O presente trabalho teve como objetivo estabelecer um método para a utilização de dados espectrais, obtidos em laboratório e imagens do Landsat 5, no reconhecimento e discriminação de três classes de solos do estado de São Paulo. Foram coletadas amostras de solo e obtidos os dados de reflectância por espectrorradiômetro em laboratório como padrão de um Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf), um Argissolo Vermelho-Amarelo (PVA) e Neossolo Quartzarênico (RQ). Foram extraídos dados de reflectância das imagens, com os quais se efetuou a classificação digital pelo classificador Spectral Angular Mapper. As curvas espectrais obtidas por espectrorradiômetro em laboratório mostraram três padrões distintos de comportamento espectral, baseados nas diferenças da forma das curvas, feições de absorção dos minerais do solo e na intensidade de reflectância. O LVdf apresentou menor albedo em virtude da textura argilosa e maiores teores de Fe, ao contrário dos solos mais arenosos PVA e RQ. As bandas de absorção características da caulinta (2.200 nm), OH- e água (1.400 e 1.900 nm) ocorreram em todos os solos. Solos arenosos, como o RQ, apresentaram uma curva espectral com tendência positiva. A linha do solo mostrou distinção espectral, tanto com dados orbitais como terrestres, indicando que cada solo tem uma tendência individual. Os padrões espectrais obtidos em laboratório foram importantes para a eficiência do método na detecção dos mesmos nas imagens de satélite. Os solos avaliados podem ser discriminados e reconhecidos pela interpretação quantitativa em imagens. O método mostrou-se eficiente como auxílio no mapeamento de solos no nível semidetalhado de alta intensidade.

The objective of this research was to determine a methodology for the use of spectral data obtained in the laboratory and from orbital images for the recognition and discrimination of three soil classes in the State of São Paulo, Brazil. Reflectance data were obtained by a spectroradiometer/by Landsat 5 images in the laboratory as standards from soil samples of Oxisol, Ultisol, and Entisol profiles. Orbital data were converted to reflectance and classified by the Spectral Angle Mapper. The spectral curves obtained by a spectroradiometer in the laboratory showed three different patterns, based on the differences in the shape of the curves, soil mineral absorption features, and the reflectance intensity. The Oxisol presented smaller reflectance due to the clayey texture and greater iron content, in relation to the sandier Ultisols and Psament. The characteristic absorption bands of kaolinite (2,200 nm), OH-, and water (1,400 and 1,900 nm) occurred in all soils. Sandy soils such as the Psament presented a spectral curve with positive tendency. The soils were discriminated by the images (bands 5 and 7), being the terrestrial sensor data an important support in this evaluation. The soil line showed spectral distinction for both orbital and terrestrial data, indicating an individual tendency for each soil. The spectral standards obtained in the laboratory were important for the efficiency of the methodology to identify the same in the satellite images. The methodology was efficient to detect areas with exposed soil in the image. The methodology showed that the soil classes used in this work can be recognized and discriminated by orbital data. The obtained results of the digital classification indicated that this technique can be used to support soil survey at a semi-detailed level of high intensity.

A cor é amplamente reconhecida como uma medida primária identificadora de solos. Propriedades físicas, químicas e mineralógicas de solos podem ser derivadas de sua cor. O enquadramento de algumas classes de solos, já no segundo nível categórico do atual Sistema Brasileiro de Classificação de solos, requer que a cor da amostra do horizonte diagnóstico seja determinada por comparação com os padrões existentes na escala de Munsell. Este processo de classificação é extremamente subjetivo e consome tempo, limitando a exatidão, a transferência e a utilização do procedimento. O principal objetivo deste trabalho foi obter a cor do solo com o método convencional e com um colorímetro, a fim de avaliar as possíveis implicações na classificação de solos. Cinco pedólogos foram convidados a classificar o matiz de 80 amostras de solo pela comparação com a carta de Munsell. Em seguida, o matiz das amostras foi obtido com um colorímetro, também na notação de Munsell. Pelas análises estatísticas foram avaliados: coeficientes de correlação, índice de precisão (IP), forma de agrupamento e tendências médias entre as determinações de matiz. Coeficientes de correlação variando de 0,68 a 0,94 entre as determinações de cor demonstraram que os pedólogos produziram dados que validaram o estudo. No entanto, houve confirmação de que as medidas realizadas por pedólogos não coincidiram, sendo diferentes 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. Ocorreram divergências na determinação do matiz das amostras que resultariam em erros na classificação dos solos. A avaliação das tendências médias indicou que os pesquisadores superestimaram as determinações de cor realizadas pelo colorímetro, resultando em alterações na classificação de solos.

Soil color is widely recognized as a primary property of soil identification. Soil physical, mineralogical, and chemical properties can be derived from assessing soil color. The current framework of soil classification, at the second hierarquical level of the Brazilian System of Classification, requires that the soil colour of the diagnostic B horizon be determined by comparison with the Munsell color charts, or equivalent. This process of classification is extremely subjective and time-consuming, limiting the accuracy, transferability, and usefulness of the procedure. This paper aims at a comparison of the conventional soil color determination with the colormeter method to evaluate possible implications in soil classification. Five soil scientists were invited to determine the hue of 80 soil samples by comparison with the Munsell color chart. The hue of the samples was obtained with a colormeter as well, also according to Munsell's notes. The statistical analyses determined correlation coefficients, precision index, clustering forms, and mean tendencies of hue determinations. Correlation coefficients varying from 0.68 to 0.94 showed that soil scientists produced precise data, fundamental for the validity of the study. However, the measurements realized by soil scientists were not coincident, and were quite different from the colormeter measures. The values of Precision Index indicated an agreement of only 8.75 % in moist samples and 17.5 % in dry ones. The divergences in hue determination would lead to mistakes in soil classification. The evaluation of average tendencies indicated that the pedologists overestimated color values in relation to colorimeter, resulting in alterations in soil classification.

Este trabalho teve por objetivo estudar espectralmente amostras de Latossolo Bruno e Terra Bruna Estruturada, provenientes de rochas vulcânicas ácidas na região Centro Sul do estado do Paraná, nas profundidades de 0-20 e 40-60 cm. Foram realizadas a caracterização, discriminação e previsão dos atributos desses solos por meio de sua energia refletida, obtidas em laboratório, pelo sensor IRIS, na faixa espectral de 400 a 2.500 nm. Foi possível discriminar os solos pela intensidade de reflectância e feições de absorção, apesar de apresentarem altos teores de óxidos de ferro, matéria orgânica e textura muito argilosa. A análise discriminante foi 100% eficiente na separação dos solos por sua energia refletida. A gibbsita, a matéria orgânica, a CTC e a tonalidade e a intensidade da cor foram os atributos dos solos que apresentaram equações múltiplas com coeficientes de correlação mais elevados, para sua previsão, por meio da energia refletida.

The objective of this work was to study the spectral reflectance of a Brown Latosol (Haplohumox) and "Terra Bruna Estruturada" (Tropohumult) developed from volcanic acid rocks which occur in the center-south region of Paraná, Brazil. These soil samples were collected at depths of 0-20 and 40-60 cm. The characterization, discrimination and estimation of the soil attributes were studied by their reflected energy determined at the wavelength interval of 400 to 2.500 nm using an IRIS laboratory spectroradiometer. It was possible to separate both soils using their reflectance intensity and absorption features, although both soils had high iron, organic matter content and a clayey texture. Discriminant analyses were 100% effective in the separation of soils by their spectral reflectance. The results, which were analysed by linear multivariate equations, indicated that gibbsite, organic matter, CEC and the value and chroma soil color were the attributes presenting the highest correlation coefficients for their estimation by using spectral reflectance.

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a eficiência da reflectância espectral na discriminação e diagnóstico de diferentes níveis de erosão. Para tanto, quatro perfis de solos (Latossolo Vermelho-Amarelo, Terra Roxa Estruturada latossólica, Cambissolo de basalto e Vertissolo), localizados numa toposseqüência na região de Piracicaba, São Paulo, Brasil, foram submetidos à avaliação de atributos químicos, físicos e mineralógicos para verificar sua influência na reflectância. Os dados espectrais foram coletados, utilizando espectrorradiômetro no intervalo de 400 a 2.500 nm, em laboratório. O processo erosivo dos solos foi considerado de acordo com as profundidades de coleta de amostras no perfil, sendo: 0-5, 10-20, 40-60 e 60-80 cm, correspondentes à erosão nula (testemunha), erosão ligeira, erosão moderada e erosão severa, respectivamente. Com os dados espectrais obtidos em laboratório, foram também simuladas respostas do TM-LANDSAT-5, relacionando-os com os atributos do solo e os níveis de erosão. Na medida em que aumentou o grau de erosão, ocorreram alterações, principalmente no teor de matéria orgânica, provocando modificações no caráter espectral. Quanto mais erodido foi o solo, maior a intensidade da curva espectral entre 600 e 2.400 nm. As bandas de absorção devidas aos óxidos de ferro (850 nm), água (1.400 e 1.900 nm) e caulinita (2.200 nm), por sua vez, apresentaram-se mais intensas nos solos erodidos. Os dados espectrais do LANDSAT mostraram-se menos detalhados e, por conseqüência, menos eficientes na detecção dos níveis de erosão. Apesar disso, as bandas 3, 4, 5 e 7 discriminaram os solos não erodidos dos erodidos por meio da intensidade e tendência das curvas.

The objective of this work was to evaluate the efficiency of spectral reflectance in the detection of different erosion levels present in soils. Four soils, corresponding to a Red-Yellow Latosol (Oxisol), Latosolic Terra Roxa Estruturada (Ultisol), Cambisol (Inceptisol) and Vertisol, located in a toposequence in Piracicaba, São Paulo, Brazil, were evaluated for their chemical, physical and mineralogical attributes. The spectral reflectance was measured between 400 and 2,500 nm using an Infra Red Intelligent Spectroradiometer. Each soil was collected according to the depth-increments 0-5, 10-20, 40-60, 60-80 cm, which were considered as no erosion (control), slight erosion, moderate erosion and severe erosion, respectively. Spectral data obtained under laboratory conditions, which simulated data from the TM-LANDSAT-5 satelite, were then correlated with the soil erosion process. As the degree of simulated erosion increased, alterations in the soils occurred, mainly with the organic matter content, causing modifications in the spectral characteristics. The more eroded the soil, the higher was the spectral reflectance intensity between 600 and 2,400 nm. The absorption bands, due to iron oxides (850 nm), water (1,400 and 1,900 nm) and kaolinite (2,200 nm), were more intense in the eroded soils. Spectral data from LANDSAT were less detailed, for discriminating erosion levels in soils and, consequently, less efficient. Even under these conditions, bands 3, 4, 5 and 7 discriminated the non eroded soils from the eroded ones.

No presente estudo, verificou-se a interferência da macrofauna edáfica sobre os atributos físicos e químicos e sua relação com a reflectância espectral de um Latossolo Vermelho-Amarelo (LV), Terra Roxa Estruturada latossólica (TR) e Vertissolo (V). Esses solos localizam-se em três pontos ao longo de uma toposseqüência da região de Piracicaba (SP). As amostras foram direcionadas para os agregados formados pelas formigas cortadeiras (Atta sp.), cupins (Cornitermes cumulans) e minhocas (Pontoscolex corethrurus), os quais foram comparados com o solo-controle sem atividade visível e recente dos animais (testemunha). Foram avaliadas a granulometria e a composição química das amostras de solo. O comportamento espectral do solo foi obtido em laboratório, utilizando espectroradiômetro entre 400 e 2.500 nm. Os coprólitos de minhoca apresentaram 2 a 3 vezes mais fósforo e um incremento de 30 a 50% na matéria orgânica em relação ao horizonte superficial do solo. Os agregados de cupins e formigas apresentaram composição química semelhante à dos horizontes subsuperficiais dos solos. O comportamento espectral dos agregados biológicos variou conforme sua composição química e profundidade de ação dos animais. No caso da minhoca, as curvas de reflectância foram semelhantes às do horizonte superficial para os três solos. Para as estruturas de cupim e formiga, tanto a composição química como o comportamento espectral corresponderam ao horizonte subsuperficial no LV e TR.

The objective of this study was to study the effects of soil macrofauna on physical and chemical attributes and spectral reflectance of an Oxisol, Ultisol and Vertisol in Piracicaba (SP), Brazil. Along a topossequence, the soil aggregates produced by ants (Atta sp.), termites (Cornitermes cumulans) and earthworms (Pontoscolex corethrurus), were collected and compared with the control soil without recent visible animal activity. Soil chemical analysis and granulometry were carried out. The soil spectral behavior was determined in laboratory with a spectroradiometer between 400 and 2500 nm. The earthworm casts had 2 to 3 times more phosphorus and 30 to 50% greater increase in the organic matter content than the soil surface. The termite and ant aggregates showed similar chemical composition compared with the subsurface soil layer. The spectral reflectance of the biological aggregates changed according to their chemical composition and animal activity depth. In the earthworm case, the spectral curves were similar to the soil surface. In the termite and ant structures, chemical composition and spectral behavior corresponded to subsurface soil layer. The spectral curves of the randomly collected soil surface samples can show significant variations in conformity with fauna groups predominating the site and animal activity intensity.

O objetivo deste trabalho foi verificar a influência de alterações induzidas em alguns atributos químicos da caulinita e dos solos Latossolo Roxo, Latossolo Bruno e Terra Bruna Estruturada, encontrados no Estado do Paraná, sobre a sua reflectância espectral. Foram realizados tratamentos para saturação das amostras dos solos e mineral de argila, com soluções de acetado de cálcio e acetato de sódio, bem como incubações com carbonato de cálcio e com bicarbonato de sódio. Dados espectrométricos das amostras de argila e de solos foram obtidos na faixa espectral entre 400 e 2.500 nm em laboratório. Os tratamentos com acetado de cálcio e com acetato de sódio, nas amostras dos três solos e nas amostras do mineral de argila caulinita, promoveram aumentos no teor de cálcio e de sódio em relação à testemunha, resultando numa maior reflectância. As incubações com carbonato de cálcio ou bicarbonato de sódio nas amostras de solos da camada de 40 a 60 cm promoveram aumentos nos teores de cálcio, sódio e CTC efetiva, decréscimo de matéria orgânica e precipitação de alumínio. Essas alterações contribuíram, conjuntamente, para um aumento na magnitude da reflectância em todo o espectro eletromagnético. Apesar disso, as feições espectrais de absorção dos solos não se alteraram. As análises estatísticas mostraram o nível de discriminância entre as curvas espectrais dos solos.

This study was conducted in order to verify the influence of induced chemical properties in standard kaolinite and samples of three soils from the State of Paraná, Brazil - Hapludox Haplohumox and Tropohumults - on the spectral reflectance obtained in laboratory using a spectroradiometer, adjusted from 400 to 2500 nm. The samples were treated with solutions of calcium acetate, sodium acetate and incubated with calcium carbonate and sodium bicarbonate. Higher spectral reflectance was observed in the samples treated with calcium and sodium acetate induced by the higher concentrations of both ions. The incubation with calcium carbonate and sodium bicarbonate in the soil samples from the 40 to 60 cm layer promoted higher concentrations of calcium, sodium and effective CEC, lower amounts of organic matter and aluminum precipitation. These alterations contributed to higher reflectance along the wavelength range analyzed. Although changes were observed in the intensity of reflectance, the absorption features obtained in each case were the same. Statistical analysis showed the discrimination level of the spectral curves of soils and standard kaolinite.