As técnicas de sensoriamento remoto têm evoluído dentro da ciência do solo visando superar as limitações de tempo e custo das análises químicas tradicionalmente utilizadas para quantificação de atributos do solo. As análises espectrais há muito tempo têm provado serem alternativas para complementar às análises tradicionais, sendo consideradas atualmente uma técnica consolidada e de ampla utilização. Os estudos em pedologia espectral têm utilizado os comprimentos de onda entre 350 a 25000 nm, porém, têm se detido com mais frequência na região de 350 a 2500 nm, a qual é dividida em Visível (VIS - 350 a 700 nm), infravermelho próximo (NIR - 700 a 1000 nm), e infravermelho de ondas curtas (SWIR - 1000 até 2500 nm). A exemplo das técnicas laboratoriais tradicionalmente utilizadas em análises de solos, faz-se necessário estabelecer padrões visando a comunicação científica a nível mundial em espectroscopia de solos. Com vista ao futuro da espectroscopia de solos, desenvolveu-se este estudo afim de se avaliar o efeito do uso de amostras padrões na aquisição de dados espectrais de amostras de solos tropicais em três diferentes geometrias de aquisição em três espectrorradiômetros (350 - 2.500 nm). 97 amostras de solos registrados na Biblioteca Espectral de Solos do Brasil (BESB) provenientes do Estado do Mato Grosso do Sul, cedidas pelo projeto AGSPEC foram utilizadas no estudo e duas amostras mestre brancas utilizadas como padrões de referência, sendo estas oriundas das dunas das praias de Wylie Bay (WB - 99 % quartzo) e Lucky Bay (LB - 90 % quartzo e 10 % aragonita), no sudoeste da Austrália. Para avaliar a padronização, as morfologias das curvas espectrais foram observadas quanto curvatura, feições, albedo; complementando as observações descritivas, as diferenças de reflectância entre os tratamentos utilizados (Sensor x Geometria x Correção) foram estudadas pela análise de variância e pelo teste de Tukey a 5 % de significância em três bandas espectrais médias (VIS-NIR-SWIR); e a modelagem para quantificação de teores de argila por meio da regressão por mínimos quadrados parciais (\"partial least squares regression\", PLSR), com validação cruzada (Cross Validation) para cada configuração e outra simulando uma biblioteca espectral mista, composta por combinações entre as configurações. O método de padronização proposto reduz as diferenças entre espectros obtidos em diferentes sensores e geometrias. A predição de argila por uma biblioteca espectral utilizando dados com diferentes configurações é favorecida pela padronização, passando de um de 0,83 para um de 0,85 após a correção, indicando a validade da unificação dos espectros pela técnica proposta. / Remote sensing techniques have evolved within the soil science aiming to overcome time and cost limitations of chemical analysis traditionally used for quantification of soil properties. Spectral analysis have long proven to be alternatives to supplement traditional analysis, currently being considered a mature technique and widely applied. Studies on spectral pedology have used the wavelength between 350 to 25000 nm, however, have held more often in the region of 350 to 2500 nm, which is divided into visible (VIS - 350 to 700 nm), near infrared ( NIR - 700 to 1000 nm) and short wave infrared (SWIR - 1000 to 2500 nm). As traditional laboratory techniques used in soil analysis, it is necessary to establish standards aimed at worldwide scientific communication in soils spectroscopy. Going forward soil spectroscopy, this study was developed in order to evaluate the effect of using standard samples in the acquisition of spectral data of tropical soil in three different geometries acquisition in three spectroradiometers (350-2500 nm). 97 soil samples documented in Brazilian Soils Spectral Library (BESB) from Mato Grosso do Sul State, provided by the AGSPEC project were used in the study and two white master samples used as reference standards, which are from the beaches dunes of Wylie Bay (WB - 99% quartz) and Lucky Bay (LB - 90% quartz and 10% aragonite) in southwestern Australia. To judge the standardization, the morphologies of the spectral curves were observed for curvature, absorption features, albedo; complementing the descriptive observations, the reflectance differences between the configurations (Sensor x Geometry x Correction) were studied by analysis of variance and Tukey test at 5% significance in three average spectral bands (VIS-NIR-SWIR); and modelling for quantification of clay through regression by partial least squares (PLSR) with cross-validation for each configuration and another simulating a mixed spectral library, consisting of combinations of situations. The method proposed standardization reduces differences between spectra obtained from different sensors and geometries. The prediction of clay by a spectral library using data with different settings is favoured to standardize, from R² of 0.83 to 0.85 after correction, indicating the validity of the unification of the spectra by the proposed technique.

As técnicas de sensoriamento remoto têm evoluído dentro da ciência do solo visando superar as limitações de tempo e custo das análises químicas tradicionalmente utilizadas para quantificação de atributos do solo. As análises espectrais há muito tempo têm provado serem alternativas para complementar às análises tradicionais, sendo consideradas atualmente uma técnica consolidada e de ampla utilização. Os estudos em pedologia espectral têm utilizado os comprimentos de onda entre 350 a 25000 nm, porém, têm se detido com mais frequência na região de 350 a 2500 nm, a qual é dividida em Visível (VIS - 350 a 700 nm), infravermelho próximo (NIR - 700 a 1000 nm), e infravermelho de ondas curtas (SWIR - 1000 até 2500 nm). A exemplo das técnicas laboratoriais tradicionalmente utilizadas em análises de solos, faz-se necessário estabelecer padrões visando a comunicação científica a nível mundial em espectroscopia de solos. Com vista ao futuro da espectroscopia de solos, desenvolveu-se este estudo afim de se avaliar o efeito do uso de amostras padrões na aquisição de dados espectrais de amostras de solos tropicais em três diferentes geometrias de aquisição em três espectrorradiômetros (350 - 2.500 nm). 97 amostras de solos registrados na Biblioteca Espectral de Solos do Brasil (BESB) provenientes do Estado do Mato Grosso do Sul, cedidas pelo projeto AGSPEC foram utilizadas no estudo e duas amostras mestre brancas utilizadas como padrões de referência, sendo estas oriundas das dunas das praias de Wylie Bay (WB - 99 % quartzo) e Lucky Bay (LB - 90 % quartzo e 10 % aragonita), no sudoeste da Austrália. Para avaliar a padronização, as morfologias das curvas espectrais foram observadas quanto curvatura, feições, albedo; complementando as observações descritivas, as diferenças de reflectância entre os tratamentos utilizados (Sensor x Geometria x Correção) foram estudadas pela análise de variância e pelo teste de Tukey a 5 % de significância em três bandas espectrais médias (VIS-NIR-SWIR); e a modelagem para quantificação de teores de argila por meio da regressão por mínimos quadrados parciais (\"partial least squares regression\", PLSR), com validação cruzada (Cross Validation) para cada configuração e outra simulando uma biblioteca espectral mista, composta por combinações entre as configurações. O método de padronização proposto reduz as diferenças entre espectros obtidos em diferentes sensores e geometrias. A predição de argila por uma biblioteca espectral utilizando dados com diferentes configurações é favorecida pela padronização, passando de um de 0,83 para um de 0,85 após a correção, indicando a validade da unificação dos espectros pela técnica proposta. / Remote sensing techniques have evolved within the soil science aiming to overcome time and cost limitations of chemical analysis traditionally used for quantification of soil properties. Spectral analysis have long proven to be alternatives to supplement traditional analysis, currently being considered a mature technique and widely applied. Studies on spectral pedology have used the wavelength between 350 to 25000 nm, however, have held more often in the region of 350 to 2500 nm, which is divided into visible (VIS - 350 to 700 nm), near infrared ( NIR - 700 to 1000 nm) and short wave infrared (SWIR - 1000 to 2500 nm). As traditional laboratory techniques used in soil analysis, it is necessary to establish standards aimed at worldwide scientific communication in soils spectroscopy. Going forward soil spectroscopy, this study was developed in order to evaluate the effect of using standard samples in the acquisition of spectral data of tropical soil in three different geometries acquisition in three spectroradiometers (350-2500 nm). 97 soil samples documented in Brazilian Soils Spectral Library (BESB) from Mato Grosso do Sul State, provided by the AGSPEC project were used in the study and two white master samples used as reference standards, which are from the beaches dunes of Wylie Bay (WB - 99% quartz) and Lucky Bay (LB - 90% quartz and 10% aragonite) in southwestern Australia. To judge the standardization, the morphologies of the spectral curves were observed for curvature, absorption features, albedo; complementing the descriptive observations, the reflectance differences between the configurations (Sensor x Geometry x Correction) were studied by analysis of variance and Tukey test at 5% significance in three average spectral bands (VIS-NIR-SWIR); and modelling for quantification of clay through regression by partial least squares (PLSR) with cross-validation for each configuration and another simulating a mixed spectral library, consisting of combinations of situations. The method proposed standardization reduces differences between spectra obtained from different sensors and geometries. The prediction of clay by a spectral library using data with different settings is favoured to standardize, from R² of 0.83 to 0.85 after correction, indicating the validity of the unification of the spectra by the proposed technique.

The necessity to identify objects in the ground constituted by several types of materials became a challenge to the remote sensing researchers. This situation promoted new researches about sensors development and stimulated the improvement and the creation of new techniques and tools that assist in characterization of the targets. Following this necessity this research was developed with the objective of characterize urban targets in multispectral images, by means multivariated statistical analysis and supported by ground spectroradiometry. It was used the sensor MSS EPS A 31T, the spectroradiometer FieldSpec Pro FR and the softwares R 2.7 and ERDAS 8.7. It was realized a sensing in a continuous strip over the Federal University of Santa Maria RS in three distinct schedules, at 12:00 pm HBV and 04:00 pm HBV in 17/12/2008 and at 09:00 am HBV in 27/12/2007. The MSS sensor was operated from the R-99B, a FAB aircraft, on 31 channels mode, in the spectral interval of 0,42μm and 12,5μm and space resolution of 2,5m. parallel to the flight it was realized the reading of the radiation reflected by the targets on ground using the spectroradiometer, which operate in the continuous interval from 0,35 μm to 2,5 μm. A methodology allied with the photo interpretation is the analytic statistic, therefore with the technological evolution it became to associate the panchromatic aerial photographic with multispectrals images. The data obtained in the research were recorded and treated in their respective interfaces and converted to mains. The MSS 3 digital values were rejected from the research because of treatment incompatibility. Initially it was made the analysis of the main components, identifying the three main components (MSS sensor channels 7, 3 and 30), answering them for 99,947% and 99,948% of the originals variables variability to MSS 1 and MSS 2 respectively. From that was generated a high contrast image among the constituent materials of the proposed targets. The wavelength intervals of the three main components were retaken to mains structuring to the execution of the regression analysis. The main components were linked with the ground spectroradiometry realized readings, in their respective spectral intervals. The regression coefficients found had answered respectively for 76,99% of the MSS1 depended variables variability and 85,40% of the MSS 2. These percentages had expressed a better adjust in the second regression and in a smaller variability of the residual errors. The residual error s median to MSS 1 was - 0,2869 and to MSS 2 was 0,0851. The model validity verification was executed with the application of the variance analysis (ANOVA) that showed in F test the values: MSS 1= 66,91 e MSS 2 = 116,99. As the values of Ftab (F 5%;3;60) is equal 2,76, it is noticed that the values of Fcalc is bigger than Ftab , (Fcalc > Ftab), to both analysis. Through the obtained results it is concluded that the employed methodology is valid to characterize the proposed targets and the model contribute to distinguish among them in the MSS image analysis. / A necessidade de identificar objetos no solo constituídos por diversificados tipos de materiais tornou-se um desafio aos pesquisadores na atividade de sensoriamento remoto. Esta situação alavancou novas pesquisas na área de desenvolvimento de sensores e estimulou o aprimoramento e criação de novas técnicas e ferramentas que auxiliem na caracterização dos alvos. Acompanhando esta necessidade foi desenvolvida esta pesquisa, com o objetivo de caracterizar alvos urbanos em imagens multiespectrais, por meio de estatística multivariada, apoiado em espectroradiometria de solo. Foi utilizado o Sensor MSS EPS-A 31T, o espectroradiômetro FieldSpec Pro FR e os softwares R 2.7© e ERDAS 8.7®. Foi realizado o sensoriamento em uma faixa contínua sobre a Universidade Federal de Santa Maria-RS em três horários distintos, as 12:00HBV (MSS1) e 16:00HBV (MSS2) do dia 17/12/2007 e as 09:00HBV (MSS3) do dia 27/12/2007. O sensor MSS foi operado na aeronave R-99B, no modo 31 canais no intervalo espectral entre 0,42μm a 12,5μm, com uma resolução espacial de 2,5m. Paralelo ao vôo foi efetuado a leitura da radiação refletida pelos alvos no solo com o espectroradiômetro que opera na faixa de 0,35μm a 2,5μm. Uma metodologia que se alia a fotointerpretação é a da estatística analítica, pois com a evolução tecnológica passou-se a associar fotografias aéreas pancromáticas e imagens multiespectrais. Os dados gerados na pesquisa foram transferidos e convertidos em matrizes de dados. Os valores digitais de MSS3 foram descartados do trabalho por incompatibilidade no tratamento. Inicialmente foi executada a análise de componentes principais identificando-se as três principais componentes (canais 7, 3 e 30 do sensor MSS), respondendo estas por 99,947% e 99,948% da variabilidade das variáveis originais para MSS1 e MSS2, respectivamente. A partir desta gerou-se uma imagem de alto contraste entre os materiais constituintes dos alvos propostos. Os intervalos de comprimento de onda da análise de componentes principais foram retomados para a estruturação de matrizes que permitissem uma análise de regressão. As principais componentes foram, então, relacionadas com as leituras efetuadas na espectroradiometria de solo, em seus referidos intervalos espectrais. Os coeficientes de regressão encontrados responderam respectivamente por 76,99% da variação da variável dependente em MSS1 e por 85,40% em MSS2. Estes percentuais traduziram-se em um melhor ajuste na segunda regressão e uma menor variabilidade dos erros residuais. A média dos erros residuais para MSS1 foi -0,2869, enquanto que em MSS2 foi -0,0851. A verificação da validade do modelo foi efetuada com a aplicação da análise de variância (ANOVA) que retratou no teste F os valores: MSS1= 66,91 e MSS2= 116,99. Como o valor do Ftab (F 5%;3;60) é igual a 2,76, percebe-se que o valor de Fcalc é maior que o valor do Ftab , (Fcalc > Ftab) para as duas análises. Pelos resultados alcançados conclui-se que a metodologia empregada é valida para a caracterização dos alvos propostos e o modelo contribui para a distinção entre estes na análise de imagens MSS.

[pt] A avaliação e a caracterização da cor constituem fatores críticos do processo de controle de qualidade de produtos, que também devem atender exigências dos clientes e consumidores finais. A cor de um objeto depende fortemente das características da iluminação. Nesse contexto, a presente pesquisa analisou e comparou os diferentes métodos especificados em normas internacionais, que qualificam o desempenho dos simuladores de luz do dia utilizados em avaliações visuais (cabines de luz) e instrumentais (espectrofotômetros). Para alcançar tais objetivos, foram verificadas as condições de medição estabelecidas pela CIE (intervalo de medição e largura de banda espectral) e elaborados e validados procedimentos de medição de diferentes fontes luminosas. Com base nestes procedimentos, foram realizadas medições de simuladores de luz do dia para adquirir as suas distribuições espectrais de potência, as quais foram utilizadas para avaliá-los e para comparar os métodos especificados em normas. Como principais resultados da pesquisa destacam-se: (i) a constatação de que, de fato, as recomendações da CIE para medição de fontes luminosas devem ser incorporadas ao processo de medição; (ii) o aumento da confiabilidade metrológica através da validação dos procedimentos espectroradiométricos com base em análises de repetitividade das medições; e (iii) a comparação realizada entre os diferentes métodos de avaliação de simuladores de luz do dia, o que permitiu documentar para os casos estudados a presença ou a falta de correlação entre os mesmos. O trabalho contribuiu também ao introduzir uma sistemática normalizada de rotinas para se expressar a incerteza associada à medição espectroradiométrica. / [en] The evaluation and the characterization of the colour constitute critical factors of the process of quality control of products, that also must take care of requirements imposed by customers and final consumers. The colour of an object depends greatly on the characteristics of the illumination. In this context, this research is aimed at discussing the different international standards that characterize the performance of the daylight simulators used in instrumental (spectrophotometers) and visual (light booths) evaluations and also at analysing the differences between the various methods specified in these standards. To reach these objectives the measurement conditions established by the CIE (interval and spectral band-width) were verified and elaborated and validated procedures for the measurement of different luminous sources. Based on these procedures, measurements of daylight simulators were carried out to acquire their spectral power distributions. The measurement results were then used to analyze the evaluations methods specified in standards. The following main results have been accomplished: (i) the CIE recommendations for the measurement of luminous sources must, in fact, be incorporated into the measurement process; (ii) the increase in the metrological reliability through the validation of the spectroradiometric procedures based on the analyses of the repeatability of the measurements; and (iii) the comparison established among the different evaluation methods of daylight simulators, leading to the distinction between the presence or the lack of correlation present in the different methods investigated. The work also contributed by the introduction of standard routines to express the uncertainty associated with spectroradiometric measurements.