Detecção de solos erodidos pela avaliação de dados espectrais

Demattê, J. A. M.; Focht, D.

doi:10.1590/S0100-06831999000200023

Resumos

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.

sensoriamento remoto; erosão; radiometria

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.

remote sensing; soil erosion; radiometry

SEÇÃO VI - MANEJO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA

J. A. M. Demattê^I; D. Focht^II

^IProfessor Doutor do Departamento de Solos e Nutrição de Plantas, Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", ESALQ/USP. Caixa Postal 9, CEP 13418-900 Piracicaba (SP). E-mail: jamdemat@carpa.ciagri.usp.br

^IIPós-Graduanda do curso de Solos e Nutrição de Plantas, ESALQ/USP. E-mail: dfocht@carpa.ciagri.usp.br

RESUMO

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.

Termos de indexação: sensoriamento remoto, erosão, radiometria.

SUMMARY

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.

Index terms: remote sensing, soil erosion, radiometry.

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AGRADECIMENTO

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP, pelo apoio na aquisição do sistema sensor IRIS (Infra Red Intelligent Spectroradiometer), processo no 1995/6259-6 sem o qual não seria possível a realização desta pesquisa.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em dezembro de 1997

Aprovado em dezembro de 1998

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Detecção de solos erodidos pela avaliação de dados espectrais

Detection of soil erosion by spectral reflectance

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
07 Out 2014
Data do Fascículo
Jun 1999

Histórico

Recebido
Dez 1997
Aceito
Dez 1998

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

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