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.

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.

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.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2016-02-25T19:34:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Maria Elisa.pdf: 12961226 bytes, checksum: c94b10554f525e4fc4517034413d1974 (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-08-16T13:17:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertacao Maria Elisa.pdf: 12961226 bytes, checksum: c94b10554f525e4fc4517034413d1974 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-16T13:17:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertacao Maria Elisa.pdf: 12961226 bytes, checksum: c94b10554f525e4fc4517034413d1974 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / CAPES / A pesquisa trata da experiência de mapeamento participativo com uma comunidade autoidentificada indígena, da etnia Tupiniquim. A comunidade em questão é a Chapada do Á, município de Anchieta (ES), que se encontra num contexto de conflitos territoriais decorrente das tentativas de implementação de empresas siderúrgicas na região. Visando contribuir com um instrumento que pudesse ampliar as possibilidades de mobilização da comunidade para suas lutas, desenvolvemos junto à mesma uma experiência de mapeamento participativo, que também serviu como base para discutir questões de caráter metodológico. Lançamos mão de relatos orais para compreender o contexto no qual se insere a comunidade, bem como o processo de constituição da identidade territorial. E, a partir da revisão da literatura, sistematizamos discussões sobre conceitos fundamentais da geografia requeridos para a análise e sobre o mapeamento participativo. Concluímos que um dos principais obstáculos para o desenvolvimento da prática de mapeamento participativo é o fator tempo, pois este influencia em outros âmbitos fundamentais às atividades participativas, como o estabelecimento de confiança, a participação dos atores em si e o desvelamento das relações de poder e o treinamento dos participantes para o uso das ferramentas, principalmente de SIG. Além disso, o papel da facilitação também influencia fortemente nos pontos citados, em especial à participação de diferentes grupos dentro de uma comunidade. Atenção maior deve ser dada às etapas iniciais do mapeamento participativo e destacamos aqui uma maior necessidade de se refletir a legenda, exercício que deve perdurar ao longo do processo. Por outro lado, a prática de mapeamento participativo abre espaço para a troca de conhecimento tradicional e se configura como uma arena para discussão sobre o território. Por fim, compreendemos que o mapeamento participativo, quando utilizadas ferramentas da cartografia tradicional, pode afetar a compreensão espacial dos participantes de comunidades tradicionais, no entanto, os reinsere em mapas estatais vazios. / The research investigates the participatory mapping experience with a community selfidentified indigenous, Tupiniquim ethnicity. The community in question is Chapada do Á, municipality of Anchieta (ES), which is in a context of territorial disputes arising from the attempts to implement steel companies in the region. To contribute with an instrument that could expand the possibilities of community mobilization for their struggles we developed with them a participatory mapping experience, which also served as the basis to discuss methodological issues. We used oral histories to understand the context in which the community is inserted as well as the process of constitution of territorial identity. From the literature review we systematize discussions about fundamental geography concepts required for analysis and about participatory mapping. We conclude that a major obstacle to the development of participatory mapping practice is time, as it influences other key areas to participatory activities such as confidence-building, stakeholder participation and the unveiling of the power relations and the training of participants for the use of tools, mainly GIS. In addition, the role of facilitation also strongly influences the points mentioned above, in particular the participation of different groups within a community. Greater attention should be paid to the initial stages of participatory mapping and we highlight here a greater need to reflect the legend, an exercise that should take place throughout the process. On the other hand, the participatory mapping practice makes room for the exchange of traditional knowledge and turn into an arena for discussions of the territory. Finally, we understand that participatory mapping when making the use of traditional cartography’s tools can affect the spatial understanding of traditional communities’ participants, however, also reinsert them in ‘empty’ state maps.