Avaliação das incertezas na caracterização de superfícies de referência para calibração absoluta de sensores eletroópticos

• Autor(a) principal: Cibele Teixeira Pinto
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2011/03.30.18.09

Para que seja possível extrair informações quantitativas de dados coletados por sensores eletro-ópticos, é necessário o conhecimento sobre a sua calibração absoluta. A calibração absoluta de um sensor tem por propósito transformar os números digitais (NDs) presentes nas imagens em grandezas físicas como, por exemplo, a radiância. O método mais difundido de calibração absoluta, que é realizado após o lançamento do sensor , é o fundamentado na utilização de uma superfície de referência em campo. Nesse procedimento é efetuada uma série de medições radiométricas em campo, cuja confiabilidade é quantificada por meio da sua incerteza. Com isso, este trabalho teve como objetivo determinar e descrever algumas das fontes de incertezas mais importantes envolvidas nesse processo de medição. Para isto, foram desenvolvidos trabalhos em laboratório e em campo. Neste último, foi utilizada uma área com as características mais próximas das desejáveis para a calibração de sensores, de tal forma que as medições foram feitas em situação mais ideais de calibração. As principais fontes de incerteza relacionadas a este método são: (a) dos instrumentos utilizados na caracterização da superfície de referência (radiômetros, espectrorradiômetros e placas de referência, por exemplo); (b) da metodologia adotada para realizar as medições em campo; (c) do próprio objeto de estudo, a superfície de referência e (d) da caracterização da atmosfera. Para determinar as incertezas relacionadas aos instrumentos, foram elaborados e executados experimentos em laboratório, sendo que os resultados indicaram que as incertezas instrumentais são pequenas e seu impacto na incerteza final é praticamente desprezível. Porém, o trabalho em laboratório se mostrou muito importante para averiguar as condições dos instrumentos. A fim de analisar as incertezas relacionadas ao procedimento de medição em campo para caracterizar a superfície de referência, desenvolveram-se doze metodologias, sendo que as incertezas obtidas foram semelhantes: entre 2,5\% e 8\%, com o valor de qui quadrado reduzido, em média, igual a 3,5. Entretanto, não foi possível associar a menor incerteza a um procedimento específico. Assim, com estes resultados, concluiu-se que, do ponto de vista da menor incerteza, não existe um método preferencial. Além disso, o alto valor de qui quadrado reduzido indica que a superfície de testes não é uniforme. Por fim, para determinar as incertezas associadas ao processo de caracterização atmosférica, foram realizadas, em campo, medições com um fotômetro solar. Estas medições possibilitaram determinar o conteúdo de vapor d'água com uma incerteza menor do que 6\%; a profundidade óptica dos aerossóis com uma incerteza menor do que 19\% e a concentração de aerossóis, por meio da profundidade óptica dos aerossóis em 550 nm, com uma incerteza entre 9 e 30\% e, pela visibilidade, com uma incerteza menor do que 6\%. Já o impacto das grandezas e incertezas destes parâmetros na correção atmosférica foi, de maneira geral, pequeno, inferiores a 0,4\%, com exceção das regiões espectrais de absorção.