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Reflectância espectral e mineralogia de materiais formados sobre diabásio/ Spectral reflectance and mineralogy of soil materials developed from diabase

Clemente, Celso Augusto; Demattê, José Alexandre Melo; Mafra, Álvaro Luiz; Bentivenha, Sérgio Ricardo Portes
2000-03-01

Resumo em português O presente estudo teve por objetivo caracterizar diferentes fases de intemperismo de um solo e relacioná-las com seu comportamento espectral. Um perfil pedológico desenvolvido sobre diabásio da região de Capivari-SP, foi descrito morfologicamente, identificando-se seis fases de alteração. Os atributos analisados foram granulometria, composição química e mineralógica. A reflectância espectral do solo foi avaliada em laboratório através de espectrorradiômetro (mais) na faixa de 300 a 2500 nm. O perfil apresentou grau de intemperismo moderado, o que foi evidenciado pela alta relação silte/argila observada abaixo do horizonte Bi. Os horizontes subsuperficiais também apresentaram alto teor de nutrientes, especialmente P, Ca e Mg, que estavam relacionados com a presença em subsuperfície de saprolito com razoável reserva de minerais intemperizáveis. A evolução dos minerais primários iniciou pela formação de óxidos de ferro e de argilas 2:1, como vermiculita ou vermiculita-esmectita, que foram transformadas em caulinita e gibbsita em direção ao topo do perfil. Na medida em que ocorreram alterações na composição mineralógica no perfil, foram verificadas variações nos dados espectrais. Basicamente a reflectância foi influenciada diferenciadamente pela ocorrência de óxidos de ferro, diferentes tipos de argilas e minerais primários como piroxênios e magnetita. Resumo em inglês The aim of this study was to characterize soil materials with different degrees of weathering and then associate their composition with their spectral behavior. One pedological profile developed from diabase was studied in Capivari-SP, Brazil. The morphological description allowed to separate six phases of rock-soil alteration. Afterwards, granulometry, chemical and mineralogical analysis were carried out. The soil spectral reflectance was evaluated with a laboratory spec (mais) troradiometer using the wavelength range of 300 to 2500 nm. The profile was moderately weathered as evidenced by a high silt/clay ratio, found below the Bi horizon. Subsurface horizons also presented high nutrient status, especially for P, Ca and Mg, which was related to the occurence of saprolite with an abundance of easily weathered minerals. The mineral evolution began with the precipitation of iron oxides and 2:1 clay minerals, like vermiculite and vermiculite-smectite, and this led to the formation of kaolinite and gibbsite in the upper part of the soil profile. Spectral behavior generally was in conformity with their mineralogical composition, pointing out to the presence of iron oxides, various groups of clays and primary minerals, such as pyroxenes and magnetite.

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REFLECTÂNCIA ESPECTRAL DE DIABÁSIO E ARGILITO DA REGIÃO DE PIRACICABA-SP E DE RIOLITO DA REGIÃO DE PALMAS-PR/ SPECTRAL REFLECTANCE OF DIABASE AND ARGILITE FROM THE PIRACICABA-SP REGION AND RHYOLITE FROM THE PALMAS-PR REGION

Demattê, Jóse Alexandre M.; Noronha, Norberto C.; Clemente, Celso Augusto; Marconi, Arary; Oviedo, Alexandre F.P.
1999-01-01

Resumo em português O objetivo deste trabalho foi o de caracterizar radiometricamente três tipos de rochas, analizando os espectros de reflectância de diabásio em três níveis de alteração (camada sã e duas camadas de alterações), riolito (uma amostra) e argilito (quatro amostras). As amostras do diabásio e argilito foram coletadas na região de Piracicaba, SP e a do riolito na região de Palmas, PR. Foram obtidas curvas de reflectância dessas amostras em laboratório, na faixa de (mais) 400 a 2500 nm. As principais conclusões foram: a. Foi possível discriminar o diabásio do riolito, assim como dos argilitos, através da intensidade, forma e feições de absorção das curvas espectrais; b. A análise descritiva das curvas de reflectância do diabásio permitiu a discriminação das rochas em diferentes estágios de intemperismo, especialmente quanto à intensidade de reflectância e das feições de absorção. Na medida em que a rocha se intemperiza, ocorreram mudanças em sua composição, que puderam ser notadas nas curvas espectrais; c. A presença da banda em 2300 nm, referente aos grupos Mg-OH, ocorreu apenas nas curvas do diabásio, e foi discriminante em relação às curvas dos argilitos. Resumo em inglês The objectives of this study were to evaluate samples of diabase with three different weathering stages, one sample of rhyolite and four of argilite, through the analysis of their spectral reflectance. Samples of geological materials occuring in the Piracicaba SP Brazil region, (diabase and argilite), and the Palmas PR Brazil region, (rhyolite) were collected. Spectral data were obtained using a laboratory spectroradiometer, covering the 400 to 2500 nm wavelength range. T (mais) he main conclusions were: a. it was possible to discriminate the geologic materials by reflectance intensity and by absorption features of the spectral curves; b. the descriptive analysis discriminated the different weathering stages of the diabase rock, specially observing the intensity and absorption features of the spectral curves. As the weathering process occurs, changes of the composition of the rocks could be recognized in the reflectance curves; c. 2300 nm band, due to the Mg-OH group, which occurs for diabase, did not occur for the argilite, and was a discriminant band for argilite.

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Simulation of spectral planetary reflectance of targets/ Simulação da reflectância espectral planetária de alvos

Freire, M. L. F.; Bastos, E. J. B.
1998-07-01

Resumo em português Um modelo físico é estabelecido para simular a reflectância planetária de diferentes alvos de uma região do nordeste do Brasil. O modelo simula o sinal detectado por um sensor como uma função de sucessivas ordens de interação da radiação solar com o sistema terra-atmosfera. Uma precisa expressão analítica é estabelecida para determinar a reflectância aparente de uma superfície uniforme isotrópica, incluindo-se os efeitos de absorção de gases e espalhame (mais) nto molecular e de aerossóis. A atmosfera é considerada como uma mistura de ar e aerossóis. O método "single scattering" é utilizado para determinar a reflectância intrínseca da atmosfera. A parametrização dupla de Henyey-Greenstein é utilizada para representar a função de fase dos aerossóis. Os parâmetros ópticos atmosféricos são obtidos da literatura, exceto a profundidade óptica dos aerossóis que foi avaliada através de dados piranométricos. O modelo é aplicado para simular a reflectância planetária no intervalo espectral de 0,4 a 1,1 mm e também para simular o sinal detectado nas bandas 1, 2, 3 e 4 do sensor TM do satélite Landsat-5, de áreas caracterizadas espectralmente (água, solo e vegetação). Os resultados mostram que a reflectância da atmosfera é predominante na reflectância planetária para alvos de baixa reflectância, mesmo quando a profundidade óptica dos aerossóis é pequena. No caso de alvos com média reflectância (solo e vegetação), a contribuição da atmosfera é pouco notada, pois a reflectância planetária é predominantemente representada pela reflectância do alvo. Resumo em inglês A physical model is employed to simulate the planetary reflectance, considering different characteristic targets in a northeastern region of Brazil. The model simulates the signal detected by the sensor in a function of successive orders of interaction of the solar radiation with the earth-atmosphere system. A fairly accurate analytical expression of an uniform surface apparent reflectance is established. In this expression the effects of the gaseous absorption and the sc (mais) attering by molecules and aerosols are included. The surface is assumed to have an uniform Lambertian reflectance. The atmosphere is considered as a mixture of air and aerosol. The 1st order approximation (single scattering) is used to determine the intrinsic mixture reflectance. For atmospheric aerosols, the two-term Henyey-Greenstein phase function is used. The atmosphere optical parameters (asymmetry factor, single scattering albedo, optical depth) were obtained from the literature, and the aerosol optical depth is evaluated using pyranometer data. The model is applied to simulate the TM signal of channels 1, 2, 3 and 4 of Landsat-5 for characteristic sites (lake, soil and vegetation). The results show that the atmospheric reflectance influence is dominant for low reflectance targets, even in the case of low values of aerosols optical depth. The opposite occurs in the case of medium reflectance targets where the predominant reflectance is that of the target.

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Relação entre os constituintes do solo e seu comportamento espectral/ Relationship between the soil constituents and its spectral behavior

Dalmolin, Ricardo Simão Diniz; Gonçalves, Cristiano Nunes; Klamt, Egon; Dick, Deborah Pinheiro
2005-04-01

Resumo em português A reflectância espectral de solos é a expressão que registra o fluxo de radiação eletromagnética refletida pelo solo em relação ao fluxo radiante. Como os solos apresentam diferentes constituintes, os mesmos podem ser identificados e em certos casos quantificados pela análise de sua resposta espectral. Os principais constituintes dos solos que influenciam seu comportamento espectral são a matéria orgânica, óxidos de ferro, argilominerais, além da distribuiç (mais) ão granulométrica e umidade. A utilização da reflectância espectral visando obter informações na identificação e quantificação de características do solo de maneira rápida e não invasiva, tanto em nível laboratorial como em nível orbital, tem ocorrido principalmente em países desenvolvidos. No Brasil, o interesse de pesquisadores pelo estudo do comportamento espectral de solos vem crescendo desde a década de 80 do século passado, sendo esta linha de pesquisa relativamente jovem e necessitada de suporte de pesquisa para melhor entendimento dos efeitos da interação da energia eletromagnética entre os diferentes componentes do solo. Resumo em inglês The spectral soil reflectance is an expression that characterizes the electromagnetic radiation reflected by soil surface. Most of the soil constituents can be identified and sometimes quantified by the spectral behavior. The main soil constituents that influence its spectral behavior are the organic matter, iron oxides, mineralogy and clay content and moisture. The use of soil reflectance allows to obtain information to quickly identify and quantify the soil characterist (mais) ics, both in laboratory and orbital levels, but it has been tested and used mainly in developed countries. In Brazil, the research interest for the study of the soil spectral reflectance started in the 1980’s, being a recent research area which needs research support to achieve a better understanding of the spectral interaction among the different components of the soil.

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Caracterização espectral de áreas de gramíneas forrageiras infectadas com a doença "mela-das-sementes da braquiária" por meio de imagens CCD/CBERS-2/ Spectral characterization of forage grasses infected with the disease "mela-das-sementes da braquiária" through CCD/CDBERS -2 images

Rosatti, José C.; Silva, Erivaldo A. da; Silva, Hélio R.; Kruppa, Pedro C.
2006-12-01

Resumo em português Imagens CCD/CBERS-2, nas bandas espectrais CCD2, CCD3 e CCD4, dos anos de 2004 e 2005, de Mirante do Paranapanema - SP, foram transformadas em reflectância de superfície usando o modelo 5S de correção atmosférica e normalizadas radiometricamente. O objetivo principal foi caracterizar espectralmente áreas de pastagens de Brachiaria brizantha em fase de florescimento, isentas e infectadas com a doença "mela-das-sementes da braquiária", possibilitando a sua detecçã (mais) o por meio da comparação entre os valores de reflectância de superfície denominada de Fator de Reflectância Bidirecional de Superfície (FRBS). Teve-se, também, o objetivo de avaliar a eficácia das imagens CCD/CBERS-2 para a obtenção de respostas espectrais de pastagens. Os dosséis sadios e doentes da Brachiaria brizantha foram identificados por meio da análise dos valores de reflectância e dos dados observados no Índice de Estresse Hídrico Acumulativo Relativo da Cultura (ACWSI) obtidos na área de estudo. Os resultados indicaram que as principais diferenças foram a diminuição da reflectância na banda CCD3 e o aumento da reflectância na banda CCD4 nas áreas doentes. A metodologia empregada com o uso de dados do sensor CCD/CBERS-2, associados ao ACWSI, mostrou-se eficaz para discriminar dosséis infectados com a "mela-das-sementes da braquiária". Resumo em inglês CCD/CBERS-2 images in the spectral bands of CCD2, CCD3 and CCD4 of the years 2004 and 2005, from Mirante do Paranapanema - SP (Brazil), were transformed into surface reflectance images using the 5S atmospheric correction model and radiometrically normalized. The main objective was to spectrally characterize pastures of Brachiaria brizantha in the flowering phase, exempt and infected with the disease "mela-das-sementes da braquiária" making it possible its detection throu (mais) gh the comparison among the SBRF - Surface Bidirectional Reflectance Factor values. At the same time, it was aimed to evaluate the effectiveness of the CCD/CBERS-2 images to obtain spectral responses of pastures. The healthy and diseased vegetation canopies were identified through the analysis of the surface reflectance values and the observed data of the Accumulative Crop Water Stress Index (ACWSI) obtained from the study area. The results indicated that the main differences were the decrease of the reflectance in the CCD3 band and the increase of the reflectance in the CCD4 band in the diseased areas. Using the CCD/CBERS-2 data associated with the ACWSI, the methodology was effective to discriminate the vegetation canopies infected with the "mela-das-sementes da braquiária".

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Uso de imagens de satélite na discriminação de solos desenvolvidos de basalto e arenito na região de Paraguaçu Paulista/ Satellite images on the discrimination of soils developed from basalt and sandstone of Paraguaçu Paulista region

Demattê, José Alexandre M; Moreti, Dolorice; Vasconcelos, Ana Carolina Feitosa de; Genú, Aline Marques
2005-07-01

Resumo em português O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de discriminação de solos, mediante informações espectrais obtidas por sensor remoto em satélite. Os solos apresentaram variações na forma da curva espectral e intensidades de reflectância. Os Nitossolos apresentaram baixa intensidade de reflectância e os Neossolos, bastante alta. Os Latossolos Vermelhos, com diferentes texturas, apresentaram aumento na intensidade de reflectância, na seqüência dos mais argilos (mais) os para os mais arenosos. Solos eutróficos apresentaram maiores intensidades de reflectância que os álicos. A análise discriminante indicou um erro geral de 0,028%. As amostras confundidas geralmente ocorreram entre os solos com características semelhantes. A metodologia empregada na coleta de dados espectrais de satélites mostrou-se eficiente, tornando possível discriminar os solos da região estudada e, assim, agilizar a confecção de mapas de solos. Resumo em inglês The objective of this work was to evaluate soil characterization and discrimination by spectral information obtained from satellite sensor. Soils presented variation on the spectral signature, and on their spectral intensity. Typic Argiudoll (Alfisols) presented low spectral intensity, and Typic Quartzpisament presented a high spectral intensity. Typic Haplorthox (Oxisols) presented increments in its reflectance according to the texture. Eutrophic soils presented greater (mais) reflectance intensities than Alic soils. The discriminate analyses indicate a 0.028% error. Mistake samples occurred due to similar characteristics of soils. The methodology used to collect spectral data from satellite sensor showed to be efficient, and made possible soil discrimination, as well as faster soil survey of the presented region.

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Avaliação espectral de solos desenvolvidos em uma toposseqüência de diabásio e folhelho da região de Piracicaba, SP/ Spectral reflectance of soils developed on a toposequence of diabase and shale in Piracicaba, SP, Brazil

DEMATTÊ, JOSÉ ALEXANDRE M.; CAMPOS, ROGÉRIO C.; ALVES, MARCELO C.
2000-12-01

Resumo em português Este trabalho teve como objetivo estudar as alterações de solosdesenvolvidos numa toposseqüência composta por diabásio e folhelho (Piracicaba, SP), e sua relação com os dados espectrais. Ocorrem na toposseqüência os solos Latossolo Roxo (LR), Latossolo Vermelho-Escuro (LE), Podzólico Vermelho-Escuro (PE), Litossolo (Li) e Aluvial (Al) dos quais foram coletadas amostras a três profundidades. Foram obtidos dados de reflectância bidirecional dessas amostras em la (mais) boratório com espectrorradiômetro na faixa de 350 a 2.500 nm. As alterações da reflectância das amostras de solo das camadas superficiais e subsuperficiais foram relacionadas às diferenças nos teores de matéria orgânica e argila, que foram parâmetros importantes na caracterização espectral dos solos. Ao longo da toposseqüência, ocorreram alterações nas características dos solos, principalmente nos teores de ferro e silte e na mineralogia, que influenciaram nos dados espectrais. Os solos desenvolvidos de diabásio apresentaram altos teores de ferro, o que refletiu em concavidades mais acentuadas nas curvas espectrais em 850 nm, e intensidades de reflectância menores, ao contrário dos solos desenvolvidos de folhelho. A reflectância do PE apresentou-se mais intensa do que o LR e LE. Os solos menos intemperizados Li e Al apresentaram intensidades de reflectância mais elevadas que os mais intemperizados, LR e LE. Resumo em inglês The objective of the present research was to study the spectral reflectance of soils developed on a toposequence composed by diabase and shale, in Piracicaba region, São Paulo State, Brazil. Soil samples were collected at three depths along a transection, as they were, Typic Haplorthox (TH), Rhodic Paleudult (RP), Lithic Distrochrept (L) and Typic Fluvent (TF). Bidirectional spectral reflectance factors of the soil samples were obtained by using a spectroradiometer from (mais) 350 to 2,500 nm in laboratory conditions. Spectral alterations observed between the surface and sub-surface layers were related to their organic matter and clay content differences; and these soil parameters were important on the spectral characterization of the soils. Along the toposequence, alterations on the soil characteristics occurred, mainly on iron, silt and mineralogy, that influenced variations of the spectral data. Soils developed by diabase presented higher content of iron, that influenced the spectral curve, with a deeper concavity shape at 850 nm, and lower reflectance intensity, differently of the soils developed by shale. The spectral curves of RP presented higher reflectance intensities from TH. The less weathered soils, L and TF, presented higher reflectance intensity than the more weathered soil, TH.

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Estimativa da disponibilidade de forragem do bioma Campos Sulinos a partir de dados radiométricos orbitais: parametrização do submodelo espectral/ Forecast the available forage of natural pastures of Campos Sulinos biome using satellite spectral data: parameterization for the spectral submodel

Fonseca, Eliana Lima da; Formaggio, Antônio Roberto; Ponzoni, Flavio Jorge
2007-12-01

Resumo em português Este trabalho apresenta a parametrização do submodelo espectral do modelo JONG, um modelo agrometeorológico-espectral para a previsão da disponibilidade de forragem das pastagens naturais do bioma Campos Sulinos. A parametrização foi feita testando-se a capacidade de diferentes variáveis espectrais obtidas a partir de imagens do sensor ETM+/Landsat 7 representando a disponibilidade de forragem em diferentes fases do ciclo fenológico da vegetação campestre natura (mais) l do bioma Campos Sulinos. Verificou-se que as variáveis Wetness e reflectância da banda ETM+7/Landsat 7 representam o status inicial da vegetação de forma eficiente, mas não tiveram sensibilidade suficiente para eliminar os efeitos do tipo de solo na resposta espectral da vegetação. Resumo em inglês This research presents the parameterization for the spectral submodel of JONG model, an agrometeorologic-spectral model to forecast the available forage of natural pastures of Campos Sulinos biome. Tthe capacity of different spectral variables, gotten from images of the sensor ETM+/Landsat 7, to represent the forage availability in different phases of its fenologic cycle was realized. The Wetness variable and reflectance of the band ETM+7/Landsat 7 represent the initial s (mais) tatus of vegetation of efficient form was verified, however had no sensitivity enough to eliminate the effect of soil type in the spectral response of the vegetation.

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Caracterização espectral de estágios sucessionais de vegetação secundária arbórea em Altamira (PA), através de dados orbitais/ Spectral characterization of successional stages of vegetation in Altamira (PA), Brazil using orbital radiometric data

Ponzoni, Flávio Jorge; Rezende, Ana Carolina Pinto
2004-08-01

Resumo em português Imagens TM/Landsat 5 (bandas TM1-TM5 e TM7) de Altamira, PA, de 07.02.1991 foram transformadas em reflectância de superfície usando o modelo 6S de correção atmosférica com o objetivo de caracterizar espectralmente formações florestais secundárias. Dados biofísicos (DAP, G e H) foram coletados de 16 parcelas em campo, os quais foram utilizados no cálculo da área basal total (GT) e da rugosidade do dossel (Rug) e no estabelecimento de correlações entre os valor (mais) es de reflectância de superfície dessas mesmas parcelas. Os coeficientes de correlação mais elevados foram verificados nas relações com a banda TM7. Regressões lineares foram estabelecidas tendo como variável dependente os parâmetros biofísicos e como variável independente, os valores de reflectância de superfície da banda TM7, a partir das quais foram elaborados mapas temáticos representativos da distribuição espacial dos parâmetros biofísicos. A reflectância de superfície não foi sensível a valores pequenos de dados biofísicos. Apesar disso, a metodologia aqui empregada mostrou-se eficaz para estimativas remotas de dados dendrométricos. Resumo em inglês Landsat 5 TM images (TM1 to TM5 and TM7 spectral bands) from Altamira PA (Brazil) for 02.07.1991, were transformed into surface reflectance images by the 6S atmospheric correction code in order to characterize spectrally secondary succession stages of vegetation. Biophysical data (ADBH, ABA, TBA, THS and THSTD) collected in the field from 16 sampled vegetation plots were utilized in a correlation study between them and the surface reflectance values extracted from the orb (mais) ital images. The highest correlation coefficients were found for the TM7 spectral band. Linear regression models were determined for each biophysical parameter considered and thematic images representing the spatial distribution of these parameters were made. The spectral data were not sensitive for detecting lower biophysical parameter values. Nevertheless, the results show that there was a good match between that spatial distribution and the study area landscape, indicating that these thematic images could be utilized in preliminary evaluations of the vegetation's biophysical characteristics.

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Características espectrais da soja ao longo do ciclo vegetativo com imagens landsat 5/TM em área agrícola no oeste do Paraná/ Spectral characteristics of soybean during the vegetative cycle with landsat 5/TM images in the western Paraná, Brazil

Mercante, Erivelto; Lamparelli, Rubens A. C.; Uribe-Opazo, Miguel A.; Rocha, Jansle V.
2009-06-01

Resumo em português O objetivo deste trabalho foi estudar as mudanças no comportamento espectral da cultura da soja, por meio dos perfis espectrais temporais dos índices de vegetação NDVI e GVI, expressos em diferentes valores físicos: fator de reflectância bidirecional (FRB) aparente, de superfície e normalizado derivados de imagens Landsat 5/TM. Foi monitorada área de cultura de soja localizada próxima ao município de Cascavel - PR, utilizando cinco imagens da safra de 2004/2005, (mais) sendo realizados nessas imagens os procedimentos de transformação radiométrica, correção atmosférica e normalização, determinando valores físicos dos fatores de reflectância bidirecional aparente, de superfície e normalizado, respectivamente. Com o intuito de caracterizar a resposta espectral da biomassa da soja, geraram-se imagens referentes aos índices de vegetação NDVI e GVI. Como resultado, a cultura mostrou-se diferente para os tratamentos dos fatores de reflectância bidirecional aparente, de superfície e de normalização. Por meio dos perfis médios espectrais do NDVI e GVI, foi possível acompanhar todo o ciclo da cultura da soja, caracterizando o seu desenvolvimento. Observou-se, ainda, que os dados provenientes do fator de reflectância bidirecional normalizado descaracterizaram a curva espectral da cultura da soja, principalmente em meio à fase de crescimento vegetativo, na data de 9-12-2004. Resumo em inglês The objective of this study was to analyze changes in the spectral behavior of the soybean crop through spectral profiles of the vegetation indexes NDVI and GVI, expressed by different physical values such as apparent bi-directional reflectance factor (BRF), surface BRF, and normalized BRF derived from images of the Landsat 5/TM. A soybean area located in Cascavel, Paraná, was monitored by using five images of Landsat 5/TM during the 2004/2005 harvesting season. The imag (mais) es were submitted to radiometric transformation, atmospheric correction and normalization, determining physical values of apparent BRF, surface BRF and normalized BRF. NDVI and GVI images were generated in order to distinguish the soybean biomass spectral response. The treatments showed different results for apparent, surface and normalized BRF. Through the profiles of average NDVI and GVI, it was possible to monitor the entire soybean cycle, characterizing its development. It was also observed that the data from normalized BRF negatively affected the spectral curve of soybean crop, mainly, during the phase of vegetative growth, in the 12-9-2004 image.

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Análise espectral e temporal da cultura do café em imagens Landsat/ Spectral and temporal behavior analysis of coffee crop in Landsat images

Moreira, Mauricio Alves; Adami, Marcos; Rudorff, Bernardo Friedrich Theodor
2004-03-01

Resumo em português A definição da resposta espectral da cultura do café é uma das etapas na identificação de lavouras cafeeiras em imagens de satélites de sensoriamento remoto, para fins de mapeamento e estimativa de área plantada. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial das imagens adquiridas pelos satélites da série Landsat, no mapeamento da cultura do café para a previsão de safras. Foi feita uma análise temporal do comportamento espectral de lavouras de café-form (mais) ação e café-produção por meio de imagens livres de nuvens adquiridas nos anos de 1999 e 2001. Também foi analisado o comportamento espectral das classes pastagem e mata, que compõem os alvos de maior ocupação na área de estudo. As imagens do período seco foram mais eficientes no mapeamento de lavouras de café-formação e café-produção. As imagens da banda 4 dos dois sensores apresentaram melhor diferenciação espectral entre café e os demais alvos da cena. A reflectância do café-produção apresentou grande variabilidade entre lavouras, que pode ser atribuída à idade, espaçamento de plantas, cultivar, indicando a necessidade de trabalho em campo para a correta identificação das lavouras de café nas imagens Landsat. Resumo em inglês The definition of the spectral response of coffee crop is one of the steps to identify coffee fields in remote sensing images in order to map and estimate planted area. The objective of this work was to analyze the potential of the images acquired by the Landsat series satellites, for coffee crop mapping and forecast. A temporal analysis of the spectral behavior of coffee crop fields under development and under active production was performed through cloud free images acq (mais) uired in the years of 1999 and 2001. The spectral behavior of pasture and forest was also analyzed due to their relevance in the study area. The results showed that images acquired during the dry season were more efficient to map coffee crop at early development and under production. Band 4 (near infrared) of both sensors (TM and ETM+) presented best performance for spectral differentiation between coffee crop and other scene targets. The analysis of the reflectance values for active producing coffee crop showed a high spectral variability which may be attributed to age, plants spacing, cultivar, indicating a need for field work for the identification of coffee crop in Landsat scenes.

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Influência da matéria orgânica e de formas de ferro na reflectância de solos tropicais/ Influence of organic matter and iron oxides on the spectral reflectance of tropical soils

Demattê, José Alexandre M.; Epiphanio, José Carlos Neves; Formaggio, Antonio Roberto
2003-01-01

Resumo em português Este trabalho teve por objetivo analisar o efeito dos conteúdos de matéria orgânica e de ferro cristalino e amorfo na reflectância espectral de solos tropicais ocorrentes no Brasil, pela utilização de um espectrorradiômetro em condições de laboratório, na faixa espectral entre 400 e 2500 nm. Os solos estudados foram: a) Nitossolo Vermelho, designado como TR (Typic Argiudoll); b) Latossolo Vermelho Eutroférrico, LR (Typic Eutrorthox); c) Argissolo Vermelho, PE ( (mais) Typic Argiudoll); d) Latossolo Vermelho, LE (Typic Haplortox), sudividido em três categorias de acordo com a textura; e) Neossolo Quartzarênico, AQ (Ty.pic Quartzipsamment) e f) Argissolo Vermelho-Amarelo, PV (Typic Paleudalf). Foram coletadas amostras superficiais e subsuperficiais, e analisadas quanto a características químicas, físicas e mineralógicas. As amostras de terra receberam quatro tratamentos químicos de dissolução seletiva: a) Testemunha; b) H2O2 para remoção de matéria orgânica; c) H2O2 + Oxalato Ácido de Amônio para remoção de matéria orgânica e de ferro amorfo; d) H2O2 e Ditionito-Citrato-Bicarbonato de Sódio para remoção de matéria orgânica, de ferro amorfo e de ferro cristalino. Esses tratamentos foram comparados utilizando suas respectivas curvas espectrais e simulação de dados do sensor TM (Thematic Mapper)/Landsat. A remoção da matéria orgânica promoveu aumento da reflectância em todo o espectro analisado, para todos os solos. A remoção da matéria orgânica e do ferro amorfo causou aumento geral da reflectância para todos os solos, mas sem modificar o formato das curvas espectrais. A remoção do ferro cristalino provocou aumento da reflectância na região inicial do espectro (até 1.000 nm), mas não nas regiões intermediárias (entre 1.000 e 1.900 nm) e final do espectro (acima de 1.900 nm). O ferro cristalino mostrou-se responsável pelas concavidades formadas em 400 nm e em 850nm. Os dados orbitais simulados mostraram que é possível discriminar diferenças relativas à matéria orgânica e às formas de ferro. O uso de radiometria de laboratório mostrou-se uma técnica rápida, não destrutiva, e pouco exigente em preparo para analisar feições de absorção por ferro e efeitos de matéria orgânica em curvas especiais de solos. Resumo em inglês The influence of organic matter and amorphous and crystalline iron contents on the reflectance (400 to 2500 nm) of various soils was evaluated. Studied soils were Typic Argiudoll (TR), Typic Eutrorthox (LR), Typic Argiudoll (PE), Typic Haplortox (LE), Typic Quartzipsamment (AQ), and Typic Paleudalf (PV). Surface and subsurface soil samples were used in four conditions: a) as sampled; b) after removal of organic matter; c) after removal of the organic matter and the amorph (mais) ous iron; and d) after removing organic matter and amorphous iron and crystalline iron. Reflectance factor was acquired from 400 nm to 2.450 nm and TM/Landsat spectral bands were simulated. Removal of organic and amorphous iron caused an overall increase of the reflectance along the spectrum, for all soils. Removal of crystalline iron caused the reflectance to increase in the first portion of the spectrum (400 to 1.000 nm), but not in intermediate (1.000 to 1.900 nm) and final portion of the spectrum (after 1.900 nm). Crystalline iron was responsible for concavities in the spectral region near 400 nm and 850 nm. Use of laboratory spectroradiometry proved to be a fast, non-destructive, and easy-to-prepare technique for analyzing absorption features caused by organic matter and iron forms in soils.

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Variações espectrais em solos submetidos à aplicação de torta de filtro/ Spectral variations in soils amended with filter cake

Demattê, José Alexandre M.; Silva, Maria Ligia de Souza; Rocha, Genelício Crusoé; Carvalho, Laércio Alves de; Formaggio, Antônio Roberto; Firme, Lílian Pittol
2005-06-01

Resumo em português Este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações nas curvas espectrais de solos submetidos à aplicação da torta de filtro. Foi usado um espectrorradiômetro operando na faixa espectral entre 450 e 2.500 nm, em condições de laboratório. Amostras de quatro classes de solos, Latossolo Vermelho distrófico típico (LVd), Latossolo Vermelho distróférrico típico (LVdf), Argissolo Vermelho distrófico típico(PVd) e Cambissolo Háplico alumínico típico (CXa) fo (mais) ram subdivididas em subamostras que receberam tratamentos equivalentes a 0, 40 e 80 t ha-1 de torta de filtro, subproduto da produção de açúcar e álcool. A reflectância espectral dessas amostras foi obtida pelo espectrorradiômetro FieldSpec. A alteração da reflectância do solo com a aplicação da torta de filtro mostrou-se mais evidente nos solos arenosos, proporcionando redução na curva espectral com aumento da dose aplicada por causa do elemento matéria orgânica. Para o LVd, a intensidade de reflectância aumentou com a aplicação de torta de filtro, atribuída, nesse caso, ao Ca, cuja refletividade mascarou o efeito da matéria orgânica. Resumo em inglês The aim of this study was to evaluate spectral curves of three different soils amended with organic residues derived from the cane sugar industry. It was used disturbed samples of four soils of distinct classes: a typic dystrophic Red Latosol (Haplustox-LVd), a typic dystroferric Latosol (Rhodic Ustox-LVdf), a typic dystrophic Argisoil (Rhodustults-PVd) and a Cambisol (Dystropept-CXa). They were amended with 0, 40 or 80 t ha-1 of organic residues derived from the cane sug (mais) ar and alcohol industry (filter cake). Spectral reflectance of the soil samples were obtained under laboratory conditions by spectroradiometry (FieldSpec), employing spectral bands ranging from 450 to 2,500 nm. The effects of the organic residues application on the soil spectral curves were most evident in the sandier soils. The intensity of the spectral soil curves was reduced at higher organic residue doses due to the increase in soil organic matter. For the amended LV soil, we observed an increase in the intensity of reflectance. This was related to the presence of Ca2+, which masked the effect of the organic matter.

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Caracterização espectral de Paspalum notatum em diferentes níveis de adubação nitrogenada/ Spectral characterization of Paspalum notatum under different nitrogen fertilization

Fonseca, Eliana Lima da; Rosa, Luís Mauro Gonçalves; Fontana, Denise Cybis
2002-03-01

Resumo em português As propriedades espectrais da vegetação podem ser utilizadas para o monitoramento das condições de crescimento da vegetação ao longo do ano, assim como a estimativa da produtividade das espécies, por meio de técnicas de sensoriamento remoto. Para tanto, é necessário, primeiramente, caracterizar espectralmente as espécies que compõem a vegetação de um ecossistema. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a reflectância do Paspalum notatum Flügge var. nota (mais) tum crescendo em diferentes níveis de adubação nitrogenada. Foi realizado um experimento de campo na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (30º5'22'' S e 51º39'8'' W), utilizando-se um espectrorradiômetro portátil, em parcelas de P. notatum adubadas com 0, 200 e 400 kg ha-1 de N. A resposta espectral do P. notatum foi alterada pelas variações na quantidade de biomassa do dossel, provocadas por diferenças nos níveis de adubação nitrogenada. Os aumentos na quantidade de biomassa provocaram diminuição da reflectância na porção visível do espectro e aumento na porção infravermelho, o que mostra que a análise da reflectância é um bom indicador das mudanças que ocorrem em um dossel. Resumo em inglês Remote sensing techniques using spectral properties of canopies may be used to monitor vegetation growth conditions throughout the year, as well as to estimate the yield of different species. However, before these techniques can be used, it is necessary to establish the spectral properties of each of the different species which make up the landscape. The objective of this study was to characterize the spectral reflectance of Paspalum notatum Flügge var. notatum, growing (mais) on different levels of nitrogen fertilization. A field experiment was carried out at the Agronomic Experimental Station of Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Brazil (30º5'22'' S, 51º39''8'' W), using a portable spectroradiometer, on plots with P. notatum fertilized with 0, 200 and 400 kg ha-1 of nitrogen. The spectral response of P. notatum changed in response to increases in biomass caused by the different levels of nitrogen fertilization used. Increases in biomass resulted in a reduction in reflectance on the visible portion of the spectrum and an increase on the infrared portion, indicating, therefore, that the reflectance analysis is a good indicator of plant canopy status.

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Caracterização mineralógica de solos tropicais por sensoriamento remoto hiperespectral/ Mineralogical characterization of tropical soils by hyperspectral remote sensing

Pizarro, Marco Antonio; Epiphanio, José Carlos Neves; Galvão, Lênio Soares
2001-10-01

Resumo em português Dados hiperespectrais coletados no Brasil pelo sensor AVIRIS (Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer) foram utilizados para a caracterização espectral de uma típica cena agropastoril e para testar o uso da técnica Spectral Feature Fitting (SFF) na identificação de minerais argilosos na imagem. Utilizou-se um modelo linear de mistura espectral, usando como membros de referência a vegetação verde e seca, a água, e os solos Nitossolo Vermelho, Latossolo Ver (mais) melho e Neossolo Quartzarênico órtico. Na identificação dos minerais, foram selecionados espectros de referência da biblioteca espectral do JPL/NASA. Os espectros dos pixels e das referências foram normalizados pelo método do contínuo espectral, entre 2.100 e 2.330 nm, e depois comparados quanto à similaridade com o uso da técnica SFF. A caulinita predomina na cena, cuja identificação remota é dependente do tipo de solo e das proporções dos componentes da cena no interior do pixels. Os melhores resultados foram obtidos em solos de reflectância intermediária a alta e em pixels com valor de abundância da fração solo superior a 70%. Isto ocorreu devido, respectivamente, à menor quantidade de substâncias opacas nestes solos e à redução nos pixels dos efeitos espectrais da lignina-celulose. Estes fatores tendem a mascarar as bandas de absorção das argilas. Resumo em inglês AVIRIS (Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer) data collected in Brazil were used for the spectral characterization of a typical crop-pasture scene, and for the evaluation of the Spectral Feature Fitting (SFF) technique for clay mineral identification in the image. A six-endmember linear spectral unmixing model was applied, consisting of green and senescent vegetation, water, and the soils Alfisol, Oxisol and Entisol. For mineral identification of kaolinite, mont (mais) morillonite and gibbsite in the AVIRIS image, reference spectra from the JPL/NASA spectral library were selected. Pixel and reference spectra were normalized by the continuum removal method, in the 2,100-2,330 nm interval, and then compared by the use of the SFF technique. Kaolinite is the dominant mineral in the scene, whose identification is dependent on the soil type and on the spectral mixture at sub-pixel level. The best results were obtained for soils with intermediate to high overall reflectance and for pixels with soil abundance values greater than 70%, due, respectively, to the lower amount of opaque substances of these soils and to the reduction of spectral effects of the lignin-cellulose features. These factors tend to obliterate the absorption bands of clay minerals.

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Análise derivativa de dados hiperespectrais medidos em nível de campo e orbital para caracterizar a composição de águas opticamente complexas na Amazônia/ Derivative analysis of hyperespectral data measured at field and orbital level to characterize the composition of optically complex waters in the amazon

Rudorff, Conrado M.; Novo, Evlyn M. L. M.; Galvão, Lênio S.; Pereira Filho, Waterloo
2007-06-01

Resumo em português A técnica de análise derivativa de dados espectrais foi usada para estudar a variação dos constituintes opticamente ativos (COAs) na água, por meio de dados de campo e de imagens do sensor orbital Hyperion/EO-1. A imagem Hyperion usada neste estudo foi adquirida no dia 23 de junho de 2005, no final do período de cheia. Uma campanha de campo foi realizada entre 23 e 29 de junho de 2005, para coletar dados espectrais e limnológicos in situ. A imagem foi pré-processa (mais) da visando eliminar faixas de pixels anômalos e convertida de valores de radiância para reflectância de superfície, portanto, corrigidos dos efeitos de absorção e espalhamento atmosféricos. Uma análise da correlação foi realizada para examinar a associação da reflectância e de sua primeira derivada espectral com as concentrações dos COAs. Melhores resultados foram obtidos após a diferenciação dos espectros, o que ajudou a reduzir a influência de efeitos indesejáveis, provindos de diferentes fontes de radiância, sobre as medidas de reflectância da superfície da água realizadas em ambos os níveis de aquisição de dados. Por meio de ajustes de regressões empíricas, considerando o conjunto de dados Hyperion, a primeira derivada espectral em 711 nm explicou 86% da variação da concentração de sedimentos inorgânicos em suspensão (µg.l-1) e a primeira derivada espectral em 691 nm explicou 73% da variação na concentração da clorofila-alfa (µg.l-1). As relações de regressão foram não-lineares, pois, em geral, as águas que se misturam na planície de inundação Amazônica se tornam opticamente complexas. A técnica de análise derivativa hiperespectral demonstrou potenciais para mapear a composição dessas águas. Resumo em inglês Derivative analysis of spectral data was used as a technique to study the variation of optically active constituents (OACs) of water, using field data and hyperspectral imagery of EO-1 Hyperion orbital sensor. The Hyperion image used in this study was acquired on June 23, 2005, at the end of the high water period for the Amazon River. A field campaign was carried out between June 23 and 29, 2005 to collect spectral and limnological in situ data. The image was pre-processe (mais) d to remove stripes of abnormal pixels and converted from radiance to surface reflectance values, thus, correcting the effects of atmospheric absorption and scattering. A correlation analysis was carried out to examine the association of the spectral reflectance and its first derivative to the concentrations of OACs. Better results were obtained after spectra differentiation, which helped to reduce the influence of undesirable effects, coming from different sources of radiance, on the measurements of water surface reflectance taken at both data acquisition levels. Through empirical regression fits, considering the Hyperion dataset, the first spectral derivative at 711 nm explained 86% of the variation of suspended inorganic sediment concentration (µg.l-1), and the first derivative at 691 nm explained 73% of the variation of chlorophyll-a concentration (µg.l-1). The regression relations were nonlinear because, generally, the water masses that mix in the Amazon floodplain become optically complex. The hyperspectral derivative analysis demonstrated potential for mapping the composition of these waters.

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Metodologia para reconhecimento de três solos por sensores: laboratorial e orbital/ Methodology for the recognition of three soils by using laboratory and orbital sensors

Demattê, J. A. M.; Toledo, A. M. A.; Simões, M. S.
2004-10-01

Resumo em português 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). (mais) 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. Resumo em inglês 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 Spectra (mais) l 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.

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Detecção de cicatrizes de áreas queimadas baseada no modelo linear de mistura espectral e imagens índice de vegetação utilizando dados multitemporais do sensor MODIS/TERRA no estado do Mato Grosso, Amazônia brasileira/ Burn scar detection based on linear mixture model and vegetation indices using multitemporal data from MODIS/TERRA sensor in Mato Grosso State, Brazilian Amazon

Anderson, Liana Oighenstein; Aragão, Luiz Eduardo Oliveira e Cruz de; Lima, André de; Shimabukuro, Yosio Edemir
2005-12-01

Resumo em português O objetivo desta pesquisa foi avaliar os dados do sensor MODIS para detectar e monitorar cicatrizes de áreas recém queimadas. Utilizamos imagens da reflectância de superfície do sensor MODIS: produto MOD09 (dia 5 de outubro) e produto MOD13A1 (meses de outubro e novembro). Foi avaliada também uma série temporal de um ano dos índices de vegetação (IV) EVI e NDVI (produto MOD13A1). Uma imagem do sensor ETM+ (dia 5 de outubro) foi utilizada como base para a delimita (mais) ção dos polígonos amostrais e avaliação dos dados MODIS devido a sua melhor resolução espacial. A metodologia focou na aplicação do modelo linear de mistura espectral nas imagens reflectância para a geração das imagens fração sombra. Análises de regressão foram efetuadas para comparação entre o percentual de sombra derivado da imagem ETM+ e das imagens MODIS. As alterações multitemporais nas imagens IV foram avaliadas com base no teste de Tukey. Os resultados mostraram que a imagem fração sombra gerada a partir do produto MOD09 apresentou um R² = 0,66 (p Resumo em inglês The aim of this research was to evaluate the MODIS sensor data to detect and monitor recent burned scars areas. We used MODIS sensor surface reflectance images, including: MOD09 product (October 5th) and MOD13A1 product (October and November). We also used one year temporal series of the vegetation indices (VI) EVI and NDVI (MOD13A1 product) to evaluate its capability to detect recent burned scars areas. An ETM+ sensor image (October 5th) was used as basis for the samples (mais) polygons design and to evaluate the MODIS data due to its higher spatial resolution. The methodology focused on the application of a linear spectral mixing model on the reflectance images to generate the shade fraction. Regression analyses were carried out for the comparison between the shade percentage derived from the ETM+ image and the MODIS images. The multitemporal change detection over the VI images were evaluated based on the Tukey test. The results showed that the shade fraction image derived from the MOD09 product presented a R² = 0,66 (p

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Comportamento espectral dos solos na paisagem a partir de dados coletados por sensores terrestre e orbital/ Spectral response of soils in the landscape based on terrestrial and orbital data acquisition levels

Sousa Junior, José Geraldo de Abreu; Demattê, José Alexandre Melo; Genú, Aline Marques
2008-04-01

Resumo em português Parte da variabilidade dos índices de produção agrícola está associada com as características do solo e da paisagem. Dessa forma, práticas de manejo, como a adubação, devem levar em consideração esta variabilidade. O sensoriamento remoto é uma ferramenta que pode fornecer, de maneira rápida, informações para o manejo do solo, pois relaciona a radiação eletromagnