Zoneamento hierárquico para amostragem espacial e mapeamento digital de atributos de solo

Autor(es)

Derlei Dias Melo

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Agrícola
• Data de defesa: 2024-07-30

Membros da banca

Lucas Rios do Amaral; Guilherme Martineli Sanches; André Freitas Colaço

• Orientador: Lucas Rios do Amaral

Resumo

A amostragem adequada do solo desempenha um papel fundamental na obtenção de informações confiáveis para a elaboração de mapas de atributos do solo. No entanto, devido a restrições financeiras, a densidade amostral é geralmente limitada, resultando em amostragens que nem sempre refletem com precisão a variabilidade espacial do solo. Portanto, é essencial identificar locais-chave para a amostragem, a fim de produzir mapas de forma mais precisa. Portanto, o objetivo desta pesquisa foi avaliar se a delimitação das áreas agrícolas em regiões homogêneas de macro e micro-variabilidade permite direcionar pontos amostrais para melhor capturar a variabilidade dos atributos do solo em superfície e, assim, obter melhores mapas digitais do solo em comparação à amostragem em grade totalmente regular. Neste estudo, propusemos duas densidades para mapeamento. Primeiro, uma amostragem com um número limitado de 1 amostra a cada 2,5 hectares, denominada aqui de grade esparsa, comumente aplicada pelos prestadores de serviços de AP. Já a segunda foi uma grade com densidade de uma amostra por hectare, que tende a entregar bons resultados para mapeamento de atributos do solo em muitas áreas. Ambas as densidades amostrais foram configuradas em três arranjos amostrais: grade completamente regular e outras duas grades combinando pontos regulares e pontos direcionados, compreendendo 25% e 50% de pontos direcionados. Inicialmente, definimos zonas de macro-homogeneidade local com base na susceptibilidade magnética aparente do solo (SM), atribuindo um número de pontos direcionados para cada zona, levando em consideração sua variabilidade e tamanho de área. Em seguida, definimos a micro-homogeneidade com base no vigor das plantas, por meio do Índice de Vegetação Melhorado (EVI). As microzonas de homogeneidade foram definidas, direcionando cada ponto amostral para o pixel que apresentasse o maior valor de pertinência Fuzzy. Nossos resultados indicam que a configuração amostral com direcionamento de 50% dos pontos amostrais melhora a qualidade das interpolações para múltiplos atributos de solo, tanto em maiores densidades quanto em grades amostrais esparsas. Apesar da melhora preditiva no mapeamento na densidade de uma amostra por hectare, os ganhos no mapeamento não são robustos o suficiente para a substituição da grade regular pelo método proposto. Já quando utilizando a grade esparsa, os ganhos preditivos justificam a adoção do método. Entretanto, a abordagem proposta necessita de um prévio conhecimento sobre o comportamento dos atributos na área de estudo, assim como sua relação com as covariavéis utilizadas no delineamento das macro e micro-zonas. Caso não haja esse prévio conhecimento, a abordagem proposta pode ser adotada como estratégia para um mapeamento em duas etapas, onde um percentual de pontos amostrais da grade regular seja realizado previamente, de forma a entender a relação com as variáveis ambientais. Isso permitiria ao analista entender o comportamento dos atributos da área e, posteriormente, adotar as covariáveis mais indicadas para o direcionamento com base na metodologia proposta (AU)

• Processo FAPESP: 23/02592-4 - Otimização amostral e predições multivariadas para mapeamento da fertilidade e qualidade do solo
• Beneficiário: Derlei Dias Melo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado