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Satélite brasileiro de alta resolução vai aprimorar monitoramento agrícola

Da esquerda para a direita, a primeira é do satélite Landsat 8, com pixel de 30 m; a segunda, do Sentinel 2, com 10 m; a terceira vem dos sensores de alta resolução do World View 3, com pixel de 0,30 m.

Uma cooperação entre a Embrapa e a Força Aérea Brasileira (FAB) vai viabilizar a operação do Carponis-1, satélite brasileiro de alta resolução, capaz de gerar imagens com detalhes de até 70 cm e de dar uma volta ao redor do planeta a cada uma hora e meia. O projeto está a cargo da FAB e a Embrapa será operadora civil do equipamento. A Empresa empregará as imagens espaciais nos estudos da produção de alimentos, fibras e energia no País. De acordo com o tenente Bruno Mattos, da FAB, o satélite brasileiro tem potencial para gerar uma economia de mais de 75% no custo por km² das imagens, em comparação aos valores pagos pelo governo em licitações.

A Embrapa Territorial (SP) utiliza imagens de satélites em seus trabalhos há quase 30 anos. No entanto, a dependência de imagens de alta resolução adquiridas por satélites controlados por outros países impõe limitações, além de custos elevados. Normalmente, trabalha-se com as imagens que estão disponíveis nos catálogos das empresas que as comercializam. Outra possibilidade é encomendar os registros, porém, isso demanda tempo entre a solicitação e a entrega.

A operação de um satélite pelo Brasil possibilitará mais autonomia e rapidez. “Poderemos programar e direcionar o satélite para aquisição de imagens de alvos específicos. Isso evitará a compra de imagens obsoletas e otimizará o tempo de resposta no recebimento dessas imagens”, observa a chefe-adjunta de Pesquisa e Desenvolvimento da Embrapa Territorial, Lucíola Magalhães. Ela também é membro do Grupo de Assessoramento da Comissão de Coordenação de Implantação de Sistema Espaciais (CCISE), colegiado que articula o Programa Estratégico de Sistemas Espaciais (PESE).

Projeto Carponis-1

O nome é formado pela junção das palavras gregas “karpos”, que significa fruto; e “ornis”, pássaro. O Carponis-1 faz parte das constelações de satélites do Programa Estratégico de Sistemas Espaciais (PESE), que integra o Programa Espacial Brasileiro. A iniciativa é gerenciada pela Comissão de Coordenação e Implantação de Sistemas Espaciais (CCISE), da Força Aérea Brasileira, e está alinhada à Estratégia Nacional de Defesa para o setor espacial. O PESE prevê a implantação de uma constelação de satélites, além da infraestrutura de controle e de operação. O Carponis-1 será o primeiro, com previsão para lançamento em 2022.

Melhor monitoramento de ILPF e aquicultura

O diferencial do Carponis-1 está na alta resolução espacial e temporal. A previsão é que os sensores acoplados ao satélite gerem imagens nítidas abaixo de um metro e com intervalo de três a cinco dias. Hoje, o Brasil opera apenas um sistema espacial, em parceria com a China. Mas a melhor resolução obtida a partir dele é de cinco metros e intervalo de até 26 dias entre os registros.

Para se ter uma ideia do ganho com a escala submétrica, nas imagens com resolução de quatro metros, cada pixel equivale a uma área de 16 m². Já as de um metro de resolução refletem 1 m² por pixel. Com imagens melhores e mais facilmente disponíveis, a Embrapa Territorial espera avançar, por exemplo, no monitoramento das áreas de Integração Lavoura-Pecuária-Floresta (ILPF), sistema produtivo em expansão no País. “É muito difícil com satélites de média resolução conseguir identificá-las. Mesmo com os de alta resolução, esse mapeamento não vai ser uma tarefa simples”, adianta Magalhães.

Os trabalhos com aquicultura também seriam beneficiados com um satélite brasileiro de alta resolução. Atualmente, a Embrapa está desenvolvendo um sistema de inteligência territorial estratégico para o segmento. O primeiro passo é identificar, em imagens espaciais, a localização dos tanques escavados para criação de animais aquáticos. “Quando você trabalha com imagens de média ou baixa resolução, é difícil ter certeza de que determinado ponto corresponde a um tanque para aquicultura, tendo em vista os diferentes tipos existentes”, conta a chefe-adjunta. A expectativa é que, com material de melhor definição, o trabalho ganhe assertividade.

Intervalos menores de captação

Os pesquisadores também esperam incremento nos estudos pela geração de material com menor intervalo de tempo. O maior ganho é a chance de obtenção de imagens livres de nuvens, um dos principais fatores que comprometem a visibilidade em regiões de alta umidade, como na costa brasileira e região amazônica. Na agricultura, fazer imagens com mais frequência torna-se ainda mais importante, já que as principais fases de desenvolvimento das culturas ocorrem justamente no período de chuvas.

O tempo entre a captura da imagem em território nacional e o seu download pelo usuário deve ser menor do que duas horas, adianta o tenente Bruno Mattos, coordenador do projeto Carponis-1. Se a área de interesse estiver fora do Brasil, esse intervalo aumenta, mas, ainda assim, não deve chegar a 12 horas.

O tipo de sensor embarcado no satélite também é determinante para os trabalhos em agricultura. Além das bandas que geram a fotografia em cores dos terrenos (vermelho, verde e azul - RGB), “é indispensável, no mínimo, uma banda no infravermelho próximo (NIR)”, diz Magalhães. A presença dela é o primeiro passo para utilizar as imagens em agricultura de precisão. Com esse recurso, além da interpretação visual, os técnicos contam com informações espectrais que podem dar indicações sobre a saúde da plantação em uma determinada área, por exemplo. Identificação de deficiências nutricionais e estimativas de produtividade são outras aplicações. “Quanto mais bandas espectrais, mais informações conseguimos sobre um objeto terrestre”, explica.

Histórico

O primeiro passo para a parceria entre a Embrapa e a FAB na operação do Carponis-1 foi dado no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa), com a apresentação do projeto para gestores da pasta. Em agosto, houve a assinatura de um memorando de entendimento entre as instituições. Na época, o chefe da Área de Planejamentos Operacionais do Estado-Maior da Aeronáutica, major-brigadeiro Jefson Borges, explicou que o interesse das Forças Armadas na parceria era devido ao avançado estágio em que a Embrapa se encontra na área de monitoramento por satélite. O secretário-executivo do Mapa, por sua vez, disse que o ministério tem interesse em projetos de inteligência territorial, fundamentais para o desenvolvimento tecnológico e de monitoramento do setor agropecuário nacional.

O chefe-geral da Embrapa Territorial, Evaristo de Miranda, lembra o papel das imagens espaciais no monitoramento ambiental do País, que mantém mais de 1.800 unidades de conservação. Para ele, o acompanhamento da ocupação efetiva de áreas do território nacional, por meio de satélites, é fundamental, mas tem representado gastos elevados, em função da necessidade da compra de imagens.

A organização militar espera que a operação de um satélite de alta resolução também traga ganhos para a indústria nacional. “No curto prazo, empresas nacionais serão subcontratadas para proverem produtos e serviços relacionados à implantação do Sistema Carponis-1. No médio e longo prazo, com a demanda nacional por imagens de satélites bem estabelecida, tais empresas serão contratadas diretamente para o desenvolvimento de satélites nacionais, os quais complementarão e substituirão as capacidades do Sistema Carponis-1”, prevê o tenente Bruno Mattos, da FAB.

A comunidade acadêmica também deve ser beneficiada com a facilidade de acesso a imagens espaciais de alta resolução.

Com informações do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento

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Data de Publicação: 20/12/2018 às 14:20hs
Fonte: Embrapa Territorial
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