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2013-03-04T19:38:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 302485.pdf: 4589831 bytes, checksum: 8a450269450d33126cc48f720f1aeca1 (MD5) / Os objetivos da pesquisa foram analisar os impactos de marés-altas em áreas urbanas baixas e realizar um levantamento de paleoníveis do nível médio do mar (NMM), das tendências de elevação do nível do mar e inundações causadas por precipitações em Joinville. Selecionou-se um estuário litorâneo; a bacia hidrográfica do rio Cachoeira, situada na Baía da Babitonga, 84,82 km² e 288.577 habitantes para a avaliação de áreas afetadas. A maré-alta ocorre freqüentemente, provocando inundação que persistem durante algumas horas ou uma semana. Utilizou-se Sistema de Informação Geográfica (SIG) ArcGIS 9.2 - ESRI para superpor informações cartográficas e temáticas a cenários de simulação de marés e a modelagem de cheias espacializando eventos na área urbana. Dentre os cinco cenários de maré-alta mais relevantes, 1,6 m, 1,7 m, 1,8 m, 2,00 m e 2,50 m, selecionaram-se dois eventos; 1,6m e 2,5m para análises mais detalhadas. Os paleoníveis do mar foram analisados mediante análise exploratória de referencial teórico e de pesquisas pregressas. Utilizaram-se quatro simulações de cenários para inundações causadas por precipitação com período de retorno T=5, 10, 25 e 50 anos. As inundações produzidas por maré-alta e precipitação foram analisadas utilizando geoprocessamento e as ferramentas "intersection" e "clip". Os resultados descrevem as áreas afetadas, por bairro, zoneamento de uso e ocupação do solo, lotes, litotipos. A maré-alta inunda 2,40 km² no nível 1,6 m e 7,08 km² no nível 2,5 m. O NMM já esteve mais elevado durante o período Quaternário, em 2,5 m, 3,0 m a até 4,0 m. Recomenda-se priorizar as medidas não estruturais para enfrentamento das inundações, percepção do risco de marés-altas e planos de reordenamento urbano. Há perspectiva de piora do quadro considerando que as áreas remanescentes na bacia de 25,45 km² ou 30 % sejam edificadas. Recomenda-se modificar a legislação urbanística, o uso e ocupação do solo, tipologias de edificações, estipular requisitos estruturais e construtivos, estabelecer banimentos para uso residencial e de equipamentos em áreas de perigo, dentre outras medidas de proteção. A inundação de rio causada por precipitação nas condições atuais é de 7,16 km², 10,73 km², 14,06 km² e 16,17 km², respectivamente. A profundidade atinge ou supera 2 m de altura submergindo áreas extensas, implicando em perigos para os habitantes e brigadas de resgate. Para inundação T=50 anos há 23 escolas afetadas, 3 apenas na bacia do Bucarein. Dos 5 hospitais de Joinville 4 são diretamente afetados, o que pode inviabilizar sua operação. 9 unidades de saúde, 2 unidades de pronto atendimento e 3 terminais de ônibus também são submersos em de 1,5 a 2 m de profundidade. A área remanescente na bacia é de 25,45 km². Espera-se um aumento na impermeabilização do solo expandindo a área de inundação para 13,15 km², 15,59 km², 18,30 km² e 20,19 km², respectivamente, elevando o nível da cheia e o número de habitantes afetados. Recomenda-se priorizar as medidas não estruturais; preservar as zonas de amortecimento de cheias, evitar obstruções ao escoamento, aumentar a infiltração no subsolo, gerar reordenamento urbano, modificar tipologias de edificações, estipular requisitos estruturais e construtivos, estabelecer banimentos para uso residencial e de equipamentos na zona de perigo e outros. Promover a percepção do risco e treinamentos anuais, gerar modelagens para T=100 anos ou mais associando marés-altas, desenvolver Sistemas de Previsão e Alerta de inundações. / The research analyzes the impact of high tides on low urban areas and does a survey about the paleolevels of mean sea level, sea level rise (SLR) trends and river floods caused by precipitation for the city of Joinville. A coastal estuary, the hydrographic basin of Cachoeira River, located at Babitonga Bay, 84.82 km², 288,577 inhabitants, was selected for the assessment of the affected areas. The high tide occurs frequently, causing flooding that persists for a few hours up to a week. The Geographic Information System (GIS) ArcGIS 9.2 - ESRI was used to perform the superimposition of cartographic and thematic information over tide simulation scenarios and flood modeling, representing events on the urban area. Among the five most relevant scenarios of high tide, 1.6 m, 1.7 m, 1.8 m, 2.00 m and 2.50 m, two events were selected: 1.6 m and 2.5 m, for further analysis. Four different flood scenarios for Joinville were simulated with return periods (T) of 5, 10, 25 and 50 years. Geoprocessing was used, e.g Intersection and Clip tools. Sea paleolevels and river floods were analysed using exploratory analysis of theoretical background and previous related research. The results describe the affected areas by neighborhood, zoning and land use, urban plots and lithotype. This represents, in terms of tidal flooding area, 2.40 km² for a tide level of 1.6 m and 7.08 km² for a tide level of 2.5 m. The sea level has already been higher during the Quaternary Period, at 2.5 m, 3.0 m up to 4.0 m. It is recommended to prioritize non-structural measures to cope with floods, such as tidal hazards awareness and plans for urban redevelopment. Given the prospect of worsening of hazards considering that the remaining 25.45 km² or about 30% of the basin could be use for building, it is also recommended to modify the urban legislation, the land use and occupation, types of buildings, establish structural and construction requirements, establish bans for residential use, to move important institutions, infra-structure, equipments and services to higher ground, among other protective measures. The river flood, in current conditions, has an area of 7.16 km², 10.73 km², 14.06 km² and 16.17 km². The water depth reaches or exceeds 2 m, submerging large areas, resulting in danger. For a flood with T=50 years, there are 23 affected schools, 3 at Bucarein Basin only. Four of the 5 hospitals in Joinville are directly affected by the flood, disrupting their service. Nine healthcare units, 2 emergency units and 3 bus stations also submerge at a water depth of 1.5 to 2m. There is a remaining area of 25.45 km². An increase in the land cover is anticipated, expanding the flood area to 13.15 km², 15.59 km², 18.30 km² and 20.19 km², respectively, raising the level of the flood and the number of affected inhabitants. It is recommended to prioritize non-structural measures to cope with the floods, preserve buffer zones, prevent flow obstructions, increase soil infiltration, promote urban redevelopment, modify building typology, establish structural and construction requirements, establish bans for residential use and equipments in the danger zone, increase risk awareness and training, generate models for floods with T=100 years or more associating high tides and develop a flood forecast and alert system.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-08-22Bitstream added on 2014-06-13T20:15:41Z : No. of bitstreams: 1 galattifilho_fa_me_botfca.pdf: 786923 bytes, checksum: 136cd939700e544ad54c137640d7f4fb (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O objetivo, deste trabalho foi a espacialização da capacidade de uso das terras da microbacia do Córrego dos Rochas, Município de Avaré-SP, obtida através da utilização do Sistema de Informação Geográfica - Idrisi, visando contribuir para uma melhor organização territorial e planejamento de uma adequado da ocupação do solo. Os resultados obtidos a partir da metodologia utilizada permitiram mostrar que a maior parte das áreas de terras da microbacia dos Rochas são formadas por solos pertencentes às unidades: LATOSSOLOS VERMELHO-AMARELOS (LVA52) Distróficos (36,64%) e LATOSSOLO VERMELHOS (LV4) Eutroférricos e Distroférricos (30,30%), apresentando textura arenosa. Quanto à declividade, houve um predomínio de áreas com classes de declive de 0-12%, relevo plano a ondulado (61,37%) da área da microbacia, mostrando que essas terras são propícias para o cultivo de culturas anuais, com amplo uso da mecanização. A maior parte das terras foi classificada como sendo da classe IV (73,79 %) de capacidade de uso, porém, foram encontradas as seguintes subclasses de capacidade de uso das terras: IIe,s; IIIe; IVs; IVe; IVe,s, VIe e VIIe. As subclasses de capacidade IVe; IVe,s, IVs e VIe foram as mais representativas, mostrando tratar-se de terras que podem ser utilizadas para fins agrícolas, próprias para lavouras em geral, ressaltando-se que, quando cultivadas sem cuidados 2 especiais, ficam sujeitas a severos riscos de depauperamento, principalmente quando os solos são utilizadas culturas anuais. O Sistema de Informação Geográfica - Idrisi mostrou-se eficiente na determinação da capacidade de uso das terras da microbacia do Bairro dos Rochas, Município de Avaré-SP, demonstrando que a utilização de ferramentas de geoprocessamento facilita e agiliza os trabalhos dos cruzamento de dados, permitindo o armazenamento digital... . / In this context, the present work had a purpose the determination of the shart of land use capacity of the watershed of the Rochas in Municipal District of Avaré-SP, obtained through the use of Geographical Information System - Idrisi, looking for contribute to a better territorial organization and for the planning of a right occupation of the soil. The results obtained with the used methodology to show that the most of the areas of the watershed of the Rocha are organized by soil belonging to the units LVA52d (36, 54%) and LV4e (30, 30%) presenting textures that are sandy. About the declivity, had a predominance of areas with slope classes of 0-12%, plane relief to wavy (61, 37%) of the watershed showing that this lands are good to cultivate the annual cultures, with wide use of the mechanization. The biggest part of the lands of watershed were classified as being of the class IV of use capacity, but were found the following subclasses of capacity of land uses: IIe,s; IIIe; IVs; IVe; IVe,s, VIe e VIIe. The capacity subclasses IVe; IVe,s, e IVs (73,79%) e VIe (15,56%) were the most representatives, showing been about lands that can be used to agricultural ends, private to farming majority, jutting out that when cultivated without special cares, they stay in dangerous risks of impoverishment, mainly when the soils are cultivated with annual cultures. Information Geographical System - Idrisi show itself efficient in the determination of capacity in land uses of the wastershed of the Rochas in the Avaré-SP Municipal District, showing that the use of geoprocessing tools digital storage that will come to be used to another analyses, above all to future planning of the territories and environment areas studied already.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-04-29Bitstream added on 2014-06-13T21:02:58Z : No. of bitstreams: 1 angelico_jc_dr_botfca.pdf: 838568 bytes, checksum: f6ccaf64afa3b5032e50bf933d5913de (MD5) / Métodos estatísticos de interpolação são freqüentemente utilizados para se obter as características dos solos em locais não amostrados, visando diminuir o número de amostras necessárias para um bom mapeamento do campo. Nesse trabalho, a estimativa da variabilidade espacial de atributos do solo foi realizada de duas maneiras: primeiramente utilizando-se os métodos estatísticos da krigagem e da co-krigagem e posteriormente as redes neurais artificiais. Os resultados obtidos pelos dois métodos foram comparados, com a finalidade de se verificar a eficiência das redes neurais artificiais na estimativa de atributos do solo. Os resultados mostraram que as redes neurais artificiais, em particular as redes Perceptron, com uma e com duas camadas de neurônios, são capazes de estimar as variabilidades espaciais dos solos com precisão maior do que os métodos estatísticos da krigagem e da co-krigagem. As redes neurais artificiais também se mostraram eficientes na estimativa de uma determinada variável do solo em função de sua classe textural. / Statistic methods of interpolation are often used to get the soil characteristics in non-sampled places in order to decrease samples numbers, which are necessary to obtain a good field mapping. In this project, the estimation of soil spatial variability attributes was done in two different ways. First, it was used statistic methods of kriging and cokriging, and in second instance, it was used artificial neural networks. The results computed by both techniques were compared each other in order to verify the efficiency of the artificial neural networks in estimating soil attributes. The results indicated that artificial neural networks, especially Perceptron networks, both with one and two layers of neurons, are able to estimate the soil spatial variability much better than the kriging and the cokriging methods. The artificial neural networks have also showed very efficient in estimating soil variables with respect to its textural class.

Resumo: Métodos estatísticos de interpolação são freqüentemente utilizados para se obter as características dos solos em locais não amostrados, visando diminuir o número de amostras necessárias para um bom mapeamento do campo. Nesse trabalho, a estimativa da variabilidade espacial de atributos do solo foi realizada de duas maneiras: primeiramente utilizando-se os métodos estatísticos da krigagem e da co-krigagem e posteriormente as redes neurais artificiais. Os resultados obtidos pelos dois métodos foram comparados, com a finalidade de se verificar a eficiência das redes neurais artificiais na estimativa de atributos do solo. Os resultados mostraram que as redes neurais artificiais, em particular as redes Perceptron, com uma e com duas camadas de neurônios, são capazes de estimar as variabilidades espaciais dos solos com precisão maior do que os métodos estatísticos da krigagem e da co-krigagem. As redes neurais artificiais também se mostraram eficientes na estimativa de uma determinada variável do solo em função de sua classe textural. / Abstract: Statistic methods of interpolation are often used to get the soil characteristics in non-sampled places in order to decrease samples numbers, which are necessary to obtain a good field mapping. In this project, the estimation of soil spatial variability attributes was done in two different ways. First, it was used statistic methods of kriging and cokriging, and in second instance, it was used artificial neural networks. The results computed by both techniques were compared each other in order to verify the efficiency of the artificial neural networks in estimating soil attributes. The results indicated that artificial neural networks, especially Perceptron networks, both with one and two layers of neurons, are able to estimate the soil spatial variability much better than the kriging and the cokriging methods. The artificial neural networks have also showed very efficient in estimating soil variables with respect to its textural class. / Orientador: Ivan Nunes da Silva / Coorientador: José Alfredo Covolan Ulson / Banca: Angelo Cataneo / Banca: Luiz Gonzaga Campos Porto / Banca: Gastão Moraes da Silveira / Banca: Casimiro Dias Gadanha Júnior / Doutor

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?

Orientadores: Paulo Augusto Valente Ferreira, Alessandro Correa Victorino, Samuel Siqueira Bueno / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T18:02:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_CesarDantasde_M.pdf: 3031758 bytes, checksum: 02179aa87aa18297b9b19bef7fb5b647 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho disserta sobre o desenvolvimento e a implementação de um sistema de localização e mapeamento simultâneos (SLAM) para um veículo robótico aéreo. Utilizando tal sistema, um robô que sobrevoe determinada área, até então desconhecida, deve ser capaz de conhecer sua postura no ambiente e mapeá-lo, sem o auxílio de mapas ou outras informações externas. Para alcançar este objetivo, o sistema recebe informações de uma unidade de medição inercial e de uma câmera, que observa características do ambiente e, indiretamente, a posição e a atitude do robô. Para fundir as informações dos dois conjuntos sensoriais embarcados, é utilizada uma arquitetura baseada no filtro de Kalman estendido, que atua como um estimador tanto da localização do dirigível quanto do mapa. Este sistema representa um primeiro passo em direção a uma solução de SLAM em seis graus de liberdade para o Projeto AURORA, que visa o desenvolvimento de tecnologia em robótica aérea. Desta forma, a abordagem proposta é validada em um ambiente de simulação composto de sensores virtuais e do simulador dinâmico do projeto AURORA. Os resultados apresentados mostram a eficácia da metodologia / Abstract: This work addresses the development and implementation of a simultaneous localization and mapping (SLAM) system for aerial robotic vehicles. Through this system, a robot flying over an unknown region must be capable of detecting its position accurately and, at the same time, constructing a map of the environment without the help of maps or any other external information. To reach that goal, the system receives input data from an inertial measurement unit and a single camera, which observes features in the environment and, indirectly, the robot¿s position and attitude. The data from both onboard sensors are then fused using an architecture based on an extended Kalman filter, which acts as an estimator of the robot pose and the map. This system represents a first step towards a six degrees of freedom SLAM solution for Project AURORA, whose goal is the development of technology on aerial robotics. As such, the proposed methodology is validated in a simulation environment composed of virtual sensors and the aerial platform simulator of the AURORA project based on a realistic dynamic model. The reported results show the efficiency of the approach / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica