Constelação SPOT 6 e 7: principais características do sistema espacial

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O SPOT 6/7 são projetados para aumentar o sucesso do SPOT 5 na família de produto de 1,5m. Integrada na mesma órbita, a constelação desfruta de reatividade sem precedentes, com capacidade de revisitar no mesmo dia qualquer local da Terra. Planos de trabalho múltiplos por dia resultam em otimização imbatível de captura de dados: mudanças climáticas imprevistas, assim como requisitos de última hora, podem ser levados em conta para um serviço de primeira classe.

As imagens de satélite SPOT 6/7 oferecem uma fonte de informação acessível para análise, monitoramento, previsão e gestão de recursos e atividade humana em nosso planeta. Os produtos SPOT são verdadeiras ferramentas de suporte de decisão para uma gama ampla de aplicações, tais como mapeamento civil e militar, gestão de desastres naturais e por obra humana, exploração de recurso natural, planejamento de solo, monitoramento de colheita e floresta, proteção ambiental e vigilância marítima.

Imagens do SPOT 6/7

1 – As seguintes tabelas delineiam as principais características dos sistemas de espaço e solo SPOT 6/7.

PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA ESPACIAL

Número de Satélites

2

Períodos de lançamento

SPOT 6: 9 de setembro de 2012

SPOT 7: 30 de junho de 2014

Durabilidade do Design

10 anos

Tamanho

Corpo:~ 1.55 x 1.75 x 2.7 m

Envergadura de matriz solar 5,4 m2

Massa de lançamento

712 kg

Altitude

694 km

Armazenagem Onboard

1 Tbits final da vida (Memória de Massa de Estado Sólido)

 As missões do SPOT 6/7 foram projetadas para atingir eficientemente tanto captura de ampla cobertura quanto captura de alvos individuais que são possíveis graças à extrema agilidade do satélite.

CARACTERÍSTICAS ORBITAIS E CAPACIDADE DE VISUALIZAÇÃO

Órbita

Sincronia solar; 10h, hora local em nodo descendente

Período

98,79 minutos

Ciclo

26 dias

Ângulo de visualização

Padrão: +/- 30° em rotação | Ampliado: +/- 45° em rotação

Revisita

 1 dia com SPOT 6 e SPOT 7 operando simultaneamente

 Entre 1 e 3 dias com somente um satélite em operação

Agilidade de Apontador

Giroscópios de Momento de Controle permitem manobras rápidas em todas as direções para várias áreas alvo de interesse na mesma passagem (30º em 14s, incluindo tempo de estabilização)

Capacidade de Aquisição

Até 6 milhões de km2 diariamente com SPOT 6/7 quando operando simultaneamente

Modo de imagem nominal

Tiras de faixa de 60 km orientada ao logo do eixo Norte-Sul; até 600 km de comprimento

Capacidade Estéreo

Passagem estérea única e tri-estéreo (longitudinal e nadir)

 

 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DOS INSTRUMENTOS ÓPTICOS DO SPOT 6/7

Sistema Ótico

Um instrumento constituído de 2 telescópios idênticos Korsch, cada um com uma abertura de 200mm, entregam a faixa esperada.

Detectores

Matriz PAN conjunto: 28.000 pixels

Matriz MS conjunto: 4 x 7000 pixels

Bandas espectrais (especificação)

Pancromático: 0,450-0,745 μm

Azul: 0,450-0,520 μm

Verde: 0,530-0,590 μm

Vermelho: 0,625-0,695 μm

Próx. Infravermelho: 0.760-0.890 μm

As 5 bandas são sempre adquirida simultaneamente.

Faixa

60km em nadir

Alcance dinâmico na aquisição

12 bits por pixel

Especificação de precisão de localização

 35m CE 90 sem GCP dentro um cone de ângulo de visualização de 30°

 10m CE90 para produtos Orto onde Reference3D é viável

Taxa de link telemétrico de instrumento

Canal banda-x – 300 Mbits/s

 

 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DO SEGMENTO DE SOLO DO SPOT 6/7

Estações principais de recepção

 Toulouse (França)

 Kiruna (Suécia)

Estações de S-Band uplink

 Kiruna (Suécia)

 Inuvik (Canadá)

Centro de Programação

Astrium Service – Toulouse (França)

Astrium Service – Chantilly VA (EUA)

Centro de Produção

Astrium Service – Toulouse (França)

Frequência de atualização de planos de trabalho

6 vezes/dia/satélite

Atualização de Previsão Meteorológica

4 vezes/dia – processo completamente automático

Centro de Controle de Satélite

Astrium Satellite – Toulouse (França)

 

Capacidade de Cobertura Rápida e de Reatividade

A Constelação SPOT 6/7 é composta de dois satélites gêmeos que operam como uma verdadeira constelação na mesma órbita e integrados a 180º um do outro. Além de sua capacidade de visualização oblíqua (ângulo de até 45º) e excepcional agilidade, sua posição orbital permite aos satélites revisitar qualquer ponto do globo diariamente – ideal para antecipar riscos, gerir crises com eficácia ou acelerar cobertura de áreas amplas.

A órbita faseada dos satélites da constelação oferece capacidade de revisitação até diariamente:

CAPACIDADE DE REVISITAR

Ângulo de visualização

SPOT 6 ou SPOT 7 somente

SPOT 6 e SPOT 7

<5 graus

26 dias

13 dias

<20 graus

7 dias

4 dias

<30 graus

5 dias

2 dias

<45 graus

2 dias

1 dia

 

SPOT 6 (AZUL) E SPOT 7 (VERDE) CORREDOR COMBINADO DE VISIBILIDADE EM UM DETERMINADO DIA (+/- 30°)
SPOT 6 (AZUL) E SPOT 7 (VERDE) CORREDOR COMBINADO DE VISIBILIDADE EM UM DETERMINADO DIA (+/- 30°)

A capacidade de revisitar diariamente é apoiada por um loop operacional reativo: os planos de missão são atualizados a cada 4 horas. Duas estações de uplink polar são usadas para otimizar o upload dos planos de trabalho.

Elas estão localizadas em:

 Kiruna (Suécia) – upload de dois planos de missão diariamente

 Inuvik (Canadá) – upload de quatro planos de missão diariamente

Estes planos múltiplos de missão por dia permitem lidar com requisitos de trabalho de última hora, assim como a integração da última previsão meteorológica mundial, para a taxa de sucesso de captura de dados aprimorada.

ÁREAS DE TRABALHO
ÁREAS DE TRABALHO

 Os satélites SPOT 6/7 fornecem exatamente os mesmos produtos integrados e de alta qualidade.

Os planos de trabalho são naturalmente otimizados entre os dois satélites para alavancar plenamente as sinergias entre os gêmeos. Para o usuário, isto resulta em:

 Mais oportunidades de captura de imagens

 Capacidade sem precedentes para resposta ao desastre, monitoramento regular e detecção de mudança

 Cobertura rápida de áreas de interesse.

Capacidade de Aquisição

A constelação SPOT 6/7 possui uma capacidade surpreendente de aquisição de 6 milhões de quilômetros quadrados por dia. Além do tempo necessário para varredura de um pedido de trabalho para outro é reduzido graças à agilidade dos sistemas e a taxa de aquisição bem sucedida é aumentada com a integração de atualizações frequentes de previsão meteorológica.

Faixa e Cobertura

A faixa de 60 km, já disponível nas missões SPOT anteriores, foi mantida no SPOT 6/7. O SPOT 6/7 foram especialmente projetados para cobrir áreas amplas em um período de tempo mais curto, portanto, em modo de aquisição nominal, os satélites adquiriram longas faixas, de até 600 km de comprimento.

Isto resulta em informação maximizada em um alvo e seus arredores, produção otimizada com necessidade diminuída de linhas de corte e trabalho de formação de mosaico em áreas amplas, assim como manuseio de dados mais fácil, com folders e produtos menores para manipular uma determinada AOI ampla.

Capacidades de Cobertura Estereoscópica

O SPOT 6/7 oferecem capacidade de cobertura estereoscópica de alta resolução. A cobertura estereoscópica é alcançada dentro da mesma passagem de área, que permite um produto homogêneo para ser criado rapidamente. Os sistemas permitem a possibilidade de atingir uma imagem estereoscópica composta de duas imagens (aquisições longitudinais) para as quais a diferença angular (B/H) pode ser ajustada. Uma aquisição adicional em nadir pode ser desempenhada adicionalmente (triestereoscópica).

CAPACIDADES DE AQUISIÇÃO ESTÉREO / TRI-ESTÉREO DE ACORDO COM B/H

Estéreo

Tri-estéreo

B/H

Compr.

B/H

Compr.

0,15

35km

0,3

35km

0,2

60km

0,4

60km

0,3

120km

0,5

90km

0,4

180km

0,6

120km

0,5

240km

0,7

150km

0,6

300km

0,8

180km

 

Imagens tri-estéreo podem ser utilizadas para criar modelos 3D mais precisos do que se pode fazer com Estéreo básico, uma vez que aquisição de nadir próxima minimiza ao risco de perda de itens ocultos. É prescrito para áreas urbanas e montanhosas densas para maiores detalhes sobre B/H.

 

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CAPACIDADES DE COBERTURA ESTEREOSCÓPICA SOBRE ÁREAS MONTANHOSAS

Produtos, serviços e opções

Os produtos SPOT 6/7 podem ser facilmente integrados em ambiente GIS ou utilizados para derivar informação geotemática enquanto combinado com outro satélite, informação de aérea ou de solo.

Os instrumentos SPOT 6/7 sempre adquirem imagens simultaneamente nos dois modos:

 Pancromático: 1 banda (preta e branca)

 Multiespectral: 4 bandas (coloridas)

Bandas Pancromática e Multiespectral são co-registradas (completamente superimpostas).

O SPOT 6/7 oferecem uma ampla gama de produtos e serviços, apresentando opções diferentes para adequar o mais próximo possível qualquer necessidade do cliente.

Combinações de Banda Espectral

Combinando bandas Pancromáticas e Multiespectrais, as imagens podem ser visualizadas tanto em preto e branco (resolução de produto de 1,5-m), cor natural, cor falsa (resolução de produto de 6 m) ou como produto mesclado (imagem de cor Pan-sharpened) com a resolução de imagem Pancromática.

Pancromático

O produto Pancromático inclui somente uma banda preta e branca. Ele cobre comprimentos de onda entre 0,450 μm e 0,745 μm de espectro visível. O tamanho de pixel do produto é de 1,5m (Orto).

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EXEMPLO DE IMAGEM PANCROMÁTICA

Multiespectral

O produto Multiespectral inclui quatro bandas Multiespectrais (coloridas). Os valores de especificação são:

 Azul: 0,455μm – 0,525μm

 Vermelho: 0,530μm – 0,590μm

 Verde: 0,625μm – 0,695μm

 Próx. do infravermelho: 0,760μm – 0,890μm.

O tamanho de pixel do produto é de 6 m (Orto).

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EXEMPLO DE IMAGEM MULTIESPECTRAL

Pacote

Os produtos Pancromático (1,5m) e Multiespectral (6m), simultaneamente adquiridos, são embalados juntos, separadamente (não mesclados) e co-registrados para uma única entrega (1 arquivo para Multiespectral + 1 arquivo para Pancromático).

EXEMPLO DE UM PACOTE DE PRODUTOS

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 Imagem Pancromática Imagem                                                 Multiespectral de 4 bandas

Pan-sharpened

Produtos Pan-sharpened combinam a informação visual dos dados Multiespectrais com a informação espacial dos dados Pancromáticos, resultando em uma resolução maior de produto colorido de 1,5m. A fusão de imagem é um conceito de imagens múltiplas em combinação em produtos compostos, através dos quais mais informações do que imagens de entrada individual podem ser geradas. Como exemplo de fusão de imagem, o Pan-shapening descreve um processo de transformar um conjunto de resolução espacial “grosseira” de imagens Multiespectrais (coloridas) a imagens coloridas de resolução espacial fina por fusão de resolução espacial fina co-registrada de imagem Pancromática.

PROCESSO DE PAN-SHARPENED

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               Imagem Pancromática                      Imagem Multiespectral (fator de zoom x4)

fif_11Imagem de Pan-sharpened

A imagem superior esquerda é uma imagem colorida natural com uma resolução espacial de 1,5m (reamostrada 400%), e a imagem superior direita é uma imagem Pancromática com uma resolução espacial de 1,5m. Ao combinar essas imagens, uma imagem Pan-sharpened colorida de resolução muito alta é produzida. Na imagem mesclada, as assinaturas espectrais da imagem colorida de entrada e as características espaciais da imagem Pancromática de entrada (os melhores atributos das duas imagens de entrada), são quase completamente retidas.

Os produtos Pan-sharpened são oferecidos como produtos de 3 e 4 bandas. Os produtos coloridos de 3 bandas estão disponíveis em Cor Natural (Azul, Verde e Vermelho) ou Cor Falsa (Verde, Vermelha e Próximo do Infravermelho). As imagens de Cor Natural e Falsa são derivadas de combinações Multiespectrais, com bandas que foram adquiridas simultaneamente.

 Para produzir uma Imagem de Cor Natural, a banda Vermelha é inserida no componente vermelho do monitor, a banda Verde é inserida no componente verde do monitor, e a banda Azul é inserida no componente azul do monitor.

 Para uma imagem de Cor Falsa, qualquer das bandas pode ser inserida em qualquer canal RGB. Acombinação de banda pode ser modificada para destacar as características desejadas.

Nível de Processamento

Os produtos de imagem SPOT 6 e SPOT 7 estão disponíveis em dois níveis diferentes de processamento: Primário e Orto. Todos os produtos são corrigidos quanto a distorções radiométricas e de sensor, utilizando parâmetros de calibração internos, medições de efeméride e de altitude.

A proposta imagem SPOT 6/7 contém canal Pancromático (resolução de produto: 1,5m), canais Multiespectrais (4 bandas, resolução de produto: 6 m), já registrada quando pedida no pacote e possivelmente mesclada em um produto Pan-sharpened.

Produto Primário

O produto Primário é o nível de processamento mais próximo da imagem natural adquirida pelo sensor. Este produto restabelece condições de captura perfeita: o sensor é inserido em geometria retilínea, e a imagem é isenta de toda distorção radiométrica. O produto Primário é excelente para clientes familiarizados com técnicas de processamento de imagem de satélite que desejam aplicar seus próprios métodos de produção (ortorretificação ou modelagem 3D por exemplo). Para esse fim, RPCs e o modelo de sensor são fornecidos com o produto para assegurar plena autonomia e simplicidade para os usuários.

O produto Primário está:

 Em geometria de sensor, sintetizado em matriz de varredura linear e única,

 Com uma radiometria equalizada na faixa dinâmica natural do sensor, 12 bits (valores de 4096).

O produto é extraído de uma aquisição de faixa, ou uma captura de aquisição ao longo da mesma pista (caso de pares estéreos ou triplo estéreo). O apoio para essa extração é uma região de interesse poligonal em coordenadas WGS84.

O principal processo geométrico inclui:

 A combinação de toda sub faixa cruzada no campo de visualização (condição nadir de 60 km): síntese em plano focal virtual representado por uma varredura linear única para todas as bandas espectrais.

 A correção de distorções instrumentais e óticas: ângulos de visualização ajustados a uma matriz de varredura linear única.

 Co-registro de todas as bandas espectrais: Multiespectral e Pancromática.

 Dados de posicionamento e efemérides são redefinidos no solo na estimativa média:

– Ajuste nos dados de referência de solo se disponíveis

– Filtragem de posicionamentos sobre o tempo de aquisição

 Alinhamento consistente dos dados acessórios de modelo físico e dados de modelo analítico de RPC

O processamento radiométrico principal inclui:

 Equalização inter-detector: correção de diferenças na sensibilidade entre os detectores (na

correção de placa)

 Correção de detectores aberrantes (se houver)

 Banda Pancromática restaurada

 Amostragem de pixel em qualidade imagem otimizada de Shannon para processamento de valor agregado downstream: reamostragem de núcleo bi-cúbico otimizado na geometria Primária, zoom para fator 7 / 5 (resolução equivalente de condição de nadir 1,5/6min)

 

GEOMETRIA DE SENSOR PERFEITA
GEOMETRIA DE SENSOR PERFEITA

 Padrão Orto

O produto Orto é uma imagem georreferenciada na geometria da Terra, corrigida a partir da aquisição e efeitos terrenos sem nadir. O Orto é produzido como um padrão, com processamento completamente automático. O produto Padrão Orto é uma imagem que foi corrigida (ângulo de visualização e efeitos de solo) para que possa ser sobreposta em um mapa. No topo dos ajustes radiométricos e geométricos, um processo geométrico utilizando um modelo de relevo (conhecido como ortorretificação) elimina o efeito de perspectiva no solo (não nas construções), restaurando a geometria de uma tomada vertical.

O Produto Orto é excelente para uso simples e direto da imagem. Ele pode ser usado e assimilado diretamente em um Sistema de Informação Geográfica. Este nível de processamento facilita a gestão de várias camadas de produtos, a partir do mesmo sensor ou de outros, enquanto reduz as falhas de localização que podem ser causadas pelos diferentes ângulos de visualização ou relevo entre as várias camadas. O modelo padrão 3D utilizado para correções de solo é uma base de dados de Reference3D mundial, que é parte do conjunto de Elevação 30 da Astrium.

O produto é extraído de uma a várias aquisições de tira contígua: único orto ou mosaico. O suporte para essa extração é uma região de polígono de interesse nas coordenadas WGS84.

O produto Orto herda correções geométricas a partir do produto Primário, com ajustes adicionais:

 Restauração planimétrica: Mediante pedido, se os dados de referência de solo estiverem disponíveis, a localização é redefinida nos Pontos de Controle de Solo (camada Orto de Reference3D)

 Restauração altimétrica: correção dos efeitos panorâmicos induzida por ângulos incidentes sem nadir sobre o relevo graças ao Modelo de Elevação Digital (DEM). Por default, a camada DEM de Reference3D é usada quando disponível caso contrário o SRTM é utilizado.

 Projeção de mapa ou projeção geográfica.

O produto Orto herda correções radiométricas a partir do produto Primário, com ajustes adicionais:

 Amostragem de Pixel na Amostragem Shannon (núcleo bi cúbico otimizado) a uma resolução fixa de 6m para produtos Multiespectrais e 1,5m para produtos Pancromáticos e Pan-sharpened.

O formato final inclui:

 Máscara de pixels (preenchimento em preto) fora da região do polígono de interesse e corte de raster para a caixa de interação da região de interesse.

 Mosaico físico: imagens além de um determinado padrão são divididas em vários mosaicos (ver A.4.4).

O usuário seleciona:

 A possibilidade de redefinir a localização nos Pontos de Controle de Solo se disponível.

 A combinação de banda espectral: Pancromática. Pan-sharpened de Cor Natural de 3 Bandas, Pansharpened de Cor Falsa de 3 Bandas, Pan-sharpened de 4 Bandas, Multiespectral de 4 Bandas, Pacote

 A profundidade de bit: natural de 12 bits (valores de 4096) ou reduzido a 8 bits (ajustado a valores de 256) para exibição em tela sem adaptação.

 O formato de arquivo raster: JPEG 2000, com compactação Regular ou Otimizada ou GeoTIFF.

Característica principal

Informação

Projeções Geográficas

WGS84 – latitude / longitude

Projeção de Mapeamento

A maioria das projeções registradas pelo EPSG, em metros

GCP

Camada Orto de Reference3D

DEM

Camada DEM de Reference3D (DTED2), SRTM (DTED1), GLOBE (DTED0)

 

Fonte: Astrium/Airbus


Como adquirir imagens SPOT

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