O satélite EO-1 da NASA, National Aeronautics and Space Administration, foi lançado em 21 de Novembro de 2000 como parte de uma missão tecnológica de validação e demonstração de uma duração inicia de um ano. O instrumento  ALI (Advanced Land Imager) foi usado para validar e demonstrar a tecnologia para a Missão de continuidade de dados Landsat ( LDCM ).

A missão original do EO-1 foi completada com sucesso em Novembro de 2001. Assim que o final da missão se aproximava, a comunidade científica e de pesquisadores na área de sensoriamento remoto expressou o seu grande interesse na continuidade das aquisições de imagens pelo satélite EO-1. Baseado no interesse e vontade de ver financiada a continuidade das operações, um acordo entre a NASA e a USGS (United States Geological Survey) foi estabelecido para permitir a continuação do Programa EO-1 como uma Missão Extendida.

A Missão Extendida do EO-1 foi planejada para coletar e distribuir os produtos multiespectrais ALI e hyprespectrais HYPERION, a través de Pedidos de Aquisição de Dados, sendo estas imagens adquiridas pelo satellite EO-1 arquivadas e distribuídas pela USGS, no EROS (Center for Earth Resources Observation and Science) e colocadas assim a disposição do público usuário.

A NASA está igualmente efetuando pequenas manobras que abaixaram a órbita do EO-1  e o tiraram de sua configuração inicial com o Landsat 7. Este reposicionamento gradual do satélite é uma preparação para sua futura volta na atmosfera terrestre. A manobra inicial ocorreu em 25 de setembro de 2005, o que abaixou a órbita em perto de 5 a 6 Km. A cada 4 ou 5 semanas depois disto, a órbita do EO-1 é abaixada de 1 Km para manter  um horário médio de passagem constante, que é um pouco após as 10:00 Horas da manhã. Com esta manutenção, o satélite EO-1 poderá seguir coletando dados de sensoriamento remoto até meados de 2011 quando todo o seu combustível será esgotado e ele alcançará a altitude de volta a atmosfera terrestre.

Descrição dos Instrumentos

A Missão Extendida do EO-1 foi planejada para coletar e distribuir os produtos multiespectrais ALI e hyperespectrais HYPERION, de acordo com os pedidos de programação dos clientes.

São 3 instrumentos distintos a bordo do satellite EO-1: 

• O Advanced Land Imager (ALI) fornece imagens em 10 bandas espectrais. Este instrumento opera no modo de scaneamento linear ao longo da órbita, com uma resolução especial de 30 m nas bandas multiespectrais e 10 m na banda pancromática.  A cena padrão tem 37 Km de largura e tem 42 Km de extensão, com a opção de extensão do comprimento da cena em até 185 Km.
• O Hyperion adquirde dados de imagem em 220 bandas espectrais entre  0.357 to 2.576 micrometros com uma largura de banda espectral de  10-nm . Este instrumento opera igualmente no modo de scaneamento linear ao longo da órbita, com resolução especial de 30 m para todas as bandas.  A cena padrão tem 7.7 Km de largura e 42 Km2 de extensão com a opção de extensão do comprimento da cena em até 185 Km.
• O Linear Etalon Imaging Spectrometer Array (LEISA) Atmospheric Corrector (LAC) fornecia o primeiro teste baseado no espaço para um Corretor Atmosférico de bordo ( on-board Atmospheric Corrector - AC) para aumentar a precisão na estimativa da reflectância de superfície. Este dado não é mais coletado no quadro Missão Extendida do EO-1.

O Sensor ALI (Advanced Land Imager)

O instrumento ALI a bordo do ALI é o primeiro instrumento de observação da Terra a ser lançado ao espaço no quadro do projeto de NASA intitulado  “ programa do Novo Milênio” (NMP). O instrumento ALI faz uso de ótica de largo campo de visada e um espectrômetro multiespectral e pancromático altamente integrado. 

Visão Geral do Instrumento ALI.
 
A tecnologia usada no satélite EO-1 e o Instrumento ALI é um experimento  do "Programa do Novo Milênio” (NMP). O plano focal deste instrumento é parcialmente revestido de 4 conjuntos de sensores SCA ( Sensor Chip Assemblies)  com campo de visada de 3° by 1.625°.  O scanner do ALI  imagea a paisagem no sentido paralelo a órbita, numa órbita de 705 Km de altitude. As bandas espectrais do ALI foram especificadas para simular as seis bandas espectrais do Landsat, com 3 bandas adicionais recobrindo as seguintes faixas espectrais,:  0.433-0.453, 0.845-0.890, e 1.20-1.30 µm. O instrumento ALI  é equipado com um sistema ótico de visada larga,  para poder recobrir de forma contínua um campo de 15° x 1.625° ,  a resolução espacial sendo de 30 m para as bandas multiespectrais e 10 m para o pancromático.

Representação visual do Sistema Ótico  de  Silicon Carbide (SIC)  do Sensor ALI.

As tecnologias incorporadas no Instrumento ALI foram cruciais no objetivo de alcançar vantagens significativas nos custos, peso e performance técnica do satélite.

• Sistema Ótico de Silicon Carbide
• Sistema Ótico de amplo campo de visada
• Capacidade de imageamento multiespectral

O resultado é um sistema mais leve, necessidade de menor potência de operação, menor complexidade, e menor custo custo para este e futuros sistemas de imageamento espaciais. Um instrumento do tipo do Landsat  elaborado usando a tecnologia do ALI tem a vantagem de ser 4 a 5 vezes menor e mais econômico.

Especificações de precisão de localização dos produtos no níveis 1R, 1Gs e 1Gst.

As imagens do ALI podem ser fornecidas nas seguintes opções de nível de processamento e correção.
No Nível 1R, a imagem é radiométricamente corrigida  mais não é aplicada nenhuma  correção geométrica. A imagem é fornecida em valores de radiância de 16 bits. Os dados são disponíveis em formato HDF (Hierarchical Data Format) e são fornecidos em CD ROM, DVD ou por FTP (File Transfer Protocol).

No nível 1Gs, a imagem é geométricamente corrigida pelos dados orbitais do satélite, e é fornecida fornecida em valores de radiância de 16 bits. Os dados são disponíveis em formato HDF (Hierarchical Data Format) ou GEOTIFF (Geographic Tagged Image-File Format)  e são fornecidos em CD ROM, DVD ou por FTP (File Transfer Protocol).  O produto no nível L1Gs tem precisão absoluta de localização melhor do que 250 m em áreas planas ao nível médio do mar. O processamento no nível 1Gs  não emprega pontos de controle ou modelos numéricos de terreno (DEM) para alcançar boa precisão absoluta de localização. Os parâmetros locais ( altitude media e tipo de relevo), junto com as limitações do satellite e do sensor ( visada do sensor, efemérides do satellite, attitude do satellite, …impactam na precisão de localização dos produtos no nível 1Gs. A medida que a calibração do satélite e do sensor se aprimoram, com a atualização do sistema de processamento,  a precisão final dos produtos no nível1Gs irão melhorando igualmente.

No nível 1Gst, a imagem é ortoretificada , e é fornecida fornecida em valores de radiância de 16 bits. Os dados são disponíveis em formato HDF (Hierarchical Data Format) ou GEOTIFF (Geographic Tagged Image-File Format)  e são fornecidos em CD ROM, DVD ou por FTP (File Transfer Protocol). O produto no nível 1Gst  inclui correção das distorsões de relevo, em outras palavras é ortocorrigido, com o uso  de um modelo de altimetria  que corrige a paralaxa existente no imageamento e devido ao relevo, o que melhora igualmente a precisâo geométrica  de localização absoluta da imagem e o registro das bandas espectrais entre si. É usado o DEM do STRM  (Shuttle Radar Topography Mission ) ou outros modelos numéricos de terreno na área de interesse quando disponíveis na área de interesse.O resultado final tem precisâo de localização melhor do que 50 m.As imagens ALI geradas no primeiro ano da missão bem como na missão extendida, e se encontrando no catalogo ,  bem como  adquirdas sob programação  podem ser fornecidas nas seguintes opções de nível de processamento e correção.

As imagens no nível 1Gs e 1Gst são fornecidas nos seguintes parâmetros técnicos padronizados.

Quick Looks ou Prévias das Imagens

Todas as imagens geradas pelo satellite EO-1, seja ALI ou Hyperion, devem ser verificadas pela sua cobertura de nuvens antes de serem compradas, inclusive para se verificar a exata área que abragem com relação a área de interesse.  As prévias ou Quick Looks de cada imagem disponível no catalogo para a area de interesse são encaminhadas pela ENGESAT ao Cliente, mediante consulta.  
Os quick looks apresentados no catalogo ALI e Hyperion  sâo gerados da seguinte forma :

• ALI: usando imagens no nível 1, usando as bandas 4,3,1  em RGB,  com contraste linear entre 1% and 97% do histograma.  O quick look sofre uma reamostragem de 1/8 e é compactado em formato .jpg com 75% de qualidade
• HYPERION : usando imagens no nível 1, usado as bandas   40, 31, 13 em, com contraste linear entre 1% and 97% do histograma. O quick look sofre uma reamostragem de 1/4 e é compactado em formato .jpg com 75% de qualidade.
  
  

Exemplo de mapa de localização ALI

Exemplo de uma tela do catálogo on line de Imagens ALI