais, a sua largura e posicionamento no espectro electromagnético variam de sensor para sensor, dando origem a características de resolução espectral diferentes. Estas combinações de factores determinam as utilizações para as quais as imgens dos sensores são mais adequadas.

À direita, podes ver um diagrama de um scanner num satélite em rotação. A radiação emitida pela área digitalizada na Terra incide num espelho a partir do qual atravessa um filtro óptico que separa os diferentes comprimentos de onda. A radiação filtrada incide em vários detectores, cada um dos quais mede a quantidade de radiação correspondente à sua sensibilidade particular (canal). O resultado desta medição é um número que quantifica o valor da radiação em cada canal, significando que o scanner regista dados digitais. Em cada área digitalizada, é atribuído um número a cada canal, produzindo uma matriz corológica. Se todos os números de todos os canais forem considerados em conjunto, representam a assinatura espectral da área digitalizada.

O espelho recebe a radiação de uma área quadrada na superfície terrestre. A resolução espacial depende da área digitalizada e da altura do avião ou satélite.

O satélite gira e avança ao mesmo tempo na sua órbita. A cada rotação, digitaliza uma nova linha na Terra. Como o satélite se desloca ao longo da sua trajectória, um mecanismo de abertura permite admitir e excluir a luz seguindo um padrão definido, de forma que as linhas digitalizadas sejam divididas em áreas de digitalização. Deste modo, os dados são recolhidos para construir uma matriz corológica. Os números na matriz (os dados digitais) são transmitidos para estações terrestres através de comunicações de rádio normais.

Na digitalização longitudinal, um conjunto linear de detectores está orientado perpendicularmente em relação à direcção do movimento. Os satélites que utilizam a digitalização longitudinal não são rotativos e, por isso, os detectores detectam a matriz corológica à medida que o satélite se desloca ao longo da sua trajectória.

Os satélites militares mais avançados podem digitalizar áreas de 10 cm por 10 cm ou menos. A resolução espacial propriamente dita é mantida em segredo, mas é suficiente para detectar pormenores muito pequenos, como pessoas, carros e pequenas instalações.

O satélite meteorológico Meteosat possui uma resolução de 5 por 5 km. Vêem-se menos pormenores, mas é possível obter um estudo completo de um hemisfério numa única imagem.
 
 

Glaciar Hubbard, no sudeste do Alaska

Sensores de radar
 
Um sistema de sensores de radar emite a radiação que regista e, por isso, é classificado como sensor activo. Os sensores passivos, por outro lado, dependem da recepção da luz solar reflectida ou de emissões de infravermelhos térmicos. Exemplos destes sistemas passivos são os sensores multi-espectrais abordados na secção anterior

Basicamente, o sensor de radar envia impulsos de energia para a superfície da Terra. Uma parte da energia é reflectida e regressa como sinal 'eco'. A força do 'eco' devolvido dependerá da irregularidade e do conteúdo de humidade da superfície e do grau / orientação da inclinação relativamente ao feixe do radar. O atraso do 'eco' mostra a distância para a superfície de reflexão.

A emissão de impulsos do radar requer um consumo considerável de energia por parte do satélite, o que a torna, por isso, muito dispendiosa e complicada. No entanto, as potencialidades da tecnologia de radar são tão grandes que estão a ser feitos investimentos substanciais para prosseguir o seu desenvolvimento.

Os sensores de radar utilizam a energia emitida a comprimentos de onda mais longos, capazes de penetrar nas nuvens e no nevoeiro e obter imagens à noite. Isto consitui uma vantagem significativa para os sensores de radar relativamente aos satélites passivos que são obstaculizados pelas nuvens e necessitam da luz do dia para obter imagens pormenorizadas.

Os sistemas de sensores de radar são utilizados tanto em aviões como em satélites. As suas imagens podem revelar pormenores topográficos e, se a mesma área for observada em dois ângulos diferentes, pode calcular-se a distância dos objectos em relação ao satélite, o que permite deduzir a sua altitude acima do nível do mar (interferometria). Estes dados podem ser utilizados na cartografia a três dimensões. Estes modelos de terreno são utilizados, por exemplo, no sistema de controlo de mísseis capazes de encontrar o seu caminho para os alvos. O sistema de controlo de mísseis pode comparar a paisagem por onde passa com o modelo de terreno instalado e navegar automaticamente na direcção do alvo. Os dados podem também ser utilizados para outros fins, como a avaliação do impacto das cheias.