ABSTRACT When the harvesting of sugarcane involves a mechanized process, plant residues remain on the soil surface, which makes proximal and remote sensing difficult to monitor. This study aimed to evaluate, under laboratory conditions, differences in the soil spectral behavior of surface layers Quartzipsamment and Hapludox soil classes due to increasing levels of sugarcane’s dry (DL) and green (GL) leaf cover on the soil. Soil cover was quantified by supervised classification of the digital images (photography) taken of the treatments. The spectral reflectance of the samples was obtained using the FieldSpec Pro (350 to 2500 nm). TM-Landsat bands were simulated and the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and soil line were also determined. Soil cover ranged from 0 to 89 % for DL and 0 to 80 % for GL. Dry leaf covering affected the features of the following soil constituents: iron oxides (480, 530 and 900 nm) and kaolinite (2200 nm). Water absorption (1400 and 1900 nm) and chlorophyll (670 nm) were determinant in differentiating between bare soil and GL covering. Bands 3 and 4 and NDVI showed pronounced variations as regards differences in soil cover percentage for both DL and GL. The soil line allowed for discrimination of the bare soil from the covered soil (DL and GL). High resolution sensors from about 50 % of the DL or GL covering are expected to reveal differences in soil spectral behavior. Above this coverage percentage, soil assessment by remote sensing is impaired.

Os componentes do solo como matéria orgânica, teor e forma dos óxidos de ferro, umidade e textura, influenciam na interação deste com a energia eletromagnética, sendo assim o conhecimento da energia refletida por diferentes classes de solos pode auxiliar em suas discriminações. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a possibilidade de diferenciar classes de solos ao longo de dois transectos, por meio do comportamento espectral de campo de diferentes classes, utilizando para tanto a análise visual e estatística multivariada. Nos transectos foram demarcados pontos equidistantes em 100 m, de onde coletaram-se amostras de solo georreferenciadas da camada superficial, na profundidade de 0 a 0,20 m. Na área em estudo, foram descritas 10 classes de solos, por meio de análises de laboratório das amostras superficiais e descrição morfológica de perfis, sendo cada solo classificado de acordo com o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. Para separação das unidades de solos e estabelecimento de seus limites na paisagem utilizaram-se três métodos: a) tradicional, avaliando-se a correlação solo-paisagem; b) avaliação qualitativa das curvas espectrais e c) análise multivariada para discriminação das classes de solos. A comparação entre os métodos possibilitou avaliar o uso da espectrorradiometria na diferenciação de classes de solos, sendo que o método estatístico separou maior número de classes. Foi possível delimitar os limites das unidades de solos da área de estudo bem como as diferenças de textura, cor, ferro total e matéria orgânica entre as unidades, por meio da variação nas respostas espectrais das amostras de solos avaliadas.

Soil components, such as organic matter, the levels and form of iron oxides, moisture and texture, influence the interaction of the soil with electromagnetic energy, so that knowledge of the energy reflected by different classes of soil is therefore of help in their discrimination. The aim of this study was to evaluate the possibility of differentiating classes of soils along two transects, by means of the field spectral behaviour of different classes, using both visual and multivariate statistical analysis. Equidistant points were marked along the transects, 100 m apart, where geo-referenced soil samples were collected from the surface layer at a depth of 0 to 0.20 m. In the area under study, ten classes of soil were described by means of laboratory analysis of surface samples and a morphological description of the profiles, with each soil being classified according to the Brazilian System of Soil Classification. For separating soil units and establishing their boundaries in the landscape three methods were used: a) traditional, evaluating the correlation between soil and landscape; b) qualitative assessment of the spectral curves; c) multivariate analysis for discrimination of the classes of soil. Comparison of these methods made possible the use of spectroradiometry in differentiating the classes of soil, with the statistical method separating a larger number of classes. It was possible to delimit the boundaries of the soil units in the area under study, as well as differences in texture, colour, total iron and organic matter between units, by varying the spectral responses of the soil samples being tested.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da espectroscopia de reflectância no VIS-NIR-SWIR, para a caracterização granulométrica de amostras de solos de diferentes classes texturais, e obter modelos de predição dos teores de argila, silte e areia no solo. Utilizou-se um conjunto de amostras representativas de Latossolos e Argissolo de cinco locais do Estado do Mato Grosso do Sul. Os espectros do visível e do infravermelho próximo ao infravermelho de ondas curtas (de 350 a 2.500 nm) das amostras foram obtidos e analisados. Empregaram-se a análise de componentes principais (ACP), agrupamento por "fuzzy c-means", regressão logística multinomial (RLM) e regressão por mínimos quadrados parciais. Espectros característicos para as diferentes classes texturais e a segregação de amostras de classes texturais e de locais de coleta com características distintas, por meio da ACP, "fuzzy c-means" e RLM, mostram o potencial semiquantitativo dos dados de reflectância no VIS-NIR-SWIR. Obteve-se quantificação satisfatória quanto à argila (R²=0,92, RPD=3,59), ao silte (R²=0,80, RPD=2,15) e à areia (R²=0,87, RPD=2,62). As técnicas de espectroscopia de reflectância podem auxiliar na determinação da textura e da variabilidade espacial do solo com metodologias semiquantitativas ou quantitativas.

The objective of this work was to evaluate the potential of VIS-NIR-SWIR reflectance spectroscopy for the characterization of soil particle-size distribution of samples from different textural classes, and to obtain models to predict clay, silt, and sand contents in the soil. A representative sample set of Oxisols and Ultisols from five locations in Mato Grosso do Sul state, Brazil, were used. Visible and near-infrared to short-wave infrared (from 350 to 2,500 nm) spectra of the samples were obtained and analyzed. Principal component analysis (PCA), fuzzy c-means cluster analysis, multinomial logistic regression (MLR), and partial least squares regression were used. Characteristic spectra for the different soil texture classes and segregation of samples from texture classes and from sampling sites with distinct characteristics, through PCA, fuzzy c-means, and RLM, show the semiquantitative potential of the VIS-NIR-SWIR reflectance data. Satisfactory quantification was obtained for clay (R²=0.92, RPD=3.59), silt (R²=0.80, RPD=2.15), and sand (R²=0.87, RPD=2.62). The reflectance spectroscopy techniques can help to assess soil texture and soil spacial variability with semiquantitative or quantitative methodologies.

Diversos avanços têm sido conquistados no campo da espectrorradiometria difusa, nas últimas décadas. Na área agrícola, a busca por métodos de quantificação de atributos físicos e químicos do ambiente de produção, com base na reflectância do solo, tem sido pesquisada constantemente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade de estimar os teores de silte, areia, argila, soma de bases, matéria orgânica e ferro total em amostras de solo, a partir de sua energia refletida. As amostras foram coletadas em uma área de 2.500 ha, localizada na região noroeste paranaense, composta por solos das classes Latossolo Vermelho, Nitossolo Vermelho, Argissolo Vermelho, Cambissolo Háplico e Neossolo Quartzarênico. As profundidades de amostragem foram de 0-0,2 e 0,2-0,8 m. Os pontos amostrados foram escolhidos com base em um grid: de 500 x 500 m, que recobriu toda a área de trabalho, totalizando, dessa forma, 100 pontos para o horizonte superficial e 100 pontos para o subsuperficial. As leituras espectrais foram obtidas em laboratório pelo sensor FieldSpec 3 JR. na faixa de 350 a 2.500 nm. As curvas espectrais das amostras foram separadas em bandas e alturas, que se relacionaram com cada atributo por meio de regressão linear múltipla. A espectrorradiometria difusa evidenciou-se mais eficiente na estimação de areia, argila, soma de bases e ferro total e menos eficiente na estimação da matéria orgânica e do silte, em ambos os horizontes. Os resultados após a validação dos modelos indicam que a espectrorradiometria difusa é ferramenta promissora, que pode ser utilizada na determinação de atributos do solo.

Several advances have been made in the field of diffuse spectroradiometry in the last decades. In agriculture, the search for quantification methods of physical and chemical properties of the production environment, based on soil reflectance, has been constantly researched. The aim of this study was to evaluate the possibility of estimating the silt, sand, clay, sum of bases, total iron and organic matter content in soil samples based on the reflected energy. The samples were collected in a 2500 ha area, located in the northwestern region of Paraná, formed by Oxisol, Alfisol, Ultisol, Inceptsol, and Quartzipsamment soils, from the layers 0-0.2 and 0.2-0.8 m. The points to be sampled were chosen based on a 500 x 500 m grid, which covered the entire work area, totaling 100 samples for each layer. The spectral readings were obtained in the laboratory by the sensor FieldSpec 3 JR. in the range of 350 to 2500 nm. The spectral curves of the samples were separated into bands and heights, which were related to each attribute by multiple linear regression. The diffuse spectroradiometry proved to be more efficient in estimating sand, clay, sum of bases, and total iron, and less efficient in the estimation of organic matter and silt, in both horizons. The results obtained after validating the models showed that diffuse spectroradiometry is a promising tool, which can be used to determine soil properties.

Técnicas de mapeamento digital podem contribuir para agilizar a realização de levantamentos pedológicos detalhados. Objetivou-se com este trabalho obter um mapa digital de solos (MDS) com uso de redes neurais artificiais (RNA), utilizando correlações entre unidades de mapeamento (UM) e covariáveis ambientais. A área utilizada compreendeu aproximadamente 12.000 ha localizados no município de Barra Bonita, SP. A partir do resultado de uma análise de agrupamento das covariáveis ambientais, foram escolhidas cinco áreas de referência para realizar o mapeamento convencional. As UM identificadas subsidiaram a aplicação da técnica de RNA. Utilizaram-se o simulador de redes neurais JavaNNS e o algoritmo de aprendizado backpropagation. Pontos de referência foram coletados para avaliar o desempenho do mapa digital produzido. A posição na paisagem e o material de origem subjacente foram determinantes para o reconhecimento dos delineamentos das UM. Houve boa concordância entre as UM delineadas pelo MDS e pelo método convencional. A comparação entre os pontos de referência e o mapa de solos digital evidenciou exatidão de 72 %. O uso da abordagem MDS utilizada pode contribuir para diminuir a falta de informações semidetalhadas de solos em locais ainda não mapeados, tomando-se como base informações pedológicas obtidas de áreas de referência adjacentes.

Digital mapping techniques can help reduce the lack of soil information in areas where no 1st and 2nd order soil surveys were performed. The aim of this study was to obtain a digital soil map (DSM) by artificial neural networks (ANN) using the correlation between soil mapping units and environmental covariates. The study area of approximately 11,000 ha is located in Barra Bonita, SP, Brazil. Based on a cluster analysis of environmental covariates, five reference areas were chosen for conventional mapping. The selected soil mapping units supported the application of ANN. We used the neural network simulator JavaNNS and the backpropagation learning algorithm. Reference points were collected to evaluate the efficiency of the resulting digital map. The position in the landscape and the underlying parent material were fundamental to the recognition of the designs of the mapping units. There was good agreement between the mapping units delineated by DSM and the conventional method. The comparison between the reference points and the digital soil map showed an accuracy of 72 %. The use of the DSM approach can help reduce the lack of soil information in unmapped places, based on soil information obtained from adjacent reference areas.

O objetivo deste trabalho foi comparar dois métodos de levantamentos de solos. O primeiro foi realizado por meio de metodologias tradicionalmente utilizadas na distinção das unidades de paisagem e discriminação das classes de solos, como fotointerpretação e relação solo-paisagem. O segundo foi baseado na distinção das classes de solos por meio da sua resposta espectral, obtida em nível orbital. Para o estabelecimento dos atributos dos solos e sua classificação, as amostras de solo foram coletadas em duas profundidades, num grid com pontos distanciados de 500 m. Com essas amostras foram realizadas análises físicas e químicas dos solos. Nos locais de amostragem foi determinada, a partir da imagem orbital, a reflectância aparente do solo e, por meio de análise de agrupamentos, foram estabelecidas as unidades de paisagem. A fidedignidade de semelhança entre as unidades de paisagem obtidas pelos dois métodos foi avaliada pelo índice Kappa, cujo valor foi de 0,43, indicando que ambos os métodos produziram resultados semelhantes na discriminação de classes de solo.

The objective of this study was compare two soil survey methods. The first was performed by methods traditionally used to distinguish landscape units and soil class discrimination. The second was based on soil class distinction through orbital spectral response. In order to establish soil characteristics and their classification, soil samples were collected at two depths in a grid system, with a distance of 500 meters between points. With these samples, physical and chemical analyses were carried out. In the sampling points, the apparent reflectance of the soil, from the orbital image, was determined and, through cluster analysis landscape units were established. In order to evaluate the resemblance reliability between the landscape units established in each method, the Kappa index was used, the value set for the confusion matrix was 0.43, indicating high quality in the comparison, showing that the non-conventional method was as close as the one carried out by photointerpretation.

A obtenção de informações quantitativas do solo por técnicas não destrutivas, como o sensoriamento remoto e os modelos digitais do terreno (MDT), abre a possibilidade de avaliações mais rápidas e menos onerosas no estudo de solos. O objetivo deste trabalho foi verificar a possibilidade de quantificar atributos do solo utilizando informações extraídas de sensor orbital ASTER conjugados com parâmetros topográficos. A área de estudo com 184 ha, localizada em Rafard (SP), foi amostrada em forma de grid sendo coletada uma amostra por hectare. A reflectância foi obtida da imagem ASTER e os dados topográficos a partir do MDT. Em seguida, utilizando os dados orbitais e de relevo foram gerados os modelos de regressão para os atributos do solo. As variáveis dependentes foram selecionadas a partir do método stepwise. Posteriormente, os modelos com R² > 0,50 foram testados em amostras desconhecidas de terra e os valores estimados pelas equações (VE) e os valores determinados em laboratório (VD) foram avaliados através de gráficos de dispersão. Os componentes SiO2, Fe2O3, TiO2 e argila foram os atributos testados, e Fe2O3 e argila obtiveram os melhores coeficientes de determinação. Conclui-se que os modelos gerados pelos dados espectrais e de relevo permitem quantificar os referidos componentes do solo.

The obtention of soil quantitative information by non destructive techniques, like remote sensing and digital elevation model (DEM) open a possibility of faster and cheaper evaluation on soil studies. This study aims at verifying the possibility of quantifying soil atributtes through ASTER orbital sensor data and topographic features. The study area, with 184 ha, located in Rafard County, São Paulo State, Brazil, was sampled in a grid way collecting 1 sample/ha. Reflectance data was obtained from ASTER image and topographic features from DEM. Then, using orbital an topographic data were generated a multiple regression equation for soil attributes. The dependent variables were selected by a forward stepwise method. After that, the models with R² > 0.50 were tested with unknown soil samples and the estimated values (VE) and the determined values (VD) were evaluated through scatterplots. SiO2, Fe2O3, TiO2 and clay attributes were tested and, Fe2O3 and clay obtained higher values of determination coefficient. It is conclude that the models generated with spectral data and topographic information allowed the quantification of the above cited soil components.

Analises de solos tradicionais consomem tempo com alto custo e riscos ambientais. Dessa forma, o uso de novas tecnologias como o sensoriamento remoto tem sido estimulado. O objetivo do trabalho foi quantificar atributos dos solos por um método não destrutivo e não poluente utilizando sensor de laboratório e orbital. A área de estudo localiza-se na região de Barra Bonita, Brasil, com 473 ha com solo exposto. Foi estabelecida uma malha de amostragem (100 m × 100 m) com 474 pontos de amostragem e um total de 948 amostras de solos. Os pontos de amostragem foram georreferenciados, e amostras de solos coletadas e enviadas para análises. Os dados de Reflectância foram obtidos para cada amostra de solo com o sensor em laboratório (450 a 2500 nm). Nos mesmos locais de amostragem de solos, foram obtidos dados de reflectância de imagens orbitais TM-Landsat-5. Equações lineares de regressão múltiplas foram desenvolvidas com 50% das amostras. Dois modelos foram desenvolvidos: o primeiro com dados de espectroradiometria de laboratório e o segundo para os dados orbitais da imagem TM Landsat-5. O restante das amostras, 50% foram utilizadas para validar o modelo. O teste comparou os valores dos atributos quantificados pelos modelos espectrais e os determinados em laboratório (método convencional). Os maiores coeficientes de determinação para os resultados de laboratório foram para argila (R² = 0,86) e areia (R² = 0,82) e para os dados orbitais (R² 0,61 e 0,63, respectivamente). Também foi possível com o presente método estimar CTC (R² = 0,64) para o sensor de laboratório, podendo otimizar tempo, custos e poluições ambientais associadas com as análises de solos tradicionais.

Traditional soil analyses are time-consuming with high cost and environmental risks, thus the use of new technologies such as remote sensing have to be estimulated. The purpose of this work was to quantify soil attributes by laboratory and orbital sensors as a non-destructive and a non-pollutant method. The study area was in the region of Barra Bonita, state of São Paulo, Brazil, in a 473 ha bare soil area. A sampling grid was established (100 × 100 m), with a total of 474 locations and a total of 948 soil samples. Each location was georeferenced and soil samples were collected for analysis. Reflectance data for each soil sample was measured with a laboratory sensor (450 to 2,500 nm). For the same locations, reflectance data was obtained from a TM-Landsat-5 image. Multiple linear regression equations were developed for 50% of the samples. Two models were developed: one for spectroradiometric laboratory data and the second for TM-Landsat-5 orbital data. The remaining 50% of the samples were used to validate the models. The test compared the attribute content quantified by the spectral models and that determined in the laboratory (conventional methods). The highest coefficients of determination for the laboratory data were for clay content (R² = 0.86) and sand (R² = 0.82) and for the orbital data (R² = 0.61 and 0.63, respectively). By using the present methodology, it was possible to estimate CEC (R² = 0.64) by the laboratory sensor. Laboratory and orbital sensors can optimize time, costs and environment pollutants when associated with traditional soil analysis.

Os levantamentos de solos são na maioria antigos e pouco detalhados, geralmente nos níveis exploratório e de reconhecimento. Isso pode ser explicado pelo fato de que o método tradicional de levantamento de solos é lento e caro, requerendo grande número de observações de campo. Assim, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar unidades de mapeamento de solos das regiões de Ibaté e São Carlos, SP, desenvolvidos de materiais basálticos e areníticos em função da declividade e altitudes correspondentes, com base em modelo digital de elevação (MDE). Primeiramente, foi feito um mapa de solos semidetalhado pelo método tradicional. Posteriormente, utilizando-se curvas de nível da região, foi elaborado o MDE, do qual foram extraídos mapas com diferentes classes de declividade e elevação. Por meio da tabulação cruzada, foi determinada a incidência de cada solo nas respectivas classes de declives e altitudes. Cada solo apresentou comportamento diferenciado em relação às classes de declive. Contudo, nas faixas limítrofes de declividade pode ocorrer sobreposição de dois ou mais solos. Na referida região, o Latossolo Amarelo encontra-se predominantemente nas regiões mais altas e de relevo plano; entretanto, solos pouco intemperizados, como os Neossolos Litólicos, aparecem em diferentes faixas de declividade. Conclui-se que o conhecimento da distribuição dos solos no relevo é de grande importância, pois facilita a execução do levantamento de solos. O modelo de elevação apresenta semelhanças com o mapa de solos, podendo auxiliar na sua determinação. As variações de solo, no entanto, são mais complexas, não dispensando as observações de campo.

Brazilian soil surveys are mostly outdated, with few details, usually based on discovery and recognition. This fact can be ascribed to the traditional, slow and expensive soil survey method, requiring a great number of field observations. Thus, faster and cheaper soil mapping techniques must be developed. The objective of this study was to characterize soil mapping units in the region of Ibaté and São Carlos, state of São Paulo, measuring slopes and altitudes, based on a digital elevation model (DEM). First a semi-detailed soil map was drawn based on the traditional methodology. Then, the DEM was elaborated using contour lines of the region, from which maps with different slope and elevation classes were extracted. By cross tabulation each soil was determined in each slope and elevation class. Each soil responded differently in relation to the slope classes. However, an overlapping of two or more soils can occur in the limit ranges. In the study area, the Typic Haplustox can be found predominantly in higher and plain areas. Low weathered soils such as the Typic Udorthent are however found at different slope levels. It was concluded that knowledge on the soil distribution in the relief is very important for soil surveys. The DEM have similarities with the soil map and can contribute with some information. Soil variations are however extremely complex, which makes field observations indispensable.

Este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nas curvas espectrais de solos submetidos à aplicação da torta de filtro. Foi usado um espectrorradiômetro operando na faixa espectral entre 450 e 2.500 nm, em condições de laboratório. Amostras de quatro classes de solos, Latossolo Vermelho distrófico típico (LVd), Latossolo Vermelho distróférrico típico (LVdf), Argissolo Vermelho distrófico típico(PVd) e Cambissolo Háplico alumínico típico (CXa) foram subdivididas em subamostras que receberam tratamentos equivalentes a 0, 40 e 80 t ha-1 de torta de filtro, subproduto da produção de açúcar e álcool. A reflectância espectral dessas amostras foi obtida pelo espectrorradiômetro FieldSpec. A alteração da reflectância do solo com a aplicação da torta de filtro mostrou-se mais evidente nos solos arenosos, proporcionando redução na curva espectral com aumento da dose aplicada por causa do elemento matéria orgânica. Para o LVd, a intensidade de reflectância aumentou com a aplicação de torta de filtro, atribuída, nesse caso, ao Ca, cuja refletividade mascarou o efeito da matéria orgânica.

The aim of this study was to evaluate spectral curves of three different soils amended with organic residues derived from the cane sugar industry. It was used disturbed samples of four soils of distinct classes: a typic dystrophic Red Latosol (Haplustox-LVd), a typic dystroferric Latosol (Rhodic Ustox-LVdf), a typic dystrophic Argisoil (Rhodustults-PVd) and a Cambisol (Dystropept-CXa). They were amended with 0, 40 or 80 t ha-1 of organic residues derived from the cane sugar and alcohol industry (filter cake). Spectral reflectance of the soil samples were obtained under laboratory conditions by spectroradiometry (FieldSpec), employing spectral bands ranging from 450 to 2,500 nm. The effects of the organic residues application on the soil spectral curves were most evident in the sandier soils. The intensity of the spectral soil curves was reduced at higher organic residue doses due to the increase in soil organic matter. For the amended LV soil, we observed an increase in the intensity of reflectance. This was related to the presence of Ca2+, which masked the effect of the organic matter.

O meio científico carece de métodos que efetivem a utilização da espectroradiometria em mapeamentos de solos. O objetivo deste trabalho foi comparar o uso do sensoriamento remoto espectral com o método convencional, na obtenção de mapas de solos. Utilizando o mapa planialtimétrico como base, trinta pontos de amostragem foram demarcados na área de estudo. As amostras foram coletadas a 0-20, 40-60 e 80-100 cm de profundidade em cada ponto, todos georreferenciados, totalizando noventa amostras nas quais foram feitas as análises químicas, físicas e radiométricas. Os dados radiométricos foram obtidos em laboratório usando o espectrorradiômetro IRIS, na faixa de 400-2.500 nm. Pela análise e interpretação dos dados espectrais juntamente com as curvas de nível, obteve-se um mapa espectral detalhado de solos. Na mesma área foi obtido um mapa de solos detalhado pelo método convencional. Foram identificadas quatro classes de solos em ambos os mapas, com boa correlação, demonstrando que os dados espectrais podem ser utilizados como instrumento no mapeamento de solos. A utilização conjunta dos dados de sensoriamento remoto espectral, curvas de nível e trabalho de campo permite a obtenção do mapa detalhado de solos.

The objective of this work was to compare the use of the spectral remote sensing for producing soil maps to the conventional method. Using a planialtimetric base map, thirty sampling points were demarcated in the studied area. The samples were collected at 0-20, 40-60 and 80-100 cm depth in each point, all georreferenced, with the total of ninety samples in which the chemical, physical and radiometric analyses were performed. The radiometric data were obtained in laboratory using the spectroradiometer IRIS, in the range of 400-2,500 nm. Using the analyses and interpretation of both the spectral and the planialtimetric data, a detailed spectral soil map was obtained. For the same area, a conventional detailed map was also obtained. Four soil classes were identified in both maps. The produced maps presented good correlation, demonstrating that spectral data can be used as tool in soil survey. The use of spectral remote sensing, planialtimetric data and field work allows the obtention of a detailed soil map.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver e avaliar um método para discriminação das classes de solos a partir de suas respostas espectrais, utilizando-se um sensor em laboratório. Os dados espectrais foram utilizados no desenvolvimento de modelos estatísticos para discriminar as classes de solos de uma área no sudoeste do Estado de São Paulo. Equações discriminantes foram desenvolvidas para as 18 classes. A resposta espectral foi obtida em amostras da porção superficial e da porção subsuperficial dos solos da área de estudo, num total de 370 amostras. As amostras foram coletadas em 185 ha, com uma tradagem por ha. Os resultados demonstraram que as classes de solos podem ser individualizadas e distinguidas pela análise discriminante. A análise registrou índices de acerto acima de 80% de determinação da classe de solo avaliada. O acerto global foi de 90,71% quando se utilizaram todas as classes para a geração dos modelos, e 93,44% quando se utilizaram as dez classes com maior número de indivíduos. O teste estatístico simulado mostrou-se eficiente na análise discriminante, com taxa média de acerto acima de 91%, com erro global de 8,8%. A análise demonstrou redução na qualidade do modelo quando aplicado para um subconjunto de 20% das amostras, com erro global de 33,9%. O método auxilia na discriminação de classes de solos pela sua reflectância, devido às interações físicas com a energia eletromagnética.

The objective of this study was to develop and test a discrimination method for soil classes by their spectral response (SR), using a laboratory sensor. Spectral data were used to develop statistical model for discriminating soil classes in an area at the southwest of São Paulo State, Brazil. Discriminant equations were developed for 18 soil classes. The spectral data were obtained in superficial and subsuperficial soil samples in the study area, with a total of 370 samples. The samples were collected in 185 ha, with one borehole per ha. The results showed that soil classes can be separated and delimitated by discriminant analysis. The analysis presented a classification index higher than 80% for each soil class. The global classification index was 90.71%, when all soil classes were used to develop the model, and 93.44% when most individuals classes were used. The simulated statistical test was efficient in the discriminant analysis, presenting a classification index higher than 91%, with a global error of 8.8%. The analysis demonstrated a reduction of the model quality when applied for 20% sub-group of the samples with global error of 33.9%. The method helped in the soil classes discrimination by their spectral reflectance, based on their physical interaction with electromagnetic energy.

A cor do solo é uma propriedade que deriva de alguns atributos do próprio solo, entre eles, do teor de óxidos de ferro. Desse modo, o estabelecimento de relações funcionais entre dados referentes à caracterização da cor e teores de óxidos de ferro apresenta-se como uma alternativa simples e rápida para a semiquantificação dos teores dos referidos óxidos. O objetivo do presente trabalho foi semiquantificar os teores de hematita na fração argila, em laboratório, a partir da avaliação automatizada das cores de amostras de solos do Estado de São Paulo, utilizando um colorímetro e um espectrorradiômetro. Os dados obtidos por radiometria serviram de base para a determinação da cor nos sistemas L*a*b* e Munsell, bem como para o cálculo de índices de avermelhamento (IAVs). Os IAVs apresentaram dependência funcional dos teores de hematita e foram as melhores relações verificadas com os índices determinados a partir de cores no sistema L*a*b*. Modelos exponenciais, baseados em dados obtidos por sensores, mostram-se adequados na predição dos teores de hematita.

The soil color is a property that derives from some soil attributes, among them, the iron oxides content. So, the establishment of functional relationships between data related to soil color characterization and iron oxides content consists on a very useful procedure for the semiquantitative determination of the soil iron oxides contents. The present research aimed at estimating the hematite content clay fraction, in laboratory, from data related to soil color obtained by using automatic devices. Soil samples from São Paulo State, Brazil, had their clay fraction hematite contents semiquantitavely determined by the association of chemical and physical methods and their colors evaluated in laboratory through measurements made with a colorimeter and a spectroradiometer. The radiometric data were used to the determination of soil color in L*a*b* and Munsell systems and to the calculation of reddish indexes (RI). The RI values showed functional dependence of hematite contents and the best relation was verified with RI values derived from color determined in the L*a*b* system. Exponential models, developed from remote sensors, show themselves adequate in predicting the soil hematite contents.

Este trabalho teve por objetivo analisar o efeito dos conteúdos de matéria orgânica e de ferro cristalino e amorfo na reflectância espectral de solos tropicais ocorrentes no Brasil, pela utilização de um espectrorradiômetro em condições de laboratório, na faixa espectral entre 400 e 2500 nm. Os solos estudados foram: a) Nitossolo Vermelho, designado como TR (Typic Argiudoll); b) Latossolo Vermelho Eutroférrico, LR (Typic Eutrorthox); c) Argissolo Vermelho, PE (Typic Argiudoll); d) Latossolo Vermelho, LE (Typic Haplortox), sudividido em três categorias de acordo com a textura; e) Neossolo Quartzarênico, AQ (Ty.pic Quartzipsamment) e f) Argissolo Vermelho-Amarelo, PV (Typic Paleudalf). Foram coletadas amostras superficiais e subsuperficiais, e analisadas quanto a características químicas, físicas e mineralógicas. As amostras de terra receberam quatro tratamentos químicos de dissolução seletiva: a) Testemunha; b) H2O2 para remoção de matéria orgânica; c) H2O2 + Oxalato Ácido de Amônio para remoção de matéria orgânica e de ferro amorfo; d) H2O2 e Ditionito-Citrato-Bicarbonato de Sódio para remoção de matéria orgânica, de ferro amorfo e de ferro cristalino. Esses tratamentos foram comparados utilizando suas respectivas curvas espectrais e simulação de dados do sensor TM (Thematic Mapper)/Landsat. A remoção da matéria orgânica promoveu aumento da reflectância em todo o espectro analisado, para todos os solos. A remoção da matéria orgânica e do ferro amorfo causou aumento geral da reflectância para todos os solos, mas sem modificar o formato das curvas espectrais. A remoção do ferro cristalino provocou aumento da reflectância na região inicial do espectro (até 1.000 nm), mas não nas regiões intermediárias (entre 1.000 e 1.900 nm) e final do espectro (acima de 1.900 nm). O ferro cristalino mostrou-se responsável pelas concavidades formadas em 400 nm e em 850nm. Os dados orbitais simulados mostraram que é possível discriminar diferenças relativas à matéria orgânica e às formas de ferro. O uso de radiometria de laboratório mostrou-se uma técnica rápida, não destrutiva, e pouco exigente em preparo para analisar feições de absorção por ferro e efeitos de matéria orgânica em curvas especiais de solos.

The influence of organic matter and amorphous and crystalline iron contents on the reflectance (400 to 2500 nm) of various soils was evaluated. Studied soils were Typic Argiudoll (TR), Typic Eutrorthox (LR), Typic Argiudoll (PE), Typic Haplortox (LE), Typic Quartzipsamment (AQ), and Typic Paleudalf (PV). Surface and subsurface soil samples were used in four conditions: a) as sampled; b) after removal of organic matter; c) after removal of the organic matter and the amorphous iron; and d) after removing organic matter and amorphous iron and crystalline iron. Reflectance factor was acquired from 400 nm to 2.450 nm and TM/Landsat spectral bands were simulated. Removal of organic and amorphous iron caused an overall increase of the reflectance along the spectrum, for all soils. Removal of crystalline iron caused the reflectance to increase in the first portion of the spectrum (400 to 1.000 nm), but not in intermediate (1.000 to 1.900 nm) and final portion of the spectrum (after 1.900 nm). Crystalline iron was responsible for concavities in the spectral region near 400 nm and 850 nm. Use of laboratory spectroradiometry proved to be a fast, non-destructive, and easy-to-prepare technique for analyzing absorption features caused by organic matter and iron forms in soils.

O presente trabalho teve por objetivo verificar se a análise da energia eletromagnética refletida por solos permite sua caracterização e discriminação. Foi utilizado espectroradiômetro em laboratório (Faixa espectral: 400-2.500 nm). Os solos avaliados, ocorrentes na região de Bauru, SP, foram: Latossolo Roxo (LR), Terra Roxa Estruturada (TR), Podzólico Vermelho-Escuro (PE), Latossolo Vermelho-Escuro (LE), Podzólico Vermelho-Amarelo (PV) e Areia Quartzosa (AQ). Os solos foram caracterizados espectralmente pelos métodos convencionais (nacional e internacional). Foi idealizado um método para avaliação espectral descritiva. Foi possível caracterizar e discriminar solos pela refletância, e as diferenças espectrais foram identificadas pela forma geral das curvas, intensidade das bandas de absorção e pela tendência de angulação. Essas características foram influenciadas principalmente pela matéria orgânica, ferro, granulometria e constituintes mineralógicos. Nos solos LR/TR, PE, LE, PV e AQ, nesta seqüência, ocorreu diminuição nos teores de ferro e argila, que influenciaram no aumento da intensidade de refletância e variações na forma. Solos de uma mesma classe, com texturas diferentes, puderam ser discriminados. A avaliação descritiva convencional mostrou-se pouco eficaz na discriminação dos solos. Os dados orbitais simulados permitiram discriminar os solos, principalmente nas bandas 5 e 7.

The objective of this work was to verify if reflected energy of soils can characterize and discriminate them. A spectroradiometer (Spectral reflectance between: 400-2,500 nm) was utilized in laboratory. The soils evaluated are located in Bauru region, SP, Brazil, and are classified as Typic Argiudoll (TR), Typic Eutrorthox (LR), Typic Argiudoll (PE), Typic Haplortox (LE), Typic Paleudalf (PV) and Typic Quartzipsamment (AQ). They were characterized by their spectral reflectance as for descriptive conventional methods (Brazilian and International) according to the types of spectral curves. A method for the spectral descriptive evaluation of soils was established. It was possible to characterize and discriminate the soils by their spectral reflectance, with exception for LR and TR. The spectral differences were better identified by the general shape of spectral curves, by the intensity of band absorption and angle tendencies. These characteristics were mainly influenced by organic matter, iron, granulometry and mineralogy constituents. A reduction of iron and clay contents, which influenced higher reflectance intensity and shape variations, occurred on the soils LR/TR, PE, LE, PV and AQ, on that sequence. Soils of the same group with different clay textures could be discriminated. The conventional descriptive evaluation of spectral curves was less efficient on discriminating soils. Simulated orbital data discriminated soils mainly by bands 5 and 7.