Mapeamento granulométrico do solo via imagens de satélite e atributos de relevo

• Autor(a) principal: Fongaro, Caio Troula
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-09032016-133136/
• topic: Mapa de solos; Quantificação; Quantification; Remote sensing; Sensoriamento remoto; Soil mapping

O planeta terra tem grande dimensão, e seus recursos naturais precisam ser mapeados e conhecidos para nortear políticas públicas. O solo é um destes importantes recursos. O seu conhecimento passa pela caracterização e mapeamento pedológico e/ou de seus atributos. Para o adequado monitoramento, é necessário o conhecimento em escala detalhadas. Isto demanda recursos humanos, altos custos financeiros e de logística. Fato este ainda difícil de se atingir. Logo, é preciso investir em tecnologias que auxiliem na rápida obtenção de informações de qualidade, à baixo custo. Tendo em vista as áreas agrícolas da região de estudo, os objetivos deste trabalho foram: (i) definir uma metodologia que identifique em imagens de satélite, locais de o solo exposto; (ii) Mapear os teores granulométricos através de imagens de satélite e atributos do relevo, utilizou-se das imagens compostas do tópico (i). A área de estudo localiza-se na região de Araraquara, São Paulo, Brasil, com dimensão de 14.614 km2. Dentro desta área foram demarcados 952 pontos para coleta de amostras de terra na camada superficial, as quais foram georreferenciadas e analisadas granulometricamente em laboratório. Sua demarcação seguiu os preceitos do método da topossequência com o intuito de representar a variabilidade da região. Foram obtidas imagens do satélite Landsat 5 (sensor TM) multitemporais as quais foram processadas e transformadas em reflectância. As amostras de terra coletadas em campo passaram por sensor em laboratório (400-2500 nm), os espectros laboratoriais foram utilizados para validar aqueles obtidos nas imagens de satélite. Para tanto, nos locais onde foram coletadas as amostras, foram extraídos os dados espectrais dos pixels perfazendo os gráficos das curvas espectrais. Estas foram comparadas com os dados de obtidos em laboratório simulados. Feita a correlação, as imagens passaram por processos de eliminação de objetos que não fossem solo. Todas as imagens multitemporais foram finalizadas contendo apenas solo exposto, as quais dentro do software R foram sobrepostas e gerou-se uma imagem composta, com apenas solo exposto. Os resultados mostraram que as curvas espectrais de laboratório foram extremamente semelhantes aos das imagens de satélite, seguindo a lógica das variações texturais. Além disso, as técnicas de componentes principais e relação entre bandas 3-4, 5-7, e correlação entre bandas (sendo a mais expressiva com r de 0,87 entre TM7), comprovaram que a imagem apresentou solo exposto. Se um usuário utilizar-se somente uma imagem para estudar solos, teria na faixa de 4% de solo exposto, porém utilizando a técnica de composição de imagens, atingiria 43%. Não obstante, se a área de estudo fosse 100 % com agricultura poderia atingir 95% de solo exposto. Num segundo momento, o trabalho comprova, com o modelo Cubist, que tanto por imagens de satélite quanto por relevo foi possível quantificar os teores de argila da área da camada superficial, atingindo R2 de ≈0,65. No entanto, a qualidade visual do mapa gerado por relevo é ruim. Porém, quando se integra dados de imagens, relevo e geomorfologia, este resultado é de 0,72 e apresenta o melhor resultado visual.