aplicações do geoprocessamento na ciência do solo, palestra apresentada no xxxi congresso...
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Aplicações do Geoprocessamento na Aplicações do Geoprocessamento na
Ciência do SoloCiência do Solo
Elvio Giasson
Geoprocessamento:
Área do conhecimento que utiliza técnicas matemáticas e computacionais para tratar a informação geográfica.
Sistemas de Informação Geográfica (SIG):
Ferramentas computacionais para geoprocessamento.
SIG servem para:Inserir e integrar informações espaciais:
• dados cartográficos• dados censitários e cadastro urbano e rural• imagens de satélite• modelos numéricos de terreno
Oferecer mecanismos para:• combinar informações utilizando algoritmos de manipulação
e análise;• consultar e recuperar;• visualizar e plotar.
Ciência do Solo:
Aquela que trata dos solos como um recurso natural da superfície terrestre. Inclui:
Formação, classificação e cartografia;
Propriedades químicas, físicas, mineralógicas, biológicas e de fertilidade dos solos; e
Estas propriedades em relação ao seu uso e manejo.
(Vocabulário de Ciência do Solo - SBCS, 1993)
História dos SIG1ª Geração de GIS (~1980-1995)
• UNIX: complexidade e necessidade de suporte• DOS (ArcINFO): maior facilidade de uso
2ª Geração de GIS (~1995-2005)• Windows: interface, funções simplificadas• ArcView, funções topológicas, microinformática, GPS• Popularização
3ª Geração de GIS (~2005)• Integração de usuários e distribuição de dados• Internet
SIG no Brasil
• Início década 80: contato entre Xavier da Silva (UFRJ) e R. Tomlinson
• UFRJ - Sistema de Análise Geo-Ambiental
• INPE
–1984 a 1990 - SITIM e SGI
–1991 - SPRING
Principais usos atuais • Levantamento de solos• Verificação de levantamentos de solos• Erosão do solo• Diagnóstico da fertilidade• Agricultura de precisão• Aptidão de uso e conflitos• Gestão territorial e planejamento ambiental• Modelagem
Exemplos de uso do SIG em Ciência
do Solo no Brasil
Weber et al. (2007):• SIG como suporte no mapeamento de solos
• Base cartográfica digital (scale 1:50,000): cartas do SGE digitalizadas (curvas de nível, hidrografia, rodovias e áreas urbanas)
• Geração de modelo numérico do terreno (MNT)
Methods: (cont.)
Teixeira et al. (2007): criação de base de dados digital sobre solos da região do Rio Solimões (AM)
Road AM 070 soil survey1: 120.000
Research Station of Caldeirão 1:10.000
Manacapuru soil survey
1:100.00
Brazilian Amazon DBSIPAM / IBGE1:250.000
Criação de mapas a partir de mapas isolados
(Teixeira et al., 2007)
Road AM 070 soil survey
1: 120.000
Research Station of Caldeirão Scale 1:10.000
Brazilian Amazon DB
SIPAM / IBGE
1:250.000
Manacapuru soil survey
1:100.00
Solo* Área (ha) Área discordante (ha)
Discordância (%)
Cambissolo 198.4 103.2 52%
Neossolo 128.5 52.7 41%
Argissolo 78.0 32.3 41%
Viana e Avellar (2007):
verificação de limites de mapas pedológicos
680
700
720
740
760
780
800
820
-44.19 -44.185 -44.18 -44.175 -44.17 -44.165 -44.16 -44.155 -44.15 -44.145
Dsm Ca01
Dsm Ava01
Dsm Nl01
perfil 4
Viana e Avellar (2007)
Prado et al. (2007): mapeamento da disponibilidade de K (espacialização de dados esparsos)
IPPOLITI et al. (2005)
Análise digital do terreno na identificação de pedoformas
Giasson et al. (2007):• Mapeamento digital de solos• Previsão de ocorrência de unidades de mapeamento
de solos a partir de mapas de solos existentes• Potencial de extrapolação para áreas não mapeadas
Legenda
LVaf (o-fo)
LVaf (o)
MTf-RDe
RU
LVd
LVd
(a) Mapa original (b) Mapa estimado
Legenda original, 1:80.000
Legenda
LVaf (o-fo)
LVaf (o)
MTf-RDe
RU
LVd
LVd
(a) Mapa original (b) Mapa estimado
Legenda original, 1:80.000
(a) (b)
Legenda
LVaf (o-fo)
LVaf (o)
MTf-RDe
RU
LVd
LVd
(a) Mapa original (b) Mapa estimado
Legenda original, 1:80.000
Legenda
LVaf (o-fo)
LVaf (o)
MTf-RDe
RU
LVd
LVd
(a) Mapa original (b) Mapa estimado
Legenda original, 1:80.000
(a) (b)
Legenda
LVaf (o-fo)
LVaf (o)
M Tf-RDe
(a) M apa original (b) M apa estimado
Legenda simplificada
(a) (b)
Legenda
LVaf (o-fo)
LVaf (o)
M Tf-RDe
(a) M apa original (b) M apa estimado
Legenda simplificada
(a) (b)
Legenda original
Legenda simplificada
Mapa original Mapa estimado
AG = 58%
Kappa = 37%
AG = 61%
Kappa = 38%
Giasson et al. (2007)
Machado et al. (2007)
Estoque de carbono no solo(0-30 cm)
• Uso da terra (Landsat7 ETM+)• Radiação Gamma• MNT e derivados
Mendonça-Santos et al. (2007):
Estimativa de estoques de carbono no RJ
Estoque de C (0 a 1m) (kg m-2)
0 10,000 20,0005,000 Meters
1 expaI b
CC k z C z
k
Mendonça-Santos et al. (2007)
0 - 5
5 - 6
6 - 7
7 - 8
8 - 9
9 - 10
10 - 11
11 - 12
12 - 14
14 - 16
16 - 18
18 - 20
SIGSOLOSChagas et al.(2004)
Sumário do uso de SIG no Brasil• Tipos de aplicações: caracterização, identificação,
mapeamento, estimativa
• Software mais usados: ArcView, ArcGIS, Spring e Idrisi
• Tipos de GIS: individual
• Escala: – pequena escala (1:5.000 a 1:100.000): pesquisa e planejamento
– grande escala (1:100.000 a 1:5.000.000): compilações
Uso do SIG fora do Brasil?
Rossiter (2007):Recuperação e renovação de
levantamentos de solos
• Representação de catenas e bacias hidrográficas;
• Produção de modelos 3D adicionando dados da subsuperfície;
• Possibilidade de trabalhos multidisciplinares;
• Intensificação de trabalho de campo em locais complexos.
Lawley e Smith (2007): materiais de origem
Intercâmbio interativo de informações e dados derivados
Potencial
• Geração de novos mapas
• Padronização e correção de mapas
• Controle de qualidade de mapas
• Disponibilização de dados
• Criação de uma nova geração de pedólogos
Obrigado !