O que exatamente são imagens de satélite?
Imagens de satélite (também conhecidas como imagens de observação da Terra, fotografia espacial ou simplesmente fotos de satélite) são imagens da Terra coletadas por satélites de imagem que fornecem uma visão em grande escala de áreas geográficas (essencial para mapeamento, análise topográfica e estudos de uso do solo). As empresas de imagens de satélite vendem essas imagens licenciando-as para governos e empresas como Apple Maps, Google Maps e Mapbox. O espectro de imagens de satélite é diversificado, incluindo luz visível, luz infravermelha próxima, luz infravermelha, radar e muitos outros. Na exploração mineral, imagens de satélite são usadas para identificar formações geológicas, regiões ricas em minerais e anomalias superficiais que possam indicar depósitos minerais subterrâneos. O tipo mais comum de imagens de satélite utilizadas na exploração mineral inclui dados multiespectrais (ASTER, Sentinel 2) e hiperespectrais, que permitem a análise de comprimentos de onda específicos para detectar determinados minerais ou tipos de rochas.
Como os dados são coletados?
Os dados de satélite são coletados usando tecnologia de sensoriamento remoto (imagem de satélites em órbita observando a Terra à distância), que pode ser passiva (captura a luz solar refletida) ou ativa (emite sinais como radar e captura seus reflexos). Depois de capturar as imagens, os satélites transmitem os dados para as estações terrestres por meio de ondas de rádio. Esses dados podem então ser processados e aprimorados para fornecer imagens detalhadas.
Qual é o suporte dos dados?
Muitas imagens de satélite chegam em formatos de imagem RGB como .png, .ecw ou .jpeg/JPEG2000 (JP2), com metadados (ou seja, informações sobre a aquisição, incluindo limites geográficos, indicadores de qualidade e detalhes específicos da banda) acompanhando um arquivo .xml. Para DORA, precisamos das grades de dados renderizadas reais em formato .grd, .ers ou GeoTIFF que vêm com informações de referência geográfica incorporadas (como projeção e resolução espacial) e são fáceis de visualizar em software GIS.
Como esses dados são normalmente exibidos em software geocientífico?
Plataformas comuns para visualização e análise de dados de satélite incluem softwares como ArcGIS, QGIS e Google Earth Engine. Os dados podem ser exibidos como:
Dados rasterizados: uma grade de pixels onde cada pixel contém informações sobre uma parte específica da superfície da Terra (e representa uma localização geográfica específica contendo valores relacionados à reflectância da luz, energia térmica ou dados de radar)
Bandas Multiespectrais e Hiperespectrais: São exibidas como imagens compostas usando diferentes combinações de bandas espectrais (por exemplo, luz visível, infravermelho).
As imagens de satélite podem ser visualizadas por meio de muitas técnicas diferentes, incluindo imagens em cores verdadeiras (RGB) ou composições de cores falsas, mapas de calor e visualizações 3D (Google Earth).
O que isso significa para os geólogos em termos de direcionamento de sistemas minerais?
Tanto na exploração geoespacial como na exploração mineral, as imagens de satélite revolucionaram a forma como os cientistas e geólogos analisam a superfície da Terra. A sua capacidade de cobrir vastas áreas de forma rápida e repetida tornou-o numa ferramenta inestimável para monitorando mudanças e detecção de regiões potencialmente ricas em recursos. As aplicações pertinentes incluem:
Mapeamento e Exploração: As imagens de satélite permitem o mapeamento eficiente de grandes áreas, fornecendo informações sobre formas de relevo, tipos de rochas, solos e características da superfície. Isto é fundamental na exploração mineral em fase inicial, onde são necessários levantamentos em grande escala para identificar áreas de interesse.
Identificação de Estrutura Geológica: Falhas, dobras e outras estruturas geológicas estão frequentemente associadas a depósitos minerais. As imagens de satélite podem revelar estas características, ajudando os geólogos a mapear regiões para uma exploração mais detalhada.
Análise Multiespectral e Hiperespectral: A capacidade de capturar dados em múltiplas bandas espectrais permite uma análise mais detalhada da superfície da Terra. Os dados multiespectrais do ASTER e do Sentinel-2, combinados com dados hiperespectrais de outros sensores, fornecem uma visão abrangente dos materiais da superfície, ajudando a identificar até mesmo diferenças mineralógicas sutis. Por exemplo, ASTER e Sentinel-2 podem detectar zonas de alteração hidrotermal, que são indicadores-chave de depósitos minerais. Ao identificar estas zonas, os geólogos podem concentrar os seus esforços de exploração em áreas com maior potencial mineral.
Como isso é usado no fluxo de trabalho de direcionamento DORA?
Imagens de luz visível, conjuntos de dados infravermelho, Sentinel e Aster são trazidos para o fluxo de trabalho DORA como camadas de feição individuais (imagens raster 2D); quando múltiplas bandas/canais estão envolvidos, cada banda tem sua própria camada discreta na pilha de dados. As imagens de satélite podem ser usadas como recurso de entrada bruto para gerar alvos (especialmente em áreas com baixa vegetação ou cobertura do solo) ou para derivar outros recursos, como mapas geoquímicos do solo ou mapas de alteração.
Utilizamos conjuntos de dados privados/proprietários e disponíveis publicamente, verificando a cobertura em comparação com o AOI (Área de Interesse), projeção correta e entradas de canais separadas. Os metadados retidos em todo o fluxo de trabalho incluem Empresa/Ativo, data de importação, coordenadas mínimas e máximas de canto, elevação, tamanho da célula, projeção/EPSG e o nome do arquivo original.
Para obter mais informações sobre ASTER e Sentinel-2, consulte o índice no final deste documento.
Índice
Foco em: ÁSTER
O ASTER é um instrumento de imagem a bordo do Terra, o principal satélite do Earth Observing System (EOS) da NASA, lançado em dezembro de 1999. O “Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER)” obtém imagens de alta resolução da Terra em 14 comprimentos de onda diferentes do espectro eletromagnético, variando da luz visível à infravermelha térmica. Os cientistas usam dados ASTER para criar mapas detalhados de temperatura, emissividade, refletância e elevação da superfície terrestre.
A capacidade do ASTER de capturar dados em múltiplas bandas espectrais é particularmente útil para identificar materiais de superfície. Na exploração mineral, os dados ASTER podem ser usados para identificar as assinaturas espectrais de vários minerais. Por exemplo, as bandas infravermelhas de ondas curtas (SWIR) do ASTER são eficazes na detecção de zonas de alteração hidrotérmica – áreas onde fluidos quentes alteraram quimicamente as rochas. Essas zonas geralmente indicam a presença de minerais valiosos como cobre, ouro e prata. As bandas infravermelhas térmicas, por outro lado, ajudam a distinguir os tipos de rochas com base nas suas propriedades de emissão de calor, facilitando a identificação de potenciais áreas contendo minerais.
Os dados ASTER também são amplamente utilizados para mapear estruturas geológicas, como falhas, dobras e fraturas, que são cruciais para a compreensão da geologia do subsolo, e ajudam os geólogos a se concentrarem em regiões onde é mais provável encontrar depósitos minerais.
Foco em: Sentinel-2
Sentinel-2 é uma constelação de satélites operada pela Agência Espacial Europeia (ESA) como parte do programa Copernicus. Lançado em 2015, o Sentinel-2 carrega sensores multiespectrais que capturam dados em 13 bandas espectrais, desde luz visível até infravermelho de ondas curtas. A resolução espacial varia entre 10 e 60 metros, dependendo da banda espectral. Os dados do Sentinel-2 tornaram-se cada vez mais importantes em aplicações geoespaciais e de exploração mineral devido à sua alta frequência de revisitas (a cada 5 dias com dois satélites) e ampla cobertura de área (largura de faixa de 290 km).
Na exploração mineral, as bandas infravermelhas de ondas curtas (SWIR) do Sentinel-2 são particularmente valiosas. Estas bandas podem detectar minerais específicos e zonas de alteração que não são visíveis a olho nu. As bandas SWIR são úteis para identificar minerais argilosos, que frequentemente se formam durante a alteração hidrotérmica. Estas zonas de alteração são indicadores de potenciais depósitos minerais, tais como sistemas de cobre porfírico, que estão tipicamente associados a mineralizações em grande escala.
As bandas do visível e do infravermelho próximo (VNIR) do Sentinel-2 são úteis para mapear a cobertura vegetal, o que também pode fornecer pistas indiretas sobre a geologia subjacente. Em alguns casos, anomalias de vegetação (áreas onde a saúde das plantas é invulgarmente deficiente) podem indicar a presença de solos ricos em metais ou minerais tóxicos na superfície ou perto dela. A alta resolução temporal do Sentinel-2 permite aos geólogos rastrear mudanças sazonais na vegetação e outras coberturas do solo, que podem revelar estruturas geológicas ocultas.
Além disso, o multiespectral do Sentinel pode ser combinado com outros conjuntos de dados de satélite (como ASTER ou Landsat) para melhorar as capacidades de detecção de minerais. Esta sinergia entre diferentes sensores de satélite permite um mapeamento geológico mais detalhado e preciso, especialmente em áreas remotas ou de difícil acesso.
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