Spectral analysis of soils from Mogi-Guaçú (SP) Region / Análise espectral de solos da Região de Mogi-Guaçú (SP)

With the development of remote sensing techniques, the understanding of soil spectral response with the purpose to assist soil mapping and estimate soil attributes, become necessary. For this, the objective of this work was to analyze the spectral response of eight soil profiles from Mogi-Guaçú (SP) region obtained in laboratory and correlate them with soil texture and their chemical and mineralogical characteristics. The soils were sampled in each horizon and radiometric data was obtained by a spectroradiometer in laboratory. It was possible to discriminate the spectral response of each soil and relate them with texture, organic matter and iron oxides content. The analysis of reflected electromagnetic energy permitted to evaluate the soils mineralogical compounds like iron oxides, kaolinite, gibbsite and 2:1 clay minerals. These results indicate that this technique can be used as an auxiliary method in soil studies and mapping.

Com o desenvolvimento das técnicas de sensoriamento remoto, o entendimento da resposta espectral dos solos com a finalidade de auxiliar no mapeamento e na estimativa dos seus atributos torna-se necessária. Desta forma, este trabalho teve por objetivo analisar a resposta espectral de oito perfis de solos da região de Mogi-Guaçú (SP) obtida em laboratório, e correlacioná-la com a textura e suas características químicas e mineralógicas. Os solos foram amostrados por horizontes e os dados de reflectância foram obtidos em laboratório utilizando-se um espectroradiômetro. Foi possível diferenciar a resposta espectral de cada solo e correlacioná-la com a textura, conteúdo de matéria orgânica e teor óxido de ferro. A análise da energia eletromagnética refletida permitiu avaliar a composição mineralógica dos solos com relação aos óxidos de ferro, caulinita, gibbsita e minerais 2:1. Tais resultados indicam que a análise espectral pode ser utilizada técnica auxiliar no estudo e mapeamento dos solos.

Spectral analysis of soils from Mogi-Guaçú (SP) Region / Análise espectral de solos da Região de Mogi-Guaçú (SP)

With the development of remote sensing techniques, the understanding of soil spectral response with the purpose to assist soil mapping and estimate soil attributes, become necessary. For this, the objective of this work was to analyze the spectral response of eight soil profiles from Mogi-Guaçú (SP) region obtained in laboratory and correlate them with soil texture and their chemical and mineralogical characteristics. The soils were sampled in each horizon and radiometric data was obtained by a spectroradiometer in laboratory. It was possible to discriminate the spectral response of each soil and relate them with texture, organic matter and iron oxides content. The analysis of reflected electromagnetic energy permitted to evaluate the soils mineralogical compounds like iron oxides, kaolinite, gibbsite and 2:1 clay minerals. These results indicate that this technique can be used as an auxiliary method in soil studies and mapping.

Com o desenvolvimento das técnicas de sensoriamento remoto, o entendimento da resposta espectral dos solos com a finalidade de auxiliar no mapeamento e na estimativa dos seus atributos torna-se necessária. Desta forma, este trabalho teve por objetivo analisar a resposta espectral de oito perfis de solos da região de Mogi-Guaçú (SP) obtida em laboratório, e correlacioná-la com a textura e suas características químicas e mineralógicas. Os solos foram amostrados por horizontes e os dados de reflectância foram obtidos em laboratório utilizando-se um espectroradiômetro. Foi possível diferenciar a resposta espectral de cada solo e correlacioná-la com a textura, conteúdo de matéria orgânica e teor óxido de ferro. A análise da energia eletromagnética refletida permitiu avaliar a composição mineralógica dos solos com relação aos óxidos de ferro, caulinita, gibbsita e minerais 2:1. Tais resultados indicam que a análise espectral pode ser utilizada técnica auxiliar no estudo e mapeamento dos solos.

Orbital and laboratory spectral data to optimize soil analysis

Traditional soil analyses are time-consuming with high cost and environmental risks, thus the use of new technologies such as remote sensing have to be estimulated. The purpose of this work was to quantify soil attributes by laboratory and orbital sensors as a non-destructive and a non-pollutant method. The study area was in the region of Barra Bonita, state of São Paulo, Brazil, in a 473 ha bare soil area. A sampling grid was established (100 × 100 m), with a total of 474 locations and a total of 948 soil samples. Each location was georeferenced and soil samples were collected for analysis. Reflectance data for each soil sample was measured with a laboratory sensor (450 to 2,500 nm). For the same locations, reflectance data was obtained from a TM-Landsat-5 image. Multiple linear regression equations were developed for 50% of the samples. Two models were developed: one for spectroradiometric laboratory data and the second for TM-Landsat-5 orbital data. The remaining 50% of the samples were used to validate the models. The test compared the attribute content quantified by the spectral models and that determined in the laboratory (conventional methods). The highest coefficients of determination for the laboratory data were for clay content (R² = 0.86) and sand (R² = 0.82) and for the orbital data (R² = 0.61 and 0.63, respectively). By using the present methodology, it was possible to estimate CEC (R² = 0.64) by the laboratory sensor. Laboratory and orbital sensors can optimize time, costs and environment pollutants when associated with traditional soil analysis.

Analises de solos tradicionais consomem tempo com alto custo e riscos ambientais. Dessa forma, o uso de novas tecnologias como o sensoriamento remoto tem sido estimulado. O objetivo do trabalho foi quantificar atributos dos solos por um método não destrutivo e não poluente utilizando sensor de laboratório e orbital. A área de estudo localiza-se na região de Barra Bonita, Brasil, com 473 ha com solo exposto. Foi estabelecida uma malha de amostragem (100 m × 100 m) com 474 pontos de amostragem e um total de 948 amostras de solos. Os pontos de amostragem foram georreferenciados, e amostras de solos coletadas e enviadas para análises. Os dados de Reflectância foram obtidos para cada amostra de solo com o sensor em laboratório (450 a 2500 nm). Nos mesmos locais de amostragem de solos, foram obtidos dados de reflectância de imagens orbitais TM-Landsat-5. Equações lineares de regressão múltiplas foram desenvolvidas com 50% das amostras. Dois modelos foram desenvolvidos: o primeiro com dados de espectroradiometria de laboratório e o segundo para os dados orbitais da imagem TM Landsat-5. O restante das amostras, 50% foram utilizadas para validar o modelo. O teste comparou os valores dos atributos quantificados pelos modelos espectrais e os determinados em laboratório (método convencional). Os maiores coeficientes de determinação para os resultados de laboratório foram para argila (R² = 0,86) e areia (R² = 0,82) e para os dados orbitais (R² 0,61 e 0,63, respectivamente). Também foi possível com o presente método estimar CTC (R² = 0,64) para o sensor de laboratório, podendo otimizar tempo, custos e poluições ambientais associadas com as análises de solos tradicionais.

Orbital and laboratory spectral data to optimize soil analysis

Traditional soil analyses are time-consuming with high cost and environmental risks, thus the use of new technologies such as remote sensing have to be estimulated. The purpose of this work was to quantify soil attributes by laboratory and orbital sensors as a non-destructive and a non-pollutant method. The study area was in the region of Barra Bonita, state of São Paulo, Brazil, in a 473 ha bare soil area. A sampling grid was established (100 × 100 m), with a total of 474 locations and a total of 948 soil samples. Each location was georeferenced and soil samples were collected for analysis. Reflectance data for each soil sample was measured with a laboratory sensor (450 to 2,500 nm). For the same locations, reflectance data was obtained from a TM-Landsat-5 image. Multiple linear regression equations were developed for 50% of the samples. Two models were developed: one for spectroradiometric laboratory data and the second for TM-Landsat-5 orbital data. The remaining 50% of the samples were used to validate the models. The test compared the attribute content quantified by the spectral models and that determined in the laboratory (conventional methods). The highest coefficients of determination for the laboratory data were for clay content (R² = 0.86) and sand (R² = 0.82) and for the orbital data (R² = 0.61 and 0.63, respectively). By using the present methodology, it was possible to estimate CEC (R² = 0.64) by the laboratory sensor. Laboratory and orbital sensors can optimize time, costs and environment pollutants when associated with traditional soil analysis.

Analises de solos tradicionais consomem tempo com alto custo e riscos ambientais. Dessa forma, o uso de novas tecnologias como o sensoriamento remoto tem sido estimulado. O objetivo do trabalho foi quantificar atributos dos solos por um método não destrutivo e não poluente utilizando sensor de laboratório e orbital. A área de estudo localiza-se na região de Barra Bonita, Brasil, com 473 ha com solo exposto. Foi estabelecida uma malha de amostragem (100 m × 100 m) com 474 pontos de amostragem e um total de 948 amostras de solos. Os pontos de amostragem foram georreferenciados, e amostras de solos coletadas e enviadas para análises. Os dados de Reflectância foram obtidos para cada amostra de solo com o sensor em laboratório (450 a 2500 nm). Nos mesmos locais de amostragem de solos, foram obtidos dados de reflectância de imagens orbitais TM-Landsat-5. Equações lineares de regressão múltiplas foram desenvolvidas com 50% das amostras. Dois modelos foram desenvolvidos: o primeiro com dados de espectroradiometria de laboratório e o segundo para os dados orbitais da imagem TM Landsat-5. O restante das amostras, 50% foram utilizadas para validar o modelo. O teste comparou os valores dos atributos quantificados pelos modelos espectrais e os determinados em laboratório (método convencional). Os maiores coeficientes de determinação para os resultados de laboratório foram para argila (R² = 0,86) e areia (R² = 0,82) e para os dados orbitais (R² 0,61 e 0,63, respectivamente). Também foi possível com o presente método estimar CTC (R² = 0,64) para o sensor de laboratório, podendo otimizar tempo, custos e poluições ambientais associadas com as análises de solos tradicionais.

Potencialidade do uso da terra na microbacia hidrográfica do córrego do ceveiro na região de Piracicaba

The objective of this work was to evaluate the agricultural potential of the Ceveiro watershed Piracicaba, SP, Brazil, which contains 1990 ha considering available environmental conditions. Medium and clayey textured Ultisols and Entisols predominate. Land use was determined by remote sensing, the limits of the were digitalized and crossed with soils and shape data, using the Environmental Analysis System for Agricultural Planning. These results were then compared with the current land usage patterns that occurred in 1995, to determine if differences existed between current and prescribed land use. In 1995, 48% of the area was being used below its potential use, 27% used appropriately, and 23% used with excessive intensity. The main difference in land use between the appropriately used and excessively used areas was due to sugarcane production.

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a ocupação agrícola da Microbacia Hidrográfica do Ceveiro para o ano de 1995 e estabelecer a sua potencialidade. Para tanto, foi utilizado o Sistema de Análise Ambiental para Planejamento Agrícola. A microbacia localiza-se na região de Piracicaba, SP, com aproximadamente 1990 ha. Predominam os Podzólicos e os solos Litólicos de textura média e argilosa. O uso da terra foi determinado por fotointerpretação, cujos os limites foram digitalizados e cruzados com os dados de declividade e solos, gerando mapas de intensidade de uso e aptidão agrícola. Os dados indicaram que apenas 27% da área da bacia estava sendo utilizada adequadamente, 48% estava sendo sub-utilizada e 23% excessivamente utilizada, com sérios riscos de degradação dos solos. As principais distorções observadas quanto ao uso da terra foram em relação a cultura da cana-de-açúcar, que ocupa áreas destinadas a cultura anual e pastagens.

Potencialidade do uso da terra na microbacia hidrográfica do córrego do ceveiro na região de Piracicaba

The objective of this work was to evaluate the agricultural potential of the Ceveiro watershed Piracicaba, SP, Brazil, which contains 1990 ha considering available environmental conditions. Medium and clayey textured Ultisols and Entisols predominate. Land use was determined by remote sensing, the limits of the were digitalized and crossed with soils and shape data, using the Environmental Analysis System for Agricultural Planning. These results were then compared with the current land usage patterns that occurred in 1995, to determine if differences existed between current and prescribed land use. In 1995, 48% of the area was being used below its potential use, 27% used appropriately, and 23% used with excessive intensity. The main difference in land use between the appropriately used and excessively used areas was due to sugarcane production.

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a ocupação agrícola da Microbacia Hidrográfica do Ceveiro para o ano de 1995 e estabelecer a sua potencialidade. Para tanto, foi utilizado o Sistema de Análise Ambiental para Planejamento Agrícola. A microbacia localiza-se na região de Piracicaba, SP, com aproximadamente 1990 ha. Predominam os Podzólicos e os solos Litólicos de textura média e argilosa. O uso da terra foi determinado por fotointerpretação, cujos os limites foram digitalizados e cruzados com os dados de declividade e solos, gerando mapas de intensidade de uso e aptidão agrícola. Os dados indicaram que apenas 27% da área da bacia estava sendo utilizada adequadamente, 48% estava sendo sub-utilizada e 23% excessivamente utilizada, com sérios riscos de degradação dos solos. As principais distorções observadas quanto ao uso da terra foram em relação a cultura da cana-de-açúcar, que ocupa áreas destinadas a cultura anual e pastagens.