The soil color is a characteristic easily determined, through the visual comparison with the Munsell Charts and is related to the presence of iron oxide and organic matter in the soil. The obtention of the color trough instruments as colorimeters and spectroradiometers tend to increase precision since are done under controlled conditions. The objective of study 1 of this work was to compare the color of different soils of the Rio Grande do Sul, determined through the Munsell Charts with the measures made by colorimetry. The coefficients of correlation obtained had indicated that coherence between the color measures carried through for different observers (Munsell Charts) and the colorimeter. The precision of the observers in the determination of the color for the same soil sample was evaluated, with lesser variability for the component shade and greater difficulty in the evaluation of chromes. The colorimeter showed to be efficient when used to quantify the color, eliminating possible psychophysical errors attributed to the visual method. Radiometers or spectroradiometers record the energy reflected from the soil in the wavelengths of visible and the infrared region of the electromagnetic specter, in a numerical or graphical data sets called spectral curves. The existing relations between the spectral behavior and the specific soil characteristics, as texture, content organic matter and iron oxides, allow distinguishing soils classes and the quantification of some characteristics through the spectral curves. The objective of study 2 was to relate the physical, chemical, and mineralogical characteristics with the spectral behavior of different soils classes of the RS in the 400 to 2500 nm interval of the optic specter to seek an agreement of the effect of the spectral interaction with the different soil components. The results obtained in study 2 had shown that it is possible to identify and to correlate the soil haracteristics as the content organic matter, iron oxides, color and granulometry through the soil spectroradiometry. / A cor do solo é uma característica facilmente determinada, através da comparação visual com a carta de Munsell e está relacionada à presença de óxidos de ferro e matéria orgânica no solo. A obtenção da cor via instrumentos como colorímetros e espectrorradiômetros tende a maior precisão por apresentar condições controladas. O objetivo do estudo 1 deste trabalho foi comparar a cor de diferentes solos do Rio Grande do Sul determinada através da carta de Munsell com as medidas feitas por colorimetria. Os coeficientes de correlação obtidos indicaram haver coerência entre as medidas de cor realizadas por diferentes observadores (carta de Munsell) e o colorímetro. A precisão dos observadores na determinação da cor para uma mesma amostra de solo foi avaliada, com menor variabilidade para o componente matiz e maior dificuldade na avaliação do croma. O colorímetro mostrou ser eficiente quando pretende-se quantificar a cor, eliminando possíveis erros psicofísicos atribuídos ao método visual. Já os radiômetros ou espectrorradiômetros captam a energia refletida pelo solo nos comprimentos de onda do visível e infravermelho do espectro eletromagnético, sendo que o resultado é um conjunto de dados numéricos ou gráficos chamados curvas espectrais. As relações existentes entre o comportamento espectral e as características específicas do solo, como textura, teor de matéria orgânica e óxidos de ferro, permitem distinguir classes de solos e muitas vezes a quantificação destas características através das curvas espectrais. O objetivo do estudo 2 foi relacionar as características físicas, químicas e mineralógicas com o comportamento espectral de diferentes classes de solos do RS no intervalo de 400 a 2500 nm do espectro óptico procurando um entendimento dos efeitos da interação espectral entre os diferentes componentes do solo. Os resultados obtidos no estudo 2 mostraram que é possível identificar e correlacionar características do solo como o teor de matéria orgânica, óxidos de ferro, cor e granulometria por meio da espectrorradiometria de solos.

Os objetivos do presente trabalho foram: (a) Determinar e avaliar a cor dos solos pelo método convencional e com equipamento colorímetro e sua implicação na classificação de solos: (b) Estimar teores de hematita a partir da cor do solo. O matiz de 80 amostras de solos foi determinado por cinco experientes pesquisadores pela comparação com a carta de Munsell e diretamente com um colorímetro. A cor de 15 amostras de solos pertencentes a diferentes regiões do Estado de São Paulo foi determinada utilizando um colorímetro e a partir de dados de reflectância obtidos por radiômetro. As cores foram determinadas no sistema L*a*b* e Munsell. Para cada amostra foram determinados os teores de hematita e calculados os índices de avermelhamento (IAV) a partir das cores obtidas. Os coeficientes de correlação, variando de 0,68 a 0,94 entre as determinações do matiz, constataram que os pedólogos produziram dados que validaram o estudo. No entanto, houve confirmação de que as medidas realizadas por pedólogos não coincidem, sendo difeprentes também das determinações feitas pelo colorímetro. Índices de precisão (IP) indicaram haver concordância em apenas 8,75 % das determinações em amostras úmidas e 17,5 % nas amostras secas, sendo constatado que as divergências resultariam em erros na classificação dos solos. Os IAVs apresentaram alta correlação com os teores de hematita das amostras, sendo maior para correlações com índices determinados a partir de cores no sistema L*a*b* do que no sistema Munsell. Modelos exponenciais mostraram-se mais adequados na predição dos teores de hematita. / The objectives of the present work were: (a) Determine and evaluate color by the conventional method, and its comparison with colormeter equipment and their implication with soil classification; (b) Estimate of hematite contents by using soil color data. The hue of 80 samples of soils was determined by five experienced soil scientists by the comparison with the Munsell’s soil color charts and by a colorimeter. Color of 15 soil samples from different sites of São Paulo State were determined by colorimeter and from reflectance data obtained with radiometer. The correlation coefficients, varying from 0,68 to 0,94 of hue determinations, showed that the soil scientists produced data that validated the study. However, there was confirmation that the measures accomplished by soil scientists were not coincident and also differed from the colormeter. The values of precision index (PI) indicated an agreement of only 8,75% in moist samples and 17,5% in the dry samples, which would result in mistakes in the soil classification. Colors were achieved by L*a*b* and Munsell systems. For each sample, hematite content were determinated and the redness indexes (RI) calculated. The RI presented high correlation with hematite contents, and higher correlations for colors obtained in L*a*b* than those obtained in Munsell system. Exponential models were more effective in predicting hematite contents.

Os objetivos do presente trabalho foram: (a) Determinar e avaliar a cor dos solos pelo método convencional e com equipamento colorímetro e sua implicação na classificação de solos: (b) Estimar teores de hematita a partir da cor do solo. O matiz de 80 amostras de solos foi determinado por cinco experientes pesquisadores pela comparação com a carta de Munsell e diretamente com um colorímetro. A cor de 15 amostras de solos pertencentes a diferentes regiões do Estado de São Paulo foi determinada utilizando um colorímetro e a partir de dados de reflectância obtidos por radiômetro. As cores foram determinadas no sistema L*a*b* e Munsell. Para cada amostra foram determinados os teores de hematita e calculados os índices de avermelhamento (IAV) a partir das cores obtidas. Os coeficientes de correlação, variando de 0,68 a 0,94 entre as determinações do matiz, constataram que os pedólogos produziram dados que validaram o estudo. No entanto, houve confirmação de que as medidas realizadas por pedólogos não coincidem, sendo difeprentes também das determinações feitas pelo colorímetro. Índices de precisão (IP) indicaram haver concordância em apenas 8,75 % das determinações em amostras úmidas e 17,5 % nas amostras secas, sendo constatado que as divergências resultariam em erros na classificação dos solos. Os IAVs apresentaram alta correlação com os teores de hematita das amostras, sendo maior para correlações com índices determinados a partir de cores no sistema L*a*b* do que no sistema Munsell. Modelos exponenciais mostraram-se mais adequados na predição dos teores de hematita. / The objectives of the present work were: (a) Determine and evaluate color by the conventional method, and its comparison with colormeter equipment and their implication with soil classification; (b) Estimate of hematite contents by using soil color data. The hue of 80 samples of soils was determined by five experienced soil scientists by the comparison with the Munsell’s soil color charts and by a colorimeter. Color of 15 soil samples from different sites of São Paulo State were determined by colorimeter and from reflectance data obtained with radiometer. The correlation coefficients, varying from 0,68 to 0,94 of hue determinations, showed that the soil scientists produced data that validated the study. However, there was confirmation that the measures accomplished by soil scientists were not coincident and also differed from the colormeter. The values of precision index (PI) indicated an agreement of only 8,75% in moist samples and 17,5% in the dry samples, which would result in mistakes in the soil classification. Colors were achieved by L*a*b* and Munsell systems. For each sample, hematite content were determinated and the redness indexes (RI) calculated. The RI presented high correlation with hematite contents, and higher correlations for colors obtained in L*a*b* than those obtained in Munsell system. Exponential models were more effective in predicting hematite contents.

<p>Лесно-палеоземљишне секвенце на простору Војводине (северна Србија) представљају најзначајније&nbsp;регионалне палеоклиматске и палеоеколошке архиве. Испитивана секвенца Орловат- циглана на Тамишком, као&nbsp;и Дукатар педокомплекс V-S5 на Тителском лесном платоу изграђени су од седимената квартарне старости,&nbsp;формираних током глобалних палеоклиматских промена које &nbsp;су се одиграле током горњег&nbsp; и средњег&nbsp;плеистоцена. Промена боје између леса и палеоземљишта представља једно од најважнијих визуелних обележја&nbsp;ових литолошких чланова. Такође, наведене промене у блиској су вези са степеном развоја земљишта.&nbsp;Најизраженије разлике у боји између леса и палеоземљишта &nbsp;базиране су на заступљености два феромагнетична&nbsp;минерала- хематита и гетита. Поменути гвожђевити минерали имају значајну заступљеност у земљиштима и&nbsp;носиоци су записа о климатским и еколошким променама. &nbsp;Земљишта која садрже само, или готово искључиво&nbsp;гетит имају жуту боју. Када је присутан хематит боја углавном постане црвенкаста, због чињенице да црвени&nbsp;хематит веома успешно маскира жути гетит. Детаљним теренским и лабораторијским истраживањима&nbsp;поменутих лесно-палеоземљишних секвенци добијене су колориметријске вредности и вредности стенског&nbsp;магнетизма презентоване у оквиру ове дисертације. Боја лесно-палеоземљишних &nbsp;седимената у влажном и сувом&nbsp;стању&nbsp; одређена је применом Манселовог каталога боја земљишта,&nbsp; а рефлективност боја лесних и&nbsp;палеоземљишних узорака одређена је инструментално, помоћу тристимулусног колориметра. Колориметријске&nbsp;вредности дате су у&nbsp; CIE&nbsp; L*, a*, b* колорном систему.&nbsp; Боје одређене у влажном и сувом стању&nbsp; (помоћу&nbsp;Манселовог каталога боја) коришћене су за израчунавање вредности рубификације и меланизације, параметара&nbsp;који представљају саставни део индекса развоја земљишта. Као алтернативни показатељ црвенила земљишта&nbsp;(рубификације) и промене&nbsp; у садржају хематита,&nbsp; послужио је&nbsp; индекс црвенила&nbsp; земљишта.&nbsp;Вредновање/рангирањe црвенила земљишта извршено је за изразито рубификовано палеоземљиште V-S5 са&nbsp;профила Дукатар. Такође је извршено и мерење магнетног сусцептибилитета који има широку примену у лесно-палеоземљишним &nbsp;студијама као показатељ интензитета педогенезе. Резултати истраживања &nbsp;представљени у&nbsp;овој студији указују на значај локалитета Орловат, као кључног палеоклиматског и палеоеколошког архива&nbsp;горњег плеистоцена на простору Баната (северна Србија), односно југоисточног дела Карпатског (Панонског)&nbsp;<br />басена. Са друге стране, резултати колориметријско-магнетних истраживања на &nbsp;локалитету Дукатар (V-S5)&nbsp;указују да је испитивано палеоземљиште формирано током периода MIS 13-15&nbsp; (479-640 ka),&nbsp; који се&nbsp;карактерише вишим температурама током летњих месеци и/ или дужим сушним периодима.&nbsp; На основу&nbsp;палеопедолошких интерпретација, добијених колориметријских вредности и вредности индекса развоја&nbsp;земљишта изложених у овој студији, може се констатовати да испитиване лесно-палеоземљишне секвенце&nbsp;указују на сукцесију еколошких услова који се крећу од семи-хумидно суптропских окружења (V-S5) до&nbsp;типичних степских окружења (V-S1). Компарација са другим евроазијским лесно-палеоземљишним записима&nbsp;указује на присутност сличног палеоклиматског тренда. Резултати ове дисертације јасно апострофирају значај&nbsp;примене колориметријских метода у интердисциплинарном приступу приликом процене присутности&nbsp;феромагнетика и одређивања стенског магнетизма лесно-палеоземљишних секвенци средњег и горњег&nbsp;плеистоцена у средњем делу басена Дунава. Такође, овакав приступ значајан је приликом &nbsp;истраживања&nbsp;климатских и еколошких услова и успостављања корелација са другим локалитетима на регионалном нивоу.</p> / <p>Lesno-paleozemljišne sekvence na prostoru Vojvodine (severna Srbija) predstavljaju najznačajnije&nbsp;regionalne paleoklimatske i paleoekološke arhive. Ispitivana sekvenca Orlovat- ciglana na Tamiškom, kao&nbsp;i Dukatar pedokompleks V-S5 na Titelskom lesnom platou izgrađeni su od sedimenata kvartarne starosti,&nbsp;formiranih tokom globalnih paleoklimatskih promena koje &nbsp;su se odigrale tokom gornjeg&nbsp; i srednjeg&nbsp;pleistocena. Promena boje između lesa i paleozemljišta predstavlja jedno od najvažnijih vizuelnih obeležja&nbsp;ovih litoloških članova. Takođe, navedene promene u bliskoj su vezi sa stepenom razvoja zemljišta.&nbsp;Najizraženije razlike u boji između lesa i paleozemljišta &nbsp;bazirane su na zastupljenosti dva feromagnetična&nbsp;minerala- hematita i getita. Pomenuti gvožđeviti minerali imaju značajnu zastupljenost u zemljištima i&nbsp;nosioci su zapisa o klimatskim i ekološkim promenama. &nbsp;Zemljišta koja sadrže samo, ili gotovo isključivo&nbsp;getit imaju žutu boju. Kada je prisutan hematit boja uglavnom postane crvenkasta, zbog činjenice da crveni&nbsp;hematit veoma uspešno maskira žuti getit. Detaljnim terenskim i laboratorijskim istraživanjima&nbsp;pomenutih lesno-paleozemljišnih sekvenci dobijene su kolorimetrijske vrednosti i vrednosti stenskog&nbsp;magnetizma prezentovane u okviru ove disertacije. Boja lesno-paleozemljišnih &nbsp;sedimenata u vlažnom i suvom&nbsp;stanju&nbsp; određena je primenom Manselovog kataloga boja zemljišta,&nbsp; a reflektivnost boja lesnih i&nbsp;paleozemljišnih uzoraka određena je instrumentalno, pomoću tristimulusnog kolorimetra. Kolorimetrijske&nbsp;vrednosti date su u&nbsp; CIE&nbsp; L*, a*, b* kolornom sistemu.&nbsp; Boje određene u vlažnom i suvom stanju&nbsp; (pomoću&nbsp;Manselovog kataloga boja) korišćene su za izračunavanje vrednosti rubifikacije i melanizacije, parametara&nbsp;koji predstavljaju sastavni deo indeksa razvoja zemljišta. Kao alternativni pokazatelj crvenila zemljišta&nbsp;(rubifikacije) i promene&nbsp; u sadržaju hematita,&nbsp; poslužio je&nbsp; indeks crvenila&nbsp; zemljišta.&nbsp;Vrednovanje/rangiranje crvenila zemljišta izvršeno je za izrazito rubifikovano paleozemljište V-S5 sa&nbsp;profila Dukatar. Takođe je izvršeno i merenje magnetnog susceptibiliteta koji ima široku primenu u lesno-paleozemljišnim &nbsp;studijama kao pokazatelj intenziteta pedogeneze. Rezultati istraživanja &nbsp;predstavljeni u&nbsp;ovoj studiji ukazuju na značaj lokaliteta Orlovat, kao ključnog paleoklimatskog i paleoekološkog arhiva&nbsp;gornjeg pleistocena na prostoru Banata (severna Srbija), odnosno jugoistočnog dela Karpatskog (Panonskog)&nbsp;<br />basena. Sa druge strane, rezultati kolorimetrijsko-magnetnih istraživanja na &nbsp;lokalitetu Dukatar (V-S5)&nbsp;ukazuju da je ispitivano paleozemljište formirano tokom perioda MIS 13-15&nbsp; (479-640 ka),&nbsp; koji se&nbsp;karakteriše višim temperaturama tokom letnjih meseci i/ ili dužim sušnim periodima.&nbsp; Na osnovu&nbsp;paleopedoloških interpretacija, dobijenih kolorimetrijskih vrednosti i vrednosti indeksa razvoja&nbsp;zemljišta izloženih u ovoj studiji, može se konstatovati da ispitivane lesno-paleozemljišne sekvence&nbsp;ukazuju na sukcesiju ekoloških uslova koji se kreću od semi-humidno suptropskih okruženja (V-S5) do&nbsp;tipičnih stepskih okruženja (V-S1). Komparacija sa drugim evroazijskim lesno-paleozemljišnim zapisima&nbsp;ukazuje na prisutnost sličnog paleoklimatskog trenda. Rezultati ove disertacije jasno apostrofiraju značaj&nbsp;primene kolorimetrijskih metoda u interdisciplinarnom pristupu prilikom procene prisutnosti&nbsp;feromagnetika i određivanja stenskog magnetizma lesno-paleozemljišnih sekvenci srednjeg i gornjeg&nbsp;pleistocena u srednjem delu basena Dunava. Takođe, ovakav pristup značajan je prilikom &nbsp;istraživanja&nbsp;klimatskih i ekoloških uslova i uspostavljanja korelacija sa drugim lokalitetima na regionalnom nivou.</p> / <p>Loess-palaeosol sequences in Vojvodina (North Serbia) represent a significant &nbsp;terrestrial sedimentary archives&nbsp;of climate and environmental changes during Pleistocene. The investigated sequence Orlovat on Tami&scaron;, and Dukatar&nbsp;pedocomplex V-S5 on Titel loess plateau are comprised of quaternary sediments, formed due to global paleoclimatic&nbsp;changes during the Late and Middle Pleistocene. Loess and intercalated paleosols are characterized by significantly&nbsp;different colors. Obvious changes in hues can be interpreted as a consequence of different climate conditions under&nbsp;which pedocomplexes were formed. Goethite and hematite are the main iron oxides in loess and paleosols that strongly&nbsp;influence color differences. Presence of the above mentioned ferrimagnetica represent proxy of climatic and ecological&nbsp;changes. Soils containing only, or almost exclusively, goethite are yellow. When hematite is present, the color usually&nbsp;becomes reddish because the red hematite is very effective in masking the yellow goethite. Sampling and laboratory&nbsp;investigations of the mentioned loess-paleosol sections provided rock magnetic and colorimetric perspective on the Late&nbsp;and Middle Plistocene climate presented in this study. Wet colors were determined using a Munsell soil color chart. Dry&nbsp;colors were observed using the same Munsell soil color notation. Then, the dry samples were ground using mortar and&nbsp;pestle and color reflectance of loess and paleosol samples was determined colorimetrically using a chromameter. Color&nbsp;values &nbsp;as determined by the chromameter are given in the CIE L*, a*, b* color space. Wet and dry colors, determined&nbsp;by Munsell soil color chart were used for calculation of Rubification and Melanization Indices. The Rubification Index&nbsp;and Melanization Index represent common soil development indices. As an alternative proxy for soil reddening&nbsp;(rubification) and changes in the hematite content, the Redness Index was determined as well. The Redness Rating was&nbsp;calculated as average from moist and dry Munsell colors for strongly rubified pedocomplex V-S5 (Dukatar section).&nbsp;Rock magnetic measurements were carried out as well, since this parameter is generally &nbsp;applied as proxy for the&nbsp;exclusively pedogenetically formed fraction of ferrimagnetica (as shown in many loess-paleosol studies). The results&nbsp;presented in this study highlighted the importance of the Orlovat section as a key archive for the Late &nbsp;Pleistocene&nbsp;paleoclimate and paleoenvironment of the Banat region in Serbia, the southeastern part of the Carpathian (Pannonian)&nbsp;Basin. On the other hand, rock magnetic and colorimetric results of the Dukatar (V-S5) pedocomplex shows that&nbsp;<br />investigated paleosol was formed during MIS 13-15 (479-640 ka), a period characterized by increase in summer&nbsp;temperature and/or duration of summer dryness. &nbsp;Due to paleopedological interpretations and measured colorimetric and&nbsp;soil development index values, it can be highlited that investigated loess-paleosol sequences presented in this study&nbsp;indicate a succession of interglacial environmental changes from semi-humid subtropical environments (V-S5) towards&nbsp;landscapes with typical steppe soils (V-S1). Comparison with equivalent Eurasian loess-paleosol records indicate a&nbsp;similar paleoclimatic trend. This study points out the potential of a joined colorimetric or spectrometric analyses and&nbsp;rock magnetic analyses in paleoenvironmental investigations on loess-paleosol sequences and correlation establishment&nbsp;between other sections on regional level.</p>

This study was carried out as a bachelor's thesis at KTH Royal Institute of Technology during the spring of 2023, investigating the correlation between the color with the concentration of various metal and metalloids (MMs) in the soil of Marinduque, The Philippines. With a history of mineral exploitation, notably copper and gold, the island has faced persistent environmental challenges, exemplified by the catastrophic waste spills in 1993 and 1996 that contaminated the Boac and Mogpog Rivers. These incidents have left lasting consequences on the environment and human health. The research methodology involved an analysis of soil samples collected from Marinduque, using portable equipment such as Olympus Vanta X-Ray Fluorescence (XRF), color scanning using the Nix Pro 2 Color Sensor, followed by data processing through MATLAB version R2023a. The latter involved statistical methods such as Pearson correlation and p-value, which produced correlation coefficients and identified which correlations were statistically significant. The correlations yielded were those between varying MMs concentrations in the soil and CIE L*a*b* soil color parameters across different municipalities in Marinduque. These correlations offer insights into potential causal relationships between arsenic (As), iron (Fe), lead (Pb), manganese (Mn) and zinc (Zn), and soil discoloration. Based on correlations between MMs concentrations and soil color, future studies can encompass a broader range of soil assessment and contamination risks analysis, thus offering valuable guidance to local communities and authorities in devising effective strategies for mitigating MMs pollution in the natural environment. / Denna studie utfördes som en kandidatuppsats vid Kungliga Tekniska högskolan (KTH) under våren 2023 och undersökte korrelationer mellan färg, metalloid- och metallkoncentrationer i marken på Marinduque, Filippinerna. Med en historia av mineralutvinning, särskilt koppar och guld, har ön stått inför pågående miljöutmaningar, såsom katastrofala avfallsutsläpp som förorenat floderna Boac och Mogpog. Dessa händelser har lämnat långvariga konsekvenser för miljön och människors hälsa. Forskningsmetoden omfattade en analys av jordprover från Marinduque, med användning av laboratorieutrustning som röntgenfluorescens (XRF), färgskanning med Nix Pro 2 Color Sensor, följt av databehandling genom MATLAB version R2023a. Den senare involverade statistiska metoder som Pearson-korrelation och p-värde, vilka genererade korrelationskoefficienter och identifierade vilka korrelationer som var statistiskt signifikanta. De erhållna korrelationerna var mellan varierande metallkoncentrationer i jorden och CIE L*a*b* markfärgsparametrar inom olika kommuner på Marinduque. Dessa korrelationer ger insikter i potentiella kausala samband mellan arsenik (As), järn (Fe), bly (Pb), mangan (Mn) och zink (Zn), samt jordfärg. Baserat på korrelationer mellan metalloid- och metallkoncentrationer i mark och markfärg kan framtida studier täcka en bredare räckvidd av risker för markförorening, och därmed erbjuda värdefull vägledning till lokala samhällen och myndigheter för att utveckla effektiva strategier för att minska förorening av tungmetaller i den naturliga miljön.