Orientador: Célia Regina Lopes Zimback / Banca: Sérgio Lázaro de Lima / Banca: Marco Antonio Martin Biaggioni / Banca: Morel de Passos e Carvalho / Banca: Ivo Mario Mathias / Resumo: As medidas elétricas do solo têm sido utilizadas como variáveis que se correlacionam com atributos do solo. O presente trabalho teve como objetivos: desenvolver um sensor de medidas elétricas de contato e de baixo custo; avaliar seu desempenho em campo; e, verificar a correlação entre as leituras de resistência e capacitância elétrica com propriedades físicas (areia, silte e argila), propriedades químicas do solo (pH, M.O., Presina, H+Al, K, Ca, Mg, SB, CTC e V%) e o teor de água. A coleta dos dados foi realizada na Fazenda Capão da Onça, pertencente à Universidade Estadual de Ponta Grossa, em uma área com aproximadamente 13 hectares, totalizando 81 amostras. A distância entre os pontos de coleta das amostras não foi igual, mas a posição relativa de cada amostra foi georreferenciada. Em cada ponto amostral foi medida a resistência e a capacitância elétrica do solo. Após as leituras e a retirada do sensor, foram coletadas amostras do solo, enviadas e analisadas no laboratório da Faculdade de Ciências Agronômicas da Universidade Estadual Paulista. O instrumento de medida utilizado para a coleta dos dados de resistência elétrica do solo foi um multímetro analógico e, para coleta dos dados de capacitância elétrica do solo, foi um multímetro digital. Os dados foram submetidos às análises estatísticas exploratórias, assim como, às análises de correlação, regressão e geoestatística. Por meio de um programa geoestatístico foi realizado o estudo da variabilidade e da estrutura de dependência espacial, pelas funções do variograma para cada atributo do solo estudado. A partir desta análise, foram gerados os mapas de superfície de cada parâmetro do solo por meio da técnica de krigagem.2 finalidade dos mapas foi a de auxiliar na análise das correlações entre as variáveis. O sistema desenvolvido apresentou um baixo custo e foi capaz de medir as... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The electrical measures of the soil have been used as variables that correlate with its characteristics. This study aimed at developing an electrical measure sensor of low cost, to evaluate its performance on the field and verify the correlation between the measurements of electrical resistance and capacitance with physical properties (sand, silt and clay) and chemical properties of soil (pH, MO, P resin, H + Al, K, Ca, Mg, SB, CTC and V%) and the moisture content. The data sampling was performed at the farm named "Capão da Onça" which belongs to the State University of Ponta Grossa. The samples collection was conducted in an area of approximately 13 hectares, totalizing 81 samples. The distance between the samples was not exactly the same, but the relative position of each sample was georreferenced. In each sampling the electrical resistance and capacitance of the soil was measured. After the sensor withdrawal, soil samples were collected and were sent to be analysed in the laboratory of the College of Agronomics Science of the Paulista State University. The measuring instrument used to collect data on electric resistance of the soil was an analog multimeter and to collect data on electric capacitance of the soil a digital multimeter was used. The data were submitted to an exploratory statistical analysis and to the analysis of correlation, regression and geostatistics. By means of geostatistics software a study of the variability and the structure of spatial dependence was done through the functions of the variogram for each soil attribute studied. From the analysis maps were generated for each parameter of the soil surface through the kriging technique. The purpose of the maps was assisting in the analysis of the correlation between the data. The developed system presented a low cost and it was capable to measuring variation of the electrical resistance and capacitance of the... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O objetivo deste trabalho foi comparar as classificações obtidas por meio de algoritmos de classificação não supervisionada e supervisionada, aplicados a uma região com paisagem complexa, dentro da bacia do rio Corumbataí, SP. Foram utilizados os algoritmos de Máxima Verossimilhança, no software ENVI, e CLUSTER, o ISOCLUST e o MAXSET no software Idrisi o. A imagem multiespectral utilizada foi do satélite SPOT. A área de estudo abrangeu os municípios de Piracicaba, Rio Claro, Itirapina, Analândia, Corumbataí, Charqueada e Ipeúna. Foram observadas várias categorias e classificadas, dentre elas, as seguintes: cana-de-açúcar, pasto, vegetação nativa, solo exposto, reflorestamento e área urbana. Após o reconhecimento em campo das categorias, procedeu-se à classificação utilizando-se os algoritmos Foram observadas várias categorias e classificadas, dentre elas, as seguintes: cana-de-açúcar, pasto, vegetação nativa, solo exposto, reflorestamento e área urbana. Após o reconhecimento em campo das categorias, procedeu-se à classificação utilizando-se os algoritmos CLUSTER, ISOCLUST E MAXSET, dos quais o que apresentou melhores resultados foi o ISOCLUST, sendo, portanto, o mais recomendado para utilização por ser eficiente e demandar menor tempo para obter-se a classificação final da vegetação / not available

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O conhecimento das propriedades físicas e químicas do solo sob ilhas florestais, inseridas nos ecossistemas de savana, é fundamental para seu uso sustentável e para entender a sua origem. Este trabalho teve como objetivo identificar a influência do solo na ocorrência de Ilhas Florestais em Savana. O estudo foi conduzido em quatro Ilhas Florestais (IF) e Savana (S) contígua, localizadas no nordeste de Roraima. Em cada Ilha Florestal, foram estabelecidos transectos no sentido leste oeste e norte sul, ao longo dos quais foram abertas 5 trincheiras. Sendo que, para cada classe de solo identificada, foi aberta uma trincheira de 200 cm de profundidade como modal. As demais, com 40 cm. Nestas trincheiras foram coletadas amostras indeformadas e deformadas nas profundidades de 0 10 cm, 10 20 cm e de 20 40 cm. As amostras indeformadas foram utilizadas para estudo de densidade dos solos, enquanto as amostras deformadas, para análises físicas e químicas. Foi estabelecido um transecto contornando cada Ilha Florestal (IF), a uma distância de 100 m de sua borda, para minimizar os efeitos da transição. Ao longo deste transecto, foram abertas 5 trincheiras equidistantes, e foi empregado o mesmo método de coleta utilizado nas ilhas florestais. Obtiveram-se dados físicos e químicos dos dois ambientes. Os dados obtidos foram selecionados e tratados estatisticamente por meio de análise de variância (ANOVA). Nas ilhas florestais prevaleceram os solos com cores avermelhadas, amareladas, amarelo-avermelhadas enquanto nas savanas prevaleceram os solos com cores brunadas e amareladas. Os maiores valores de densidade do solo e resistência mecânica à penetração foram observados nos solos sob Savana (S), enquanto os maiores valores de umidade foram verificados nas Ilhas Florestais (IF). Para as características químicas avaliadas observaram-se os maiores valores de cálcio, magnésio, potássio, fósforo, soma de bases, capacidade de troca catiônica total, capacidade de troca catiônica efetiva, saturação por bases e matéria orgânica nos solos sob floresta, enquanto a savana apresentou maior concentração de alumínio e maior saturação por alumínio. Os resultados indicaram melhores condições físicas e químicas nos solos sob Ilhas florestais. Os solos sob savana são distróficos enquanto sob as ilhas são eutróficos, com exceção da (IF1). Sendo o teor de matéria orgânica o fator determinante para as condições dos solos das ilhas. Neste estudo, a classe de solo dominante nas áreas estudadas foi o Latossolos seguido de Argissolos e Plintossolos. A classificação taxonômica até o primeiro nível categórico não explica a ocorrência das ilhas florestais inseridas nas áreas de savana.

Orientador: Mara de Andrade Marinho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-25T02:42:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_MichenderWerisonMotta_M.pdf: 3520004 bytes, checksum: 31b0e903984b3eeb45883fb3ceb2b6a9 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A aquisição de informação quantitativa acerca da variação espacial e temporal de atributos do solo é fundamental para fins de mapeamento digital e modelagem ambiental. Os relatórios técnicos dos levantamentos pedológicos contêm inúmeros dados, mas referidos a profundidades não coincidentes, uma vez que a diferenciação dos perfis em horizontes segue critérios genético-morfológicos, diferindo entre perfis. Assim, um modelo que permita ajustar uma função descrevendo a variação contínua de atributos edáficos a partir de um pequeno número de dados, caso dos perfis pedológicos, é de grande interesse em mapeamento digital, por permitir estimar valores em qualquer profundidade. Por outro lado, é conhecido que o manejo agrícola é um importante fator de variação da qualidade do solo, esperando-se que um sistema que promova a manutenção dos restos culturais sobre o solo tenha efeito positivo na qualidade, em especial na conservação do carbono orgânico do solo (COS). O objetivo central do trabalho foi desenvolver e testar uma aplicação da função Spline quadrática de igual área na modelagem do COS a partir de um pequeno número de observações. Um objetivo específico foi avaliar o efeito do tempo de adoção da colheita mecanizada da cana sem queima (cana crua) nos teores de COS. Foram avaliados perfis de LATOSSOLO VERMELHO textura argilosa em duas áreas com cana-de-açúcar, após 5 e 10 anos de adoção da colheita da cana crua. Em cada área foi aberta uma trincheira, sendo descritos e amostrados lado a lado até 1 m de profundidade dois perfis denominados perfil experimental (Pe, referência), amostrado a cada 2 cm (n=50), e perfil pedológico (Pp), amostrado por horizonte (n=5). Foi utilizado o programa MATLAB para implementar a função. Determinados os teores de COS foi aplicada a função spline quadrática de igual área aos dados e ajustadas as curvas de variação contínua do COS em profundidade. A validação das estimativas deu-se por comparação entre a curva ajustada aos dados do perfil pedológico (n=5) e a curva do perfil experimental (n=50; referência) e entre valores medidos em amostras independentes e valores estimados, por meio de análises de regressão e correlação linear e cálculo do erro padrão. A função Spline quadrática de igual área permitiu não somente descrever com precisão e acurácia a curva de variação do COS em profundidade a partir de um pequeno número de dados, como também estimar o teor de COS em diferentes profundidades, abrindo uma imensa possibilidade de utilização dos dados de levantamento de solos em mapeamento digital e modelagem ambiental. Não foi possível neste caso comprovar efeito positivo do tempo de adoção da colheita da cana crua na conservação do COS. Outros dois fatores limitantes associados ao manejo da área 2, aplicação de vinhaça diluída e estrutura do solo muito degradada, podem ter mascarado o efeito do maior tempo de adoção da colheita mecanizada (10 anos). Trabalhos futuros com modelagem do COS e de outros atributos em condições diversas de solos, usos e manejos permitirá consolidar a recomendação da função spline quadrática de igual área como ferramenta no mapeamento digital do solo / Abstract: The acquisition of quantitative information about spatial and temporal variations of soil attributes is fundamental to digital soil mapping and environmental modeling. Soil survey reports contain numerous data referred to distinct depths according the differentiation of the soil profiles in horizons. Once this differentiation follows morphogenetic criteria, these depths differ among distinct profiles. Though, a model that allows adjusting a function to describe the continuous variation of soil attributes from a small number of data, like in soil profiles, is of great interest in digital soil mapping, because it make possible to estimate values at any depth. On the other hand, it is well known that agricultural management is an important factor of soil quality variation, being expected that a system promoting the permanence of crop residues above the soil has a positive effect on soil organic carbon (SOC) conservation. The central goal of this work was to develop and test an application of the spline of equal area function to model the in-depth variation of the SOC from a small number of data. A specific purpose was to evaluate the effect of the time of adoption of mechanized harvest of sugarcane without burning (raw cane) on the contents of SOC. Profiles of a clayed Rhodic Hapludox in two areas with sugarcane, after 5 and 10 years of mechanized harvest of raw cane were evaluated. In each area, it was dig a trench being described side by side until 1 meter depth two profiles named experimental profile (Pe, Reference), sampled each 2 cm (n=50), and pedological profile (Pp), sampled according morphogenetic horizons (n=5). For algorithm implementation the Mat Lab software was used. After determining the SOC contents, the spline of equal area function was applied and adjusted the continuous variation in-depth curves of SOC. Validation procedures have included comparisons between adjusted curves from Pp (n=5) and from Pe (n=50, Reference) and also comparisons between estimated values and measured values from independent samples employing regression and correlation analyzes and calculating the standard error. The spline of equal area function allowed not only to describe with precision and accuracy the continuous in-depth SOC variation employing a limited number of values, but also to estimate the SOC contents in different depths, opening great possibilities of using legacy data from soil survey reports in digital soil mapping and environmental modeling. It was not possible to demonstrate the positive effect of the time of adoption of mechanized harvest of raw cane on SOC conservation. Other two limiting factors associated with the management of area 2, application of diluted vinasse and soil structure severely degraded, should have masked the effect of the greater time of adoption of mechanized harvest of raw cane in this area (10 years). Future work with modeling of SOC and other soil attributes will allow consolidating and recommending the spline of equal area function as a tool for digital soil mapping / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

As áreas agrícolas vêm se tornando cada vez mais tecnificadas, onde o conhecimento das características físicas, químicas e mineralógicas dos solos se torna imprescindível para maximizar a produtividade. O Brasil possui uma grande extensão territorial, sendo que a maior parte não possui mapas de solos compatíveis com as necessidades agrícolas. Torna-se necessário fornecer subsídios à pesquisa pedológica referente ao aperfeiçoamento de técnicas que venham auxiliar os levantamentos de solos, tornando-os mais ágeis e econômicos. Para tanto, foram traçados os seguintes objetivos: caracterizar o comportamento espectral de solos nos níveis de campo, laboratório e orbital; correlacionar as alterações dos solos ao longo de topossequências com o caráter espectral; verificar a separabilidade das unidades de mapeamento e quantificar atributos dos solos através das respostas radiométricas; avaliar a eficiência prática da técnica. O trabalho foi conduzido em Barra Bonita, SP, onde predominam diferentes unidades de solos tais como LATOSSOLOS, ARGISSOLOS, CAMBISSOLOS e NITOSSOLOS com texturas de arenosas a muito argilosas. Na área foram demarcados pontos para amostragem em forma de grade (100 x 100 m). Todos os pontos de coleta foram georreferenciados, foram realizadas tradagens nas profundidades 0-20 e 80-100 cm. As amostras de terra foram encaminhadas ao laboratório para análises físicas, químicas. Foram obtidos dados espectrais através de espectroradiômetro em laboratório e campo. Foi realizado um mapa de solos detalhado pelo método convencional, incluindo a caracterização de perfis. Através dos dados espectrais obtidos nos níveis orbital e laboratório foram geradas equações discriminantes para os solos e equações lineares de regressão múltipla para vários atributos do solo. Os atributos dos solos foram comparados com valores estimados pelas equações e os valores determinados nas análises de laboratório para verificar a veracidade dos dados espectrais e a variabilidade da metodologia proposta. Na medida em que ocorrem alterações dos solos ao longo de uma topossequência, o comportamento espectral detectado pelos sensores, se altera. A análise descritiva das curvas espectrais descritas em literatura fornece poucos detalhes na discriminação de solos. É possível discriminar solos por sensor terrestre e orbital com 81 e 40 % de acerto respectivamente. A estimativa de teores de ferro por sensores terrestre e orbital auxilia na classificação de solos. É possível quantificar atributos do solo como areia, argila e ferro por sensores em laboratório, e, com menor índice de significância por sensores orbitais. / The agricultural areas are becoming more and more technified, where the knowledge of the physical, chemical and mineralogical characteristics of soils becomes indispensable to maximize crop productivity. Brazil possesses a great territorial extension, and most of the areas do not possess soil maps compatible with the agricultural needs. Modern technological improvements signal the necessity of supplying data to soil research, especially those areas regarding soil survey, with the objective of turning soil survey more agile and economic. The following objectives were traced: characterize the spectral behavior of soils in field, laboratory and orbital levels; correlate the alterations of soils along toposequences with the spectral character; verify the discrimination of mapping units and quantify attributes of the soils through their spectral responses; evaluate the practical efficiency of the technique. The work was done in Barra Bonita, SP, where Oxisol, Alfisol, Inceptisol e Ultisol with textures of sandy to very loamy dominate. In the study area, samples were taken following a 100 x 100 m grid. All the points were georeferenced and soil samples were obtained in the depths 0-20 and 80-100 cm. The soil samples were taken to the laboratory for physical and chemical analyses. After that, the spectral data were obtained using a spectroradiometer in laboratory, field and orbital levels. A detailed soil maps was done by the conventional method, including the characterization of profiles. Through the spectral data obtained in the orbital and laboratory levels, discriminant equations were generated for the soils and linear equations of multiple regression for several attributes of the soil. The soil attributes were compared with values quantified by the equations and values determined in laboratory analyses to verify the accuracy of the spectral data and the variability of the methodology proposal. As the soils modifications occur along a toposequence, the spectral behavior detected by the sensors becomes different. The descriptive analysis of the spectral curves described in literature supplies few details of soil discrimination. It is possible to discriminate soils by terrestrial and orbital sensors with 81 and 40% of success, respectively. The estimation of the iron content by terrestrial and orbital sensors aids in the classification of soils. It is possible to quantify attributes of the soil as sand, clay and iron using a sensor in the laboratory, and, with smaller accuracy by orbital sensors.

As plantas daninhas apresentam variabilidade espacial no campo. Esta variabilidade espacial permite o mapeamento e o controle destas plantas de acordo com a necessidade de cada local. Este trabalho teve por objetivos o desenvolvimento e a avaliação de uma metodologia para determinação do tempo de resposta de um equipamento para aplicação localizada de defensivos, a avaliação da eficiência e da economia de herbicida alcançada pela utilização deste sistema, a comparação de duas metodologias para o mapeamento de plantas daninhas e o estudo da correlação da variabilidade espacial entre espécies de plantas daninhas e atributos da fertilidade do solo. A metodologia avaliada para determinação do tempo de resposta de um equipamento para aplicação localizada de defensivos mostrou-se prática e rápida. O tempo de resposta do equipamento avaliado foi de 28 segundos. Foi possível a identificação e o mapeamento de seis espécies de plantas daninhas na área experimental por duas metodologias distintas. A metodologia de mapeamento de plantas daninhas por amostragens sistemáticas se mostrou muito demorada em campo, pouco prática e exigiu um maior tempo para a obtenção dos mapas de plantas daninhas. A metodologia de mapeamento de plantas daninhas pelo contorno das manchas de ocorrência mostrou-se rápida para o levantamento dos dados em campo e para a elaboração dos mapas resultantes. Porém, se mostrou uma metodologia subjetiva. Foi possível a criação de um mapa de prescrição com quatro dosagens diferentes de herbicida baseado na variabilidade espacial das espécies de plantas daninhas mapeadas. O mapa da aplicação foi coerente com o mapa de prescrição. As plantas daninhas mapeadas foram controladas eficientemente. O sistema para aplicação localizada de defensivos permitiu uma economia de 31,6% de herbicida, quando comparado à aplicação em área total. Não houve correlação satisfatória entre a variabilidade espacial dos atributos da fertilidade do solo da área experimental e do estágio de desenvolvimento das espécies de plantas daninhas mapeadas. / The weeds present spatial variability in the field. This spatial variability allows the mapping and the control of these plants on a site-specific basis. The purposes of this work were to develop and to evaluate a method for determination of the time of response of an equipment for site-specific chemical application, to evaluate the herbicide efficiency and economy by using this system, to compare two methods for weed mapping and to analyze the spatial variability correlation between the weed species and the soil fertility attributes. The evaluated method for time of response determination was shown to be practical and fast. The time of response of the evaluated system was 28 s. It was possible to identify and to map six weed species in the field by two different methods. The method of weed mapping by systematic sampling was shown very low, less practical and it demanded a larger time to get the final weed map. The method of weed mapping by weed patch contour was faster than the previous one to get the data in the field and to get the final weed map. However, this method was shown subjective. A prescription map with four herbicide application rates was created according to the spatial variability of weeds. The as-applied map was consistent with the prescription map. The weeds were controlled efficiently. The system evaluated for site-specific chemical application allowed 31,6% of herbicide economy, when compared with the traditio nal method using a single rate for the whole field. There was not an adequate correlation between the spatial variability of soil fertility attributes and the stage of development of weed species.

A busca por elevados índices de produtividade agrícola, bem como a demanda constante pelo uso da terra tem cada vez mais realçado a importância do conhecimento do solo e de suas propriedades, o que se dá, principalmente, através dos levantamentos de solo. No entanto, a obtenção destas informações não é direta, sendo dispendiosa, morosa e pouco atrativa, refletindose na carência de profissionais especializados e, conseqüentemente, na ausência de levantamentos de solos em níveis detalhados. A continuidade na execução de levantamentos, em quaisquer níveis, depende principalmente do emprego de novas técnicas, sobretudo das técnicas de mapeamento digital. Essencialmente por este recurso oferecer agilidade e acuracidade, despertando também o interesse de novos pesquisadores. Inúmeros estudos em levantamentos de solos têm abordado e indicado o uso de dados geoespaciais (modelo digital de elevação, geomorfologia, entre outros) e produtos de sensoriamento remoto espectral (espectrorradiometria aos níveis de laboratório, campo e/ou orbital), porém não há trabalhos unindo estas técnicas de forma concisa, apurada e científica. Neste contexto, este trabalho visa, fundamentalmente, determinar um método que identifique e espacialize classes de solos utilizando múltiplas ferramentas, como o sensoriamento remoto (dados espectrais ao nível laboratorial e orbital), aspectos da paisagem (modelo digital de elevação, declividade, curvatura, rede de drenagem, e outros) e sistemas de informações geográficas (manipulação e cruzamento de informações), obtendo, como produto final, um mapa digital de solos. / The search for high levels of agricultural productivity and the constant demand for the use of land has emphasized the importance of knowledge of soil and its properties, mainly through of the soil mapping. However obtaining this information is not direct, beyond costly, slowly and not very attractive, reflecting on the lack of skilled professionals and in the absence of mappings at levels detailed. The continuity in the implementation of surveys on any level depends mainly on the use of new techniques, especially the digital techniques. Essentially this feature by offering speed and accuracy, also arousing the interest of new researchers. Studies on surveys of land have addressed and indicated the use of geospatial data (digital elevation model, geomorphology, among others) and products of spectral remote sensing (spectroradiometry at the laboratory, field and/or orbital levels), but there is no works uniting these techniques in a concise, accurate and scientific away. In this context, this work is aimed, primarily, determine a method that identifies and spatializing classes of soil using multiple tools, such as remote sensing (spectral data at laboratory and orbital), aspects of the landscape (digital model of elevation, slope, curvature, network of drainage, and others) and geographic information systems (crossing and manipulation of information), obtaining, as the final product, a digital soil map.

A necessidade de novas técnicas para a obtenção de informações sobre os solos e seus atributos, de forma mais rápida e menos onerosa, tornaram o sensoriamento remoto e o geoprocessamento uma importante opção. Estas técnicas permitem analisar uma grande quantidade de dados ao mesmo tempo e associar as informações espectrais com outras variáveis ambientais como geologia e relevo. Neste sentido, este trabalho teve por objetivos (i) caracterizar o comportamento espectral de solos pelos sensores orbitais ASTER e TM e o sensor terrestre IRIS; (ii) avaliar o potencial em estimar teores de atributos do solo por meio de dados espectrais orbitais ASTER em conjunto com os topográficos (avaliação pontual); (iii) determinar a distribuição espacial de atributos do solo pela imagem ASTER (avaliação espacial). Para isso, foram utilizadas informações georeferenciadas de 184 pontos de amostragem de solo da região de Rafard, SP. Também foram utilizadas as análises químicas e físicas das amostras, bem como as informações espectrais orbitais e em laboratório. Na sequência, curvas espectrais médias de solo e de atributos foram geradas para sua caracterização. Modelos estatísticos associando dados de reflectância e topográficos foram gerados para quantificar atributos do solo. Com isso realizou-se o mapeamento dos atributos do solo na imagem de satélite ASTER. Verificou-se que (i) é possível discriminar atributos do solo através de sensores orbitais, sendo que as bandas da faixa do infravermelho se mostraram mais eficazes; o ferro total e matéria orgânica foram os atributos melhor discriminados pelos sensores orbitais ASTER e TM, (ii) é possível quantificar os atributos argila, ferro, silício e titânio utilizando dados espectrais conjuntamente com topográficos, (iii) a quantificação de atributos foi melhor estimada com as variáveis espectrais e topográficas conjuntamente no modelo de regressão quando comparada ao modelo espectral individualmente, (iv) é possível mapear os atributos textura, matéria orgânica, ferro total e capacidade de troca catiônica com índices de até 75 % de similaridade. / The necessity of new techniques to obtain information about soil and its attributes, in a faster and cheaper form, turns remote sensing and geoprocessing into important options. These techniques allow the analysis of a great amount of data at the same time and associate spectral information with other environmental variables such as geology and relief. The objective of this work was (i) to characterize the spectral behavior of soils by orbital (ASTER and TM) and terrestrial (IRIS) sensors; (ii) to evaluate the potencial to estimate soil attributes content through ASTER orbital spectral data combined with topography (punctual evaluation); (iii) to determine the spatial distribution of soil attributes on ASTER image (spatial evaluation). Information was collected from 184 georeferenced soil samples from Rafard, SP. It was also used chemical and physical analyses of the samples as well as laboratory and orbital spectral data. Then, mean spectral curves of soils and attributes were generated for their characterization, statistical models associating reflectance and topography data were created to quantify soil attributes, and attributes maps were done at ASTER image. Results showed that (i) it is possible to discriminate soil attributes through orbital sensors, and the infrared bands were the best ones for this; total iron and organic matter were the best attributes discriminated by ASTER and TM sensors, (ii) it is possible to quantify clay, total iron, silicon and titanium using spectral and topographic data, (iii) the quantification of attributes was better estimated with spectral and topographic data in the models when compared to the models with spectral data only, (iv) it is possible to create maps of grain size distribution, organic matter, total iron and cation exchange capacity with indexes of 75% of similarity.

O conhecimento dos atributos do solo e de sua variabilidade espacial são essenciais para a aplicação de um manejo racional, promovendo altas produtividades e baixo impacto ambiental. Dentre as informações mais utilizadas para o planejamento e tomadas de decisão na atividade agrícola, observa-se o mapa pedológico. Este indica de maneira simplificada uma série de atributos, tais como a textura, as condições químicas e a morfologia. Em contrapartida, estes mapas são escassos, desatualizados ou mesmo apresentam-se em escala inadequada, resultando em um entrave no desenvolvimento agrícola sustentável. Desta forma, surge a necessidade de ferramentas que auxiliem no processo de levantamento e mapeamento de solos, reduzindo custos e tempo de execução. Duas técnicas capazes de atenuar tal problemática são a espectroscopia de reflectância e o mapeamento digital de solos. Diversos trabalhos indicam o potencial das curvas espectrais para determinar atributos como teor de argila e carbono, no entanto, há carência de estudos avaliando relações entre classes taxonômicas e o comportamento espectral. Da mesma forma, não se encontra na literatura pesquisas que conciliaram o mapeamento digital de solos e o espectro eletromagnético. Sendo assim, este trabalho foi desenvolvido visando responder os seguintes questionamentos: (a) Existe correlação entre atributos do solo e o comportamento espectral para as amostras estudadas?; (b) Teriam as curvas espectrais padrões específicos para diferentes classes taxonômicas? (c) Seria possível distinguir diferentes classes de solo utilizando técnica de classificação numérica de perfis e dados de reflectância? (d) Seria possível estabelecer limites de solo em topossequências utilizando somente curvas espectrais e métodos estatísticos? (e) O processo de mapeamento digital de solos é capaz de produzir mapas semelhantes aos obtidos por metodologia convencional? / The knowledge of the spatial distribution of soils is important for crop management, providing a high productivity and less environmental impact. The soil map is one of the most important information used for planning or to make a decision in agriculture. It is a simply way to acquire information about soil attributes, such as texture, morphology and chemical conditions. However, the existent soil maps are outdated or present an inadequate scale. This issue is an obstacle to sustainable agricultural development. Due to this, arises the need for tools to help the process of surveying and mapping of soils, reducing costs and time. Two techniques that could help to mitigate such problems are reflectance spectroscopy and digital soil mapping. Several studies indicate the potential of spectral curves to determine attributes such as clay and carbon, however there are few studies evaluating the relationships between taxonomic classes and soil spectral behavior. Also, there is not many works evaluating the use of soil spectra in digital soil mapping. Thus, this study attempts to answer the following questions: (a) Is there any correlation between soil properties and spectral behavior of the studied samples? (B) Would the spectral curves have specific features for different taxonomic classes? (C) Is It possible to distinguish different soils using a profile numerical classification technique and reflectance data? (D) Is it possible to establish boundaries on soil toposequences using only spectral curves and statistical methods? (E) Is digital soil mapping able to produce similar maps to those obtained by conventional methods?

As plantas daninhas apresentam variabilidade espacial no campo. Esta variabilidade espacial permite o mapeamento e o controle destas plantas de acordo com a necessidade de cada local. Este trabalho teve por objetivos o desenvolvimento e a avaliação de uma metodologia para determinação do tempo de resposta de um equipamento para aplicação localizada de defensivos, a avaliação da eficiência e da economia de herbicida alcançada pela utilização deste sistema, a comparação de duas metodologias para o mapeamento de plantas daninhas e o estudo da correlação da variabilidade espacial entre espécies de plantas daninhas e atributos da fertilidade do solo. A metodologia avaliada para determinação do tempo de resposta de um equipamento para aplicação localizada de defensivos mostrou-se prática e rápida. O tempo de resposta do equipamento avaliado foi de 28 segundos. Foi possível a identificação e o mapeamento de seis espécies de plantas daninhas na área experimental por duas metodologias distintas. A metodologia de mapeamento de plantas daninhas por amostragens sistemáticas se mostrou muito demorada em campo, pouco prática e exigiu um maior tempo para a obtenção dos mapas de plantas daninhas. A metodologia de mapeamento de plantas daninhas pelo contorno das manchas de ocorrência mostrou-se rápida para o levantamento dos dados em campo e para a elaboração dos mapas resultantes. Porém, se mostrou uma metodologia subjetiva. Foi possível a criação de um mapa de prescrição com quatro dosagens diferentes de herbicida baseado na variabilidade espacial das espécies de plantas daninhas mapeadas. O mapa da aplicação foi coerente com o mapa de prescrição. As plantas daninhas mapeadas foram controladas eficientemente. O sistema para aplicação localizada de defensivos permitiu uma economia de 31,6% de herbicida, quando comparado à aplicação em área total. Não houve correlação satisfatória entre a variabilidade espacial dos atributos da fertilidade do solo da área experimental e do estágio de desenvolvimento das espécies de plantas daninhas mapeadas. / The weeds present spatial variability in the field. This spatial variability allows the mapping and the control of these plants on a site-specific basis. The purposes of this work were to develop and to evaluate a method for determination of the time of response of an equipment for site-specific chemical application, to evaluate the herbicide efficiency and economy by using this system, to compare two methods for weed mapping and to analyze the spatial variability correlation between the weed species and the soil fertility attributes. The evaluated method for time of response determination was shown to be practical and fast. The time of response of the evaluated system was 28 s. It was possible to identify and to map six weed species in the field by two different methods. The method of weed mapping by systematic sampling was shown very low, less practical and it demanded a larger time to get the final weed map. The method of weed mapping by weed patch contour was faster than the previous one to get the data in the field and to get the final weed map. However, this method was shown subjective. A prescription map with four herbicide application rates was created according to the spatial variability of weeds. The as-applied map was consistent with the prescription map. The weeds were controlled efficiently. The system evaluated for site-specific chemical application allowed 31,6% of herbicide economy, when compared with the traditio nal method using a single rate for the whole field. There was not an adequate correlation between the spatial variability of soil fertility attributes and the stage of development of weed species.