Diagnóstico hiperespectral da relação textural entre horizontes de solo: construindo índices

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Souza, Arnaldo Barros e
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Atributo diagnóstico; CP-AFD; Diagnostic attribute; Índice Espectral de Relação Textural (IERT); MidIR; MidIR ACP; PC-DFA; PCA; Pedologia; Pedology; PLSR; Spectral Textural Ratio Indices (STRI); VisNIR-SWIR
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-09032016-120133/

A adoção de medidas afinadas à conservação do solo não é apenas uma necessidade, há muito passou a ser estratégico desenvolver técnicas que preencham as lacunas de informação e maximizem o uso adequado do solo. A diferenciação textural entre horizontes de solos é um dos principais aspectos a ser considerado quando do planejamento do uso do solo, pois se relaciona estreitamente com fatores como o enraizamento, a percolação e disponibilidade de água e a susceptibilidade dos solos à erosão. Diante disso, objetivou-se desenvolver Índices Espectroscópicos de Relação Textural (IERT) que estabeleçam quantitativamente o grau de diferenciação textural em perfis de solos via espectroscopia VisNIR-SWIR (350-2.500 nm) e MidIR (4000 - 400 cm-1). Foram utilizados dados espectrais de 150 perfis de solos descritos morfologicamente pertencentes a nove municípios das regiões Sudeste e Centro-Oeste do Brasil. Três modelos espectrais, VisNIR-SWIR, MidIR e VisNIR-SWIR-MidIR foram associados aos teores analíticos de matéria orgânica dos horizontes A e B, totalizando nove modelos, afim de se verificar o potencial daqueles puramente espectrais. Todos os modelos foram estudados por análises de funções discriminantes (CP-AFD) e regressão por mínimos quadrados (PLSR). A construção dos IERT\'s, num total de 15, cinco para cada modelo espectral, considerou a diferença de reflectância em bandas específicas ou associações entre elas, as quais foram selecionadas com base no estudo qualitativo e quantitativo das curvas espectrais. De modo geral, a diferenciação entre horizontes é ditada pelas regiões espectrais associadas principalmente aos óxidos de Fe, minerais de argila e quartzo. É possível determinar o grau de diferenciação textural entre horizontes de perfis de solos com excelente acurácia através de dados espectrais com taxa de acerto global de até 100 %, R2 de 0,76 a 0,82 e RPD de 2,02 a 2,35 nos modelos puramente espectrais, com destaque à região MidIR. O uso de IERT\'s produz bons a excelentes resultados, com R2 de 0,71 a 0,80 e RDP de 1,84 a 2,21 para os melhores índices de cada região espectral. O uso de índices espectrais reduz a dependência de métodos estatísticos avançados e dá suporte ao desenvolvimento de equipamentos óticos que trabalhem em regiões espectrais específicas, reduzindo custos e maximizando a aplicabilidade da técnica. Estudos abrangentes e exaustivos são indispensáveis antes que novos métodos como este se estabeleçam, particularmente em ciência do solo, na qual o objeto de estudo é, por natureza, complexo e intrigante.