CHEMICAL AND MINERALOGICAL CHARACTERISTICS OF SOILS
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1. Relações entre dados espectrais e as características dos solos
Os contrastes de reflectância espectral para os alvos naturais, aparecem como diferenças tonais em imagens fotográficas e não-fotográficas e são importantes em todo o intervalo espectral da energia solar refletida (cerca de 250 a 3000 nanômetros) pela superfície do terreno.
No caso dos solos, o seu comportamento espectral varia de acordo com diversos fatores intrínsecos aos mesmos, dentre os quais têm sido citados como os mais importantes: umidade, teor de matéria orgânica, textura, cor, capacidade de troca catiônica, teor de óxidos de ferro e as suas condições de superfície.
A superfície terrestre conforme é detectada pelos sensores remotos, pode ser vista como uma paisagem composta principalmente dos seguintes elementos: água, vegetação e solos, cujas curvas básicas de reflectância espectral podem ser observadas em HOFFER (1972), ilustrada na Figura 2.1. Tanto a vegetação, como os solos, possuem padrões próprios de resposta a interações com a energia eletromagnética natural, o que propicia a possibilidade de se obter informações sobre os mesmos, através de sensores colocados em plataformas remotas.
Influências de outras características do solo sobre a sua reflectância espectral têm sido pesquisadas por autores como MATHEWS et al. (1973b) que notaram correlações entre a reflectância espectral de solos e o tipo de mineral de argila, os teores de matéria orgânica e óxidos de ferro livre e silte.
MONTGOMERY (1974) obteve indicações de que a capacidade de troca catiônica e o conteúdo de silte dos solos, explicam importantes variações na resposta espectral dos mesmos, dentro do intervalo de 520 a 2320 nanômetros.
CONDIT (1970) foi o primeiro pesquisador a
caracterizar as curvas de reflectância dos solos conforme seus formatos característicos, identificando os Tipos gerais de curvas. Posteriormente, em 1981, STONER & BAUMGARDNER
acrescentavam aos Tipos de CONDIT (1970), mais um. quarto e um quinto Tipo. Estas curvas estão indicadas na Figura 2.3.
CROWN & PAWLUK (1974) observaram que as características
físicas e químicas do solo imprimem uma resposta espectral característica, tanto em laboratório como em condições naturais.
CIPRA et al. (1971) correlacionaram as características espectrais de três solos de ordens diferentes, sendo eles, Alfissol, Entissol e Molissol, ilustradas na Figura 2.2.
CIPRA et al. (1980) obtiveram medidas espectrais de solos, através de espectrorradiômetro em laboratório. Mediram também a radiância em imagens do MSS/LANDSAT-1, de vários grupos de solos, desde que não cobertos pela vegetação. Concluíram que os valores de laboratório e os do MSS foram altamente correlacionados.
DONZELI (1984) obteve boa correlação entre parâmetros do solo, tais como, óxidos de ferro livre, matéria orgânica, cor e granulometria com a reflectância densitométrica relativa em amostras de Latossolos argilosos ou registros tonais nas imagens aerofotogramétricas.
STONER & BAUMGARDNER (1981) obtiveram curvas da
reflectância espectral analisando 485 amostras de solo do Brasil e Estados Unidos, da camada superficial. As cinco curvas espectrais de solos minerais, de acordo com o teor de matéria orgânica, óxidos de ferro e textura, estão ilustradas na Figura 2.3. Sugerem assim, mais dois Tipos de curvas de reflectância em adição às descritas por CONDIT (1970). Uma das modificações sugeridas é a que caracteriza as curvas de ref lectância de solos amostrados em Londrina, no Estado do Paraná, classificados como "Typic Haplorthox", apresentando altos teores de ferro, baixos teores de matéria orgânica e textura fina. Essa curva de reflectância é a única que apresenta como característica uma inflexão de declividade, passando a decrescer por volta dos 750 nanômetros. Este tipo de curva, não mostrou as bandas de forte absorção da água por volta dos 1450 nanômetros e dos 1950 nanômetros que os outros tipos apresentaram. Porém, apresentam a faixa característica de absorção de ferro férrico entre 800 e 900 nanômetros, descrita por STONER et al. (1980a).
De maneira geral, uma das grandes dificuldades em interpretar os resultados das curvas espectrais e correlacioná las com as informações dos solos, se deve à natureza bastante complexa das relações entre as características dos solos e as reflectâncias. O teores de umidade, matéria orgânica, a textura, os óxidos de ferro e alumínio, os minerais de argila, e condições de superfície do terreno ou da amostra a ser analisada, têm proporcionado influências nas curvas de solos testados (STONER & BAUMGARDNER, 1980; COLEMAN et al., 1991;
EPIPHÂNIO et al., 1992).
Estas relações apresentam estreita correlação com o comprimento de onda, significando que as características dos solos podem afetar a reflectância de maneira diferenciada nas diferentes regiões do espectro óptico. Outro problema levantado
se refere a variação limitada do espectro óptico e a própria resolução dos atuais sensores (HENDERSON et al., 1992).
Outro método empregado no estudo espectral dos solos, refere-se à análise dos dados digitais em níveis de cinza extraídos de fitas magnéticas, conforme realizado por EPIPHANIO (1987). Este autor estudou três Latossolos, utilizando as bandas de 3 a 7 do LANDSAT-5. A análise de correlação mostrou que há significativas correlações entre todas as bandas (exceto a 6), para o Latossolo Vermelho Escuro e o Latossolo Roxo.
Estes estudos favorecem a aplicação de técnicas multiespectrais na caracterização de solos e auxílio no seu mapeamento e reconhecimento. Uma série de pesquisadores iniciaram trabalhos evidenciando as aplicações práticas destes estudos. Entre eles, citam-se os trabalhos de MATHEWS et al.
(1973a), KRISTOF (1971), CIPRA et al. (1972), KRISTOF & ZACHARY
(1971), KIRSCHNER et al. (1978), KAMINSKY (1978) e MARCHETTI &
GARCIA (1990).
2.1.1. Cor
MYERS & ALLEN (1968) afirmam que a reflexão
difusa da luz, está associada com a cor dos solos, fato este comprovado anteriormente por outros autores, entre eles OBUKHOV
& ORLOV ( 1964) .
MATHEWS et al. ( 1973b) , em trabalho de radiometria em laboratório, atribuíram valores numéricos para matiz, valor e croma. Obtiveram correlação para matiz, valor e croma nos comprimentos de onda: 2180 e 2500 nm, 500 nm, 800 a 2050 nm, respectivamente.
MONTGOMERY (1976) apresenta uma correlação significante ao nível de 1% entre "matiz" e a percentagem de Fep3 e entre "valor" e percentagem de argila ou teor de matéria orgânica. Este autor não observou relação significativa entre "croma" e as características estudadas.
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FONTE: Adaptado de HOFFER (1972)
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