Este trabalho teve como objetivo geral avaliar o uso da geoestatística aplicada ao inventário florestal. Especificamente avaliaram-se: a estrutura de continuidade espacial de quatro características dendrométricas, os métodos de ajuste e seleção de modelos da função de semivariância, o comportamento dos intervalos de confiança clássico e geoestatístico e o potencial da krigagem de bloco para a predição volumétrica por talhão. Os dados para realização do presente estudo foram obtidos num povoamento de 987 hectares de Eucalyptus grandis, com sete anos de idade, localizados no município de Itapetininga, São Paulo, pertencente à Votorantin Celulose e Papel (VCP). Pelos semivariogramas anisotrópico e isotrópico avaliou-se a estrutura de continuidade espacial das características: volume, diâmetro médio quadrático, área basal e altura média dominante. Dois modelos da função de semivariância foram ajustados para o volume, por meio de quatro métodos de ajuste e a seleção do melhor modelo foi efetuada a partir do critério de Akaike (AIC) e por meio das técnicas de validação cruzada e preditiva. Quanto às simulações estocásticas com o modelo geoestatístico, verificou-se o desempenho da cobertura do intervalo de confiança clássico e geoestatístico em relação à cobertura nominal. A predição volumétrica por talhão foi obtida da krigagem com simulação em cada um dos talhões do povoamento. Verificouse que as características dendrométricas mensuradas no inventário florestal apresentaram-se estruturadas espacialmente. Este resultado sugeriu que no processamento do inventário florestal deve-se considerar a componente espacial, ou seja, as parcelas não devem ser tratadas de forma independente. Sugere-se o uso conjugado do critério de Akaike e da validação cruzada para seleção de modelos da função de semivariância. Detectou-se que os intervalos de confiança clássico e geoestatístico apresentaram cobertura inferior à cobertura nominal, para uma população espacialmente contínua. Porém, a cobertura do intervalo de confiança do estimador clássico foi bem inferior à cobertura nominal, mostrando viés substancial na estimativa da variância da média quando há estrutura de continuidade espacial. Para populações fixas o estimador clássico proporcionou cobertura observada igual à cobertura nominal. Este resultado comprova a validade da aleatorização para uso do Teorema Central do Limite, na definição do intervalo de confiança, independente da estrutura de continuidade espacial. Na presença de continuidade espacial, o uso do estimador geoestatístico (krigagem de bloco), para estimativa do volume por talhão, é preferido por duas razões: proporciona estimativa da precisão sem viés e é de baixo custo quando comparado ao estimador clássico. / This research evaluated the use of applied geostatistic forestry inventory. Specifically, it evaluated: the continuity of spatial structure of four dendrometric characteristics, the adjustment methods and model selection of the semi variance function, the behavior of classic and geostatístic confidence intervals and the potential of the block krigage for the stand volumetric prediction. Data were obtained in a 987 ha of Eucalyptus grandis forest plantation aged 7 years, located in Itapetininga county- São Paulo State, belonging to Votorantim Pulp and Paper (VCP). The spatial continuity structure of volume, quadratic average diameter, basal area and dominant average height was evaluated through the anisotropic and isotropic semi variogrammes. Two semi variance function models were adjusted for volume, through four adjustment methods. The selection of the best model was made starting from the Akaike information criterion (AIC) and through the crossed validation and prediction techniques. Departing from stochastic simulations, using geostatistic model the performa nce of the classic and geoestatístic confidence interval covering was verified, in relation to the nominal covering. The stands volumetric prediction was obtained from the krigage with simulation in each plantation stand. It was verified that the dendrométric characteristics measured in the forestry inventory presented spatially structured. This result suggested that, in the forestry inventory processing, spatial component should be considered, i.e., the plots should not be treated separately. It seems tha t the AIC and the cross validation for semi variance function model selection must be associated. It was detected that both classic and geostatistic confidence intervals presented lower covering than that of the nominal covering, for a spatial continuous population. However, the confidence covering interval of the classic estimator was much lower than the nominal covering, showing substantial bias in the estimate of the average variance, when there is structure of spatial continuity. For fixed populations, the classic estimator provided observed covering equal to the nominal covering. Thus, proving that the validity of the randomization for use of the Central Limit Theorem, in the definition of the confidence interval, independently of the structure of space continuity. The use of the geoestatístic estimator (block krigage) for estimating stand volume, in the presence of spatial continuity, is preferred because it provides unbiased and precise estimate at lower cost as compared to the classic estimator.

Este trabalho teve como objetivo geral avaliar o uso da geoestatística aplicada ao inventário florestal. Especificamente avaliaram-se: a estrutura de continuidade espacial de quatro características dendrométricas, os métodos de ajuste e seleção de modelos da função de semivariância, o comportamento dos intervalos de confiança clássico e geoestatístico e o potencial da krigagem de bloco para a predição volumétrica por talhão. Os dados para realização do presente estudo foram obtidos num povoamento de 987 hectares de Eucalyptus grandis, com sete anos de idade, localizados no município de Itapetininga, São Paulo, pertencente à Votorantin Celulose e Papel (VCP). Pelos semivariogramas anisotrópico e isotrópico avaliou-se a estrutura de continuidade espacial das características: volume, diâmetro médio quadrático, área basal e altura média dominante. Dois modelos da função de semivariância foram ajustados para o volume, por meio de quatro métodos de ajuste e a seleção do melhor modelo foi efetuada a partir do critério de Akaike (AIC) e por meio das técnicas de validação cruzada e preditiva. Quanto às simulações estocásticas com o modelo geoestatístico, verificou-se o desempenho da cobertura do intervalo de confiança clássico e geoestatístico em relação à cobertura nominal. A predição volumétrica por talhão foi obtida da krigagem com simulação em cada um dos talhões do povoamento. Verificouse que as características dendrométricas mensuradas no inventário florestal apresentaram-se estruturadas espacialmente. Este resultado sugeriu que no processamento do inventário florestal deve-se considerar a componente espacial, ou seja, as parcelas não devem ser tratadas de forma independente. Sugere-se o uso conjugado do critério de Akaike e da validação cruzada para seleção de modelos da função de semivariância. Detectou-se que os intervalos de confiança clássico e geoestatístico apresentaram cobertura inferior à cobertura nominal, para uma população espacialmente contínua. Porém, a cobertura do intervalo de confiança do estimador clássico foi bem inferior à cobertura nominal, mostrando viés substancial na estimativa da variância da média quando há estrutura de continuidade espacial. Para populações fixas o estimador clássico proporcionou cobertura observada igual à cobertura nominal. Este resultado comprova a validade da aleatorização para uso do Teorema Central do Limite, na definição do intervalo de confiança, independente da estrutura de continuidade espacial. Na presença de continuidade espacial, o uso do estimador geoestatístico (krigagem de bloco), para estimativa do volume por talhão, é preferido por duas razões: proporciona estimativa da precisão sem viés e é de baixo custo quando comparado ao estimador clássico. / This research evaluated the use of applied geostatistic forestry inventory. Specifically, it evaluated: the continuity of spatial structure of four dendrometric characteristics, the adjustment methods and model selection of the semi variance function, the behavior of classic and geostatístic confidence intervals and the potential of the block krigage for the stand volumetric prediction. Data were obtained in a 987 ha of Eucalyptus grandis forest plantation aged 7 years, located in Itapetininga county- São Paulo State, belonging to Votorantim Pulp and Paper (VCP). The spatial continuity structure of volume, quadratic average diameter, basal area and dominant average height was evaluated through the anisotropic and isotropic semi variogrammes. Two semi variance function models were adjusted for volume, through four adjustment methods. The selection of the best model was made starting from the Akaike information criterion (AIC) and through the crossed validation and prediction techniques. Departing from stochastic simulations, using geostatistic model the performa nce of the classic and geoestatístic confidence interval covering was verified, in relation to the nominal covering. The stands volumetric prediction was obtained from the krigage with simulation in each plantation stand. It was verified that the dendrométric characteristics measured in the forestry inventory presented spatially structured. This result suggested that, in the forestry inventory processing, spatial component should be considered, i.e., the plots should not be treated separately. It seems tha t the AIC and the cross validation for semi variance function model selection must be associated. It was detected that both classic and geostatistic confidence intervals presented lower covering than that of the nominal covering, for a spatial continuous population. However, the confidence covering interval of the classic estimator was much lower than the nominal covering, showing substantial bias in the estimate of the average variance, when there is structure of spatial continuity. For fixed populations, the classic estimator provided observed covering equal to the nominal covering. Thus, proving that the validity of the randomization for use of the Central Limit Theorem, in the definition of the confidence interval, independently of the structure of space continuity. The use of the geoestatístic estimator (block krigage) for estimating stand volume, in the presence of spatial continuity, is preferred because it provides unbiased and precise estimate at lower cost as compared to the classic estimator.

La région de Katiola, située au centre de la Côte d’Ivoire est affectée par des variations climatiques. Cette région d’une superficie de 9452 kilomètres est à cheval sur deux bassins versants, à l’ouest le bassin du Bandama et à l’est le bassin du Comoé. Malgré le manque des ressources en eau, cette zone connaît une intense activité de mobilisation et d’utilisation des eaux : périmètres sucriers dans les localités de Tafiré, les parcelles de riz irriguées et activités pastorales à travers le département. Ce travail consiste à localiser les sites potentiels des puits et forages à l’aide de la géostatistique et de la télédétection. Des outils tel que les sondes géophysiques, permettent une compréhension des caractéristiques hydrogéologiques des formations. Une compréhension de la productivité des formations géologiques par l'étude des relevés de forages et de la télédétection peut permettre une meilleure compréhension des aquifères de ces formations. L’objectif de cette étude est de mettre en place des valeurs de référence devant servir comme outils de gestion, de surveillance et voire même d’aide à la prise de décision. Egalement rentabiliser le coût des forages en proposant le maximum d’ouvrages avec beaucoup de chance de succès et établir un lien entre les formations et la circulation de l'eau souterraine (espacement, longueur, connectivité). Cette étude nous a présenté les potentialités que regorgent les images SRTM. Leur traitement nous a permis de faire une cartographie assez détaillée des limites de bassin versant, du réseau hydrographique, et d’établir l’ordre des cours d’eau selon Strahler. Le calcul de l’Index Topographique d’Humidité montre bien la corrélation entre la topographie, les sols et la qualité des sols. Malgré l’étendue de notre zone d’étude, il a été possible de trouver une corrélation entre les indices topographiques, la répartition des champs et les caractéristiques du sol. Ces résultats nous ont permis d’avoir une nette amélioration de la classification des sols et l’occupation à partir d’image LANDSAT. Les images LANDSAT, nous ont également permis de suivre le phénomène d’eutrophisation et de disparition des plans d’eau de surface dont souffre le département. Nous avons pu établir l’ordre d’apparition des végétaux sur les plans d’eau, ceci jusqu'à la disparition totale du cours d’eau / The Katiola region, located in central Côte d'Ivoire, suffers climatic variations. This region has an area of 9,452 km². It is straddling two watersheds, the Bandama basin to the West, and the Comoé basin to the East. Despite the lack of water resources, this area is experiencing an intense mobilization and use of water: sugar stores in the localities of Tafiré, paddy fields and irrigated pastoral activities across the department. This work aims to locate potential sites for drilling wells using eostatistics and remote sensing. An understanding of the productivity of geologic formations by studying the records of boreholes and remote sensing can provide a better understanding of the aquifers in these formations. The objective of this study is also to establish benchmarks to serve as management tools, monitoring and even aid in decision making. The goal is also to make a maximum of successful drillings, and establish a link between these informations (spacing, length, connectivity) and groundwater movements. This study presents the potential of the DEM SRTM images. Their processing llowed us to make a fairly detailed mapping of the boundaries of catchments, drainage network, and establish the order of watercourses according to the Strahler classification. The calculation of the Topographic Index Humidity shows the correlation between topography, soil and soil quality. Despite the size of our study area, it was possible to find a correlation between the topographic indices, the distribution of fields and soil characteristics. These results enabled us improving soil classification and occupation from LANDSAT imagery. Using LANDSAT images, we also monitored the eutrophisation and isappearance of surficial water bodies in the department. We could follow the order of appearance of plants on the water, until the total disappearance of the watercourse

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-09-05Bitstream added on 2014-06-13T19:21:49Z : No. of bitstreams: 1 nascimento_gf_dr_rcla.pdf: 1247848 bytes, checksum: 89c8f2950afff4ac2857fc4e72433047 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho teve por objetivo verificar a variabilidade espacial de atributos químicos do solo, referentes à macronutrientes utilizando métodos estatísticos e geoestatísticos, em uma área considerada homogênea, contendo campo com pastagem e área de floresta. A área escolhida foi a da Fazenda Mata Verde, situada no município de Candeias do Jamari – RO, a cerca de 30 km da capital. Na fase inicial da pesquisa foi elaborado um plano amostral, a partir de uma préamostragem georreferenciada, que resultou na determinação do tamanho da amostra para cada uma das áreas estudadas, cuja opção foi coletar 130 amostras no perfil 00,20 m distribuídas em malha quadrada para cada uma das áreas. Os dados foram analisados em duas fases: análise química e análise estatística. A análise química das amostras foi realizada para identificar os teores de alumínio (Al), cálcio (Ca), matéria orgânica (MO) e potencial de hidrogênio (pH). Para a realização da análise quantitativa, os valores resultantes da análise química foram armazenados em planilhas eletrônicas com os respectivos posicionamentos geográficos. Na análise descritiva e inferências estatísticas clássicas, foram efetuados os cálculos da média, variância, desvio padrão, coeficiente de variação, coeficiente de assimetria e coeficiente de curtose, dos dados amostrados. Foram ajustados modelos teóricos de variogramas aos dados experimentais e realizado o teste de validação cruzada, bem como a construção de mapas de atributos de solo, fazendo uso de krigagem ordinária. A partir dos resultados obtidos, foi possível concluir que a ocorrência de disparidades nos mapas dos atributos Al, Ca, MO e pH, nas áreas estudadas, é um indicativo da necessidade de adoção de metodologias diferenciadas para uso da área de pastagem, considerando o manejo adotado pelo pecuarista. / The purpose of this work is to verify spatial variability of soil’s macro nutrients chemical attributes using statistical and geostatistical tools, in an area considered homogeneous containing pasture and forest. The chosen area was the Mata Verde Farm situated in Candeias do Jamari City – Rondonia State, distant 30 km from the State capital. In the initial stage a sampling plan was elaborated based upon a georeferencing presampling. This resulted in sample sizes for each one of studied areas. The chosen option was the collect of 130 samples in soil profile 00.20 m grid distributed for each one of the areas. The data was analyzed in two phases: chemical analysis and statistical analysis. The samples’ chemicals analysis were done to identify macronutrients contents Al, Ca, organic matter (MO) and pH and the values of the chemical analysis were recorded in spreadsheets with respective geographic positions. To descriptive analysis and classic statistical inferences were carried out calculating means, variance, standard deviation, variation coefficient, asymmetry coefficient and kurtosis coefficient of sampled data. The theoretic model of variograms were adjusted to experimental data and carried out a cross validation test, as well as the maps construction of soil attributes using ordinary kriging. From results was possible to conclude that the occurrence of disparities in spatial distribution maps of aluminum, calcium, organic matter and pH in studied areas is an indicative of necessity of adoption of differentiated methodologies for use of the pasture area, considering the management adopted by the cattle farmers.

Orientador: Paulo Milton Barbosa Landim / Banca: Célia Regina Lopes Zimback / Banca: Dilermando Perecin / Banca: Marcelo Monteiro da Rocha / Banca: Roberto Wagner Lourenço / Resumo: O presente trabalho teve por objetivo verificar a variabilidade espacial de atributos químicos do solo, referentes à macronutrientes utilizando métodos estatísticos e geoestatísticos, em uma área considerada homogênea, contendo campo com pastagem e área de floresta. A área escolhida foi a da Fazenda Mata Verde, situada no município de Candeias do Jamari - RO, a cerca de 30 km da capital. Na fase inicial da pesquisa foi elaborado um plano amostral, a partir de uma préamostragem georreferenciada, que resultou na determinação do tamanho da amostra para cada uma das áreas estudadas, cuja opção foi coletar 130 amostras no perfil 00,20 m distribuídas em malha quadrada para cada uma das áreas. Os dados foram analisados em duas fases: análise química e análise estatística. A análise química das amostras foi realizada para identificar os teores de alumínio (Al), cálcio (Ca), matéria orgânica (MO) e potencial de hidrogênio (pH). Para a realização da análise quantitativa, os valores resultantes da análise química foram armazenados em planilhas eletrônicas com os respectivos posicionamentos geográficos. Na análise descritiva e inferências estatísticas clássicas, foram efetuados os cálculos da média, variância, desvio padrão, coeficiente de variação, coeficiente de assimetria e coeficiente de curtose, dos dados amostrados. Foram ajustados modelos teóricos de variogramas aos dados experimentais e realizado o teste de validação cruzada, bem como a construção de mapas de atributos de solo, fazendo uso de krigagem ordinária. A partir dos resultados obtidos, foi possível concluir que a ocorrência de disparidades nos mapas dos atributos Al, Ca, MO e pH, nas áreas estudadas, é um indicativo da necessidade de adoção de metodologias diferenciadas para uso da área de pastagem, considerando o manejo adotado pelo pecuarista. / Abstract: The purpose of this work is to verify spatial variability of soil's macro nutrients chemical attributes using statistical and geostatistical tools, in an area considered homogeneous containing pasture and forest. The chosen area was the Mata Verde Farm situated in Candeias do Jamari City - Rondonia State, distant 30 km from the State capital. In the initial stage a sampling plan was elaborated based upon a georeferencing presampling. This resulted in sample sizes for each one of studied areas. The chosen option was the collect of 130 samples in soil profile 00.20 m grid distributed for each one of the areas. The data was analyzed in two phases: chemical analysis and statistical analysis. The samples' chemicals analysis were done to identify macronutrients contents Al, Ca, organic matter (MO) and pH and the values of the chemical analysis were recorded in spreadsheets with respective geographic positions. To descriptive analysis and classic statistical inferences were carried out calculating means, variance, standard deviation, variation coefficient, asymmetry coefficient and kurtosis coefficient of sampled data. The theoretic model of variograms were adjusted to experimental data and carried out a cross validation test, as well as the maps construction of soil attributes using ordinary kriging. From results was possible to conclude that the occurrence of disparities in spatial distribution maps of aluminum, calcium, organic matter and pH in studied areas is an indicative of necessity of adoption of differentiated methodologies for use of the pasture area, considering the management adopted by the cattle farmers. / Doutor

O gerenciamento agrícola no âmbito da Agricultura de Precisão visa explorar o potencial da lavoura considerando as diferenças existentes em cada local. Deste modo, é necessário um grande número de informações, como a quantidade produzida ou renda obtida, sendo que estas devem ser coletadas de maneira rápida, automatizada e georreferenciada. No entanto, no caso da cana-de-açúcar, a qualidade ou teor de açúcares também irá influenciar diretamente na renda do produtor. Diversos estudos propõem métodos de automatização da colhedora visando ao monitoramento da produtividade na cultura, mas poucos consideram a análise da qualidade no processo. Dentre os métodos existentes para medição do teor de açúcar o que mais se adequa a esta necessidade é a espectrometria. Deve-se, portanto, avaliar a possibilidade de seu uso e com qual forma de amostragem se obtêm as melhores calibrações. Para isso, espectros obtidos de diferentes formas físicas da amostra (corte, lasca, casca, caldo e fibras) foram correlacionados com resultados laboratoriais com Brix, Pol, ATR, pureza e teor de fibras. Para as correlações, foram utilizadas análises multivariadas do tipo PLSR. Dentre os espectros obtidos diretamente nos colmos, as medições na lasca foram as que resultaram em melhores correlações com o Brix. No entanto, ao se utilizar espectros obtidos diretamente dos colmos para prever resultados vindos de amostras compostas, as diferenças entre os colmos reduzem a capacidade de predição do método. Assim, espectros obtidos das amostras compostas de caldo ou fibras foram as que melhor se correlacionaram com os dados de laboratório. O teor de fibras foi o parâmetro que menos se correlacionou com as medições espectrais. Ressalta-se que foram encontradas diferenças de qualidade entre diferentes alturas no colmo. Foi realizado também o mapeamento da qualidade em um talhão comercial e, neste, observou-se a dependência espacial entre as amostras. A espectrometria foi eficaz em mapear regiões com padrões de qualidade diferentes ao longo do talhão. Obteve-se coeficiente de variação de 5% do teor de qualidade em um talhão de 16,5ha, o que poderia justificar o gerenciamento de ações localizadas. / Site specific farm management aims to explore the potential of the crop considering the differences within the field. Thus, a large amount of information is necessary, as yield or obtained income, this information shall be collected in a fast, automated and georreferenced way. However, in the case of sugarcane, quality, or sugar content will also directly influence farmer\'s income. Several studies suggest harvester automation aiming to monitor yield, but few consider the quality analysis in the process. Among the existing methods for measuring sugar content the one that is best suited to this need is the spectroscopy. Therefore, it is necessary to assess the feasibility of its use and which form of sampling will obtain better calibrations. So, spectra that were obtained from different sample forms (cross sectional surface, transverse sectional surface, skin, juice and fiber) were related to laboratory results of Brix, Pol, ATR, Purity and fiber content. For the correlations, multivariate analyzes using PLSR were used. Among the spectra obtained directly in the stalks, the measurements on the transverse sectional surface were the ones with better correlations with Brix. However, when using spectra directly from the stalks to predict results obtained from composite samples, the differences between the stalks reduce the predictive capacity of the method. So spectra obtained from composite samples like juice or fibers were those with best capacity to predict laboratory data. The fiber content was the parameter that less correlated with spectral measurements. Quality differences were found between different heights in the stem. Quality parameters were also mapped in a commercial field and spatial dependence between samples was found. The spectrometry was effective in mapping regions with different quality levels over the field. A coefficient of variation of 5% was obtained in a 16.5 ha field, which could justify local management actions.

Os modelos geoestatísticos bivariados denem funções aleatórias para dois processos estocásticos com localizações espaciais conhecidas. Pode-se adotar a suposição da existência de um campo aleatório gaussiano latente para cada variável aleatória. A suposição de gaussianidade do processo latente é conveniente para inferências sobre parâmetros do modelo e para obtenção de predições espaciais, uma vez que a distribuição de probabilidade conjunta para um conjunto de pontos do processo latente é também gaussiana. A matriz de covariância dessa distribuição deve ser positiva denida e possuir a estrutura de variabilidade espacial entre e dentre os atributos. Gelfand et al. (2004) e Diggle e Ribeiro Jr. (2007) propuseram estratégias para estruturar essa matriz, porém não existem muitos relatos sobre o uso e avaliações comparativas entre essas abordagens. Neste trabalho foi conduzido um estudo de simulação de modelos geoestatísticos bivariados em conjunto com estimação por máxima verossimilhança e krigagem ordinária, sob diferentes congurações amostrais de localizações espaciais. Também foram utilizados dados provenientes da análise de solo de uma propriedade agrícola com 51,8ha de área, onde foram amostradas 67 localizações georeferenciadas. Foram utilizados os valores mensurados de pH e da saturação por bases do solo, que foram submetidas à análise descritiva espacial, modelagens geoestatísticas univariadas, bivariadas e predições espaciais. Para vericar vantagens quanto à adoção de modelos univariados ou bivariados, a amostra da saturação por bases, que possui coleta mais dispendiosa, foi dividida em uma subamostra de modelagem e uma subamostra de controle. A primeira foi utilizada para fazer a modelagem geoestatística e a segunda foi utilizada para comparar as precisões das predições espaciais nas localizações omitidas no processo de modelagem. / Bivariate geostatistical models dene random functions for two stochastic processes with known spatial locations. Existence of a Gaussian random elds can be assumed for each latent random variable. This Gaussianity assumption for the latent process is a convenient one for the inferences on the model parameters and for spatial predictions once the joint distribution for a set of points is multivariate normal. The covariance matrix of this distribution should be positivede nite and to have the spatial variability structure between and among the attributes. Gelfand et al. (2004) and Diggle e Ribeiro Jr. (2007) suggested strategies for structuring this matrix, however there are few reports on comparing approaches. This work reports on a simulation study of bivariate models together with maximum likelihood estimators and spatial prediction under dierent sets of sampling locations space. Soil sample data from a eld with 51.8 hectares is also analyzed with the two soil attributes observed at 67 spatial locations. Data on pH and base saturation were submitted to spatial descriptive analysis, univariate and bivariate modeling and spatial prediction. To check for advantages of the adoption of univariate or bivariate models, the sample of the more expensive variable was divided into a modeling and testing subsamples. The rst was used to t geostatistical models, and the second was used to compare the spatial prediction precisions in the locations not used in the modeling process.

A caracterização geotécnica de maciços rochosos é um dos aspectos mais importantes para o sucesso de um empreendimento mineiro. Desta forma é preciso ter um investimento significativo para a aquisição de dados durante a fase de pesquisa mineral, bem como um grande esforço para manipular os dados obtidos. Para se determinar as propriedades de um maciço, é necessário estabelecer, primeiramente, as diferenças entre rochas intacta e maciço rochoso. O comportamento mecânico destas duas classes pode apresentar grandes diferenças quando analisadas em laboratório. Um dos métodos mais utilizados no ambiente mineiro para classificar o maciço rochoso é o Rock Mass Rating (RMR), sistema que consiste em ranquear os seguintes parâmetros: Rock Quality Designation (RQD), espaçamento entre fraturas, resistência a compressão simples (UCS), qualidade das descontinuidades e presença de água no maciço. Este trabalho tem por utilizar a geoestatística para primeiro se conhecer algumas das particularidades destas variáveis, tais como a não linearidade, o comportamento em diferentes direções e a união de diferentes populações e posteriormente usar as técnicas de krigagem para criar um modelo geotécnico tridimensional. A geoestatística nos permite obter uma estimativa mais precisa e ter um maior conhecimento da incerteza do fenômeno, entretanto o RMR, por não ser uma variável aditiva, não se pode aplicar diretamente o uso das técnicas de krigagem. Assim uma metodologia é proposta para se estimar cada um dos parâmetros, ranqueá-los de acordo com seus valores e por fim obter a classificação RMR através do somatório destes ranques. Os resultados são comparados com a geologia estrutural da região de estudo, para se analisar a relação desta com a qualidade do maciço. A metodologia proposta apresentou uma melhora significante na qualidade de informações no local estimado e mostrou ser uma tentativa consistente para se criar um modelo geotécnico 3D. / The geotechnical characterization of rock masses is one of the most important aspects for the success of a mining enterprise. In this way, it is necessary to have a significant investment to acquire data during the mineral research phase and to make a great effort to manipulate and interpret the obtained data. In order to know a rock, it is necessary to establish the differences of properties between rock intact and rocky mass. The mechanical behavior of these two classes can present great differences when analyzed in the laboratory. One of the methods most used in the mining environment to classify the rock mass is the Rock Mass Rating (RMR) system, which consists of ranking the following parameters: Rock Quality Designation (RQD), fracture spacing, simple compression strength (UCS) quality of the discontinuities and presence of water in the massif. This work has to use geostatistics to first know some of the peculiarities of these variables, such as nonlinearity, behavior in different directions and the union of different populations and later to use kriging techniques to create a three - dimensional geotechnical model. The geostatistics allows us to obtain a more accurate estimate and to have a better knowledge of the uncertainty of the phenomenon, however, the RMR is not an additive variable, so cannot be directly applied the use of kriging techniques. Thus a methodology is proposed to estimate each of the parameters, rank them according to their values and finally obtain the RMR classification through the sum of these ranks. The results are compared with the structural geology of the study region, in order to analyze its relation with the quality of the rock mass. The proposed methodology presented a significant improvement in the quality of information at the estimated site and proved to be a consistent attempt to create a 3D geotechnical model.

Conhecer a resposta da cultura do algodoeiro (Gossypium hirsutum L var. latifolium Hutch) à variabilidade espacial de atributos físicos e químicos do solo e seu comportamento espectral mediante doses variadas de fertilizantes pode ajudar a estabelecer estratégias de manejo do solo e da cultura, com melhor uso de corretivos e fertilizantes. Dentro deste contexto, este trabalho foi desenvolvido para: a) estudar a variabilidade espacial da fertilidade do solo, estado nutricional, população de plantas, número de estruturas reprodutivas e produtividade do algodoeiro em uma lavoura comercial; b) verificar as relações de causa e efeitos entre as variáveis estudadas; c) avaliar o efeito da variação de doses de nitrogênio na detecção do teor de nitrogênio foliar do algodoeiro utilizando propriedades de reflectância através de um sensor óptico ativo. Para isso, foram conduzidos dois experimentos diferenciados. O primeiro foi realizado numa lavoura comercial, localizada em Chapadão do Céu, GO. Os dados foram coletados numa área de 90 hectares, dividida numa malha com espaçamento regular de 100 m entre pontos, formando um retângulo com 10 colunas e 11 linhas. Para detectar a variação na pequena escala, foram feitas amostragens mais intensas com espaçamento de 33 m, formando 5 "ilhas", constituindo um total de 170 amostras. Os dados foram submetidos às análises estatísticas descritivas, geoestatística, interpolação através de krigagem ordinária e regressão pelo método "stepwise". A variabilidade expressa pelo coeficiente de variação foi baixa a moderada para todas as variáveis analisadas, com exceção de maçãs retidas e P no solo. Os resultados da análise geoestatística indicaram que os fatores de produção da cultura do algodoeiro apresentam, em sua maioria, dependência espacial e esta deve ser considerada quando da definição de esquemas de amostragem e práticas de manejo do solo e da cultura. A produtividade do algodoeiro foi significativamente afetada por N, P, Ca e Mg no tecido foliar e fração areia e argila do solo. O segundo experimento foi realizado na área experimental da USP/ESALQ, em Piracicaba, SP. O delineamento experimental foi o aleatorizado em blocos, com cinco tratamentos (0, 50, 100, 150 e 200 kg ha-1 de N) e quatro repetições. Os dados do índice de vegetação da diferença normalizada (NDVI) e da razão simples vermelho/infravermelho próximo (V/IVP) foram coletados no período de 23 a 92 dias após a emergência (DAE) totalizando nove datas de coleta. Foram coletados também dados referentes ao índice de clorofila, índice de área foliar (IAF) e altura de plantas. Os valores do NDVI apresentaram uma tendência crescente ao longo do período das leituras, enquanto a relação V/IVP teve comportamento inverso, e a partir de 45 DAE, foram afetados significativamente pelas doses de N aplicadas. Relações significativas foram observadas entre os valores do NDVI e índice de clorofila e IAF. Aos 92 DAE o NDVI apresentou relação linear positiva e altamente significativa com o teor foliar de N. Os resultados obtidos indicam que as técnicas de geoestatística e sensoriamento remoto podem auxiliar na tomada de decisões sobre as práticas de calagem e adubação em taxa variada na cultura do algodoeiro. / Know the cotton answer (Gossypium hirsutum L. var. latifolium Hutch) to the spatial variability of soil physical and chemical attributes and its spectral behavior by means of varied rates of nutrients can help to establish soil and crop management strategies, with better use of lime and fertilizers. This work was developed to: a) study the spatial variability of soil fertility, nutritional state, plants population, reproductive structures number and cotton yield in a commercial field; b) to study the relationships among those variables; c) to evaluate the effect of the variation of nitrogen levels on the detection of its content on cotton leaves using reflectance properties by an active optical sensor. Two differentiated experiments were conducted; the first one was located in a commercial field in Chapadão do Céu, GO. Data were collected in a area of 90 hectares, divided in a regular grid of 100 m with 10 columns and 11 lines. In order to detect the variation in the small scale, more intense samplings with spacing of 33 m were conducted forming 5 islands, constituting a total of 170 samples. The data were submitted to the descriptive statistical analysis, geostatistic, interpolation through ordinary kriging, and stepwise regression analysis. The variability expressed by variation coefficient were low to moderated for all analyzed variables, except for healthy bolls and soil P. Geostatistics analysis indicated that the crop cotton factors of production present, in its majority, spatial dependence and this should be considered when of the definition of sampling schemes and soil and crop management practices. Cotton yield was affected significantly by N, P, Ca and Mg in the leaves, as well as sand and clay fraction of the soil. The second experiment was accomplished in an experimental area at USP/ESALQ, in Piracicaba, SP. The experiment was conducted as a randomized block design and treatments consisted on five levels of nitrogen fertilization (0, 50, 100, 150 and 200 kg of N ha-1) with four replications. The readings of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI and the ratio Red/Near infrared (RED/NIR) were collected between 23 to 92 days after the emergency (DAE), with the total of 9 visits. Data referred to the chlorophyll index, leaf area index (LAI) and plants height were also collected. The values of NDVI presented a growing tendency along the period, while RED/NIR had an inverse behavior, being significantly affected by the rates of applied N, starting from 45 DAE. At 92 DAE, NDVI presented a positive linear relationship with leaves N content. Significant relationships were observed between the values of NDVI and chlorophyll index and LAI. The results obtained indicate that geostatistic techniques and remote sensing can help on management decisions for variable rate application of lime and fertilizers in cotton.

Conhecer a resposta da cultura do algodoeiro (Gossypium hirsutum L var. latifolium Hutch) à variabilidade espacial de atributos físicos e químicos do solo e seu comportamento espectral mediante doses variadas de fertilizantes pode ajudar a estabelecer estratégias de manejo do solo e da cultura, com melhor uso de corretivos e fertilizantes. Dentro deste contexto, este trabalho foi desenvolvido para: a) estudar a variabilidade espacial da fertilidade do solo, estado nutricional, população de plantas, número de estruturas reprodutivas e produtividade do algodoeiro em uma lavoura comercial; b) verificar as relações de causa e efeitos entre as variáveis estudadas; c) avaliar o efeito da variação de doses de nitrogênio na detecção do teor de nitrogênio foliar do algodoeiro utilizando propriedades de reflectância através de um sensor óptico ativo. Para isso, foram conduzidos dois experimentos diferenciados. O primeiro foi realizado numa lavoura comercial, localizada em Chapadão do Céu, GO. Os dados foram coletados numa área de 90 hectares, dividida numa malha com espaçamento regular de 100 m entre pontos, formando um retângulo com 10 colunas e 11 linhas. Para detectar a variação na pequena escala, foram feitas amostragens mais intensas com espaçamento de 33 m, formando 5 "ilhas", constituindo um total de 170 amostras. Os dados foram submetidos às análises estatísticas descritivas, geoestatística, interpolação através de krigagem ordinária e regressão pelo método "stepwise". A variabilidade expressa pelo coeficiente de variação foi baixa a moderada para todas as variáveis analisadas, com exceção de maçãs retidas e P no solo. Os resultados da análise geoestatística indicaram que os fatores de produção da cultura do algodoeiro apresentam, em sua maioria, dependência espacial e esta deve ser considerada quando da definição de esquemas de amostragem e práticas de manejo do solo e da cultura. A produtividade do algodoeiro foi significativamente afetada por N, P, Ca e Mg no tecido foliar e fração areia e argila do solo. O segundo experimento foi realizado na área experimental da USP/ESALQ, em Piracicaba, SP. O delineamento experimental foi o aleatorizado em blocos, com cinco tratamentos (0, 50, 100, 150 e 200 kg ha-1 de N) e quatro repetições. Os dados do índice de vegetação da diferença normalizada (NDVI) e da razão simples vermelho/infravermelho próximo (V/IVP) foram coletados no período de 23 a 92 dias após a emergência (DAE) totalizando nove datas de coleta. Foram coletados também dados referentes ao índice de clorofila, índice de área foliar (IAF) e altura de plantas. Os valores do NDVI apresentaram uma tendência crescente ao longo do período das leituras, enquanto a relação V/IVP teve comportamento inverso, e a partir de 45 DAE, foram afetados significativamente pelas doses de N aplicadas. Relações significativas foram observadas entre os valores do NDVI e índice de clorofila e IAF. Aos 92 DAE o NDVI apresentou relação linear positiva e altamente significativa com o teor foliar de N. Os resultados obtidos indicam que as técnicas de geoestatística e sensoriamento remoto podem auxiliar na tomada de decisões sobre as práticas de calagem e adubação em taxa variada na cultura do algodoeiro. / Know the cotton answer (Gossypium hirsutum L. var. latifolium Hutch) to the spatial variability of soil physical and chemical attributes and its spectral behavior by means of varied rates of nutrients can help to establish soil and crop management strategies, with better use of lime and fertilizers. This work was developed to: a) study the spatial variability of soil fertility, nutritional state, plants population, reproductive structures number and cotton yield in a commercial field; b) to study the relationships among those variables; c) to evaluate the effect of the variation of nitrogen levels on the detection of its content on cotton leaves using reflectance properties by an active optical sensor. Two differentiated experiments were conducted; the first one was located in a commercial field in Chapadão do Céu, GO. Data were collected in a area of 90 hectares, divided in a regular grid of 100 m with 10 columns and 11 lines. In order to detect the variation in the small scale, more intense samplings with spacing of 33 m were conducted forming 5 islands, constituting a total of 170 samples. The data were submitted to the descriptive statistical analysis, geostatistic, interpolation through ordinary kriging, and stepwise regression analysis. The variability expressed by variation coefficient were low to moderated for all analyzed variables, except for healthy bolls and soil P. Geostatistics analysis indicated that the crop cotton factors of production present, in its majority, spatial dependence and this should be considered when of the definition of sampling schemes and soil and crop management practices. Cotton yield was affected significantly by N, P, Ca and Mg in the leaves, as well as sand and clay fraction of the soil. The second experiment was accomplished in an experimental area at USP/ESALQ, in Piracicaba, SP. The experiment was conducted as a randomized block design and treatments consisted on five levels of nitrogen fertilization (0, 50, 100, 150 and 200 kg of N ha-1) with four replications. The readings of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI and the ratio Red/Near infrared (RED/NIR) were collected between 23 to 92 days after the emergency (DAE), with the total of 9 visits. Data referred to the chlorophyll index, leaf area index (LAI) and plants height were also collected. The values of NDVI presented a growing tendency along the period, while RED/NIR had an inverse behavior, being significantly affected by the rates of applied N, starting from 45 DAE. At 92 DAE, NDVI presented a positive linear relationship with leaves N content. Significant relationships were observed between the values of NDVI and chlorophyll index and LAI. The results obtained indicate that geostatistic techniques and remote sensing can help on management decisions for variable rate application of lime and fertilizers in cotton.