Modelagem e Análise de Dados da Terra e do Espaço

PPGs Envolvidos: CAP, ETE, MET, SER, CST, GES, AST

Países: África do Sul; Alemanha; Argentina; Brasil; Canadá; Chile; China; Cuba; Espanha; Estados Unidos; França; Holanda; Índia; Irlanda; Itália; Japão; México; Portugal; Reino Unido; Rússia e Suécia.

Descrição: Dados do Espaço e da Terra são aqueles que permitem a compreensão da Terra e do Espaço como sistemas dinâmicos compostos de subsistemas (como, por exemplo, a atmosfera, as florestas e áreas urbanas, a geosfera, os oceanos, o meio interplanetário, etc.) que interagem diferentes escalas espaciais e temporais. Os resultados são usados em aplicações de monitoramento sistemático dos recursos ambientais com impacto em questões de saúde, desenvolvimento urbano, segurança alimentar e para monitorar impactos e alterações no clima e meio ambiente. Os dados necessários são coletados por sensores de diversos tipos, finalidades e características, desenvolvidos para que os sistemas medidos possam ser entendidos através da aplicação do conhecimento científico. O INPE é, desde sua criação, referência internacional em coleta, análise e distribuição de dados de sensores ambientais e espaciais, e em pesquisa aplicada envolvendo estes dados. Alguns dos exemplos dos dados coletados e/ou analisados pelo INPE são as imagens de sensoriamento remoto obtidas de plataformas como o CBERS (China-Brazil Earth Resources Satellite) ou dados de referência sobre uso e cobertura da Terra obtidos por campanhas em campo como o projeto FOTOTECA (banco de dados geográficos que armazena fotos dos trabalhos de campo feitos pelo INPE e parceiros). O INPE tem ainda laboratórios que coletam, in situ, dados biogeofísicos por instrumentação como o LabIsa – Laboratório de Instrumentação de Sistemas Aquáticos. Dados sobre o Sol e sua influência na Terra também são coletados e disponibilizados pelo projeto Clima Espacial. Outros dados ambientais são coletados por redes de sensores pelo Projeto SINDA.

Usando dados de sensores remotos de observação da Terra juntamente com outros dados de superfície, o INPE produz, através de projetos institucionais ou projetos conjuntos com outras instituições federais, dados de monitoramento ambiental. São exemplos desses dados (1) mapas de desmatamento dos biomas brasileiros produzidos pelos projetos PRODES, DETER e FIP-Cerrado; (2) informações sobre queimadas e risco de fogo produzidos pelo programa Queimadas; (3) estimativas anuais de emissões de gases do efeito estufa por mudanças de cobertura da terra no Brasil; (4) mapeamento do potencial eólico nacional; (5) monitoramento climatologia de descargas  atmosféricas e eventos severos.

Dados do Espaço e da Terra são volumosos e diversos, uma vez que são coletados sistematicamente ao longo do tempo por diferentes medidas obtidas por diferentes sensores. Para modelar e analisar esses dados, várias questões devem ser abordadas; incluindo desde a organização e gerenciamento desses dados de maneira integrada (informações de fontes diversas, escalas espaciais e temporais distintas e acesso a dados históricos) até a criação de métodos e ferramentas de análise que permitam o seu uso para resolver questões científicas importantes. Além da análise de dados de sensores da Terra e do Espaço existe também a necessidade de criar, aplicar e avaliar modelos numéricos e computacionais para tentar entender melhor os diversos fenômenos relacionados aos subsistemas da Terra e do Espaço. Dada a complexidade destes sistemas e o conhecimento sobre seu funcionamento é preciso procurar sempre novas técnicas numéricas e de execução dos modelos em tempo aceitável.

O objetivo área temática é formar especialistas e cientistas capazes de criar e aplicar modelos e técnicas computacionais para a análise de dados dos diversos subsistemas da Terra e do Espaço com atividades nas seguintes linhas de pesquisa:

  • Geoprocessamento.
  • Modelagem de Sistemas Complexos.
  • Análise de Dados Espaço-Temporais
  • Análise de Dados Socioambientais.
  • Análise de dados do Clima Espacial e de Astronomia e Astrofísica.
  • Sistemas Computacionais para Coleta, Armazenamento e Análise de Informações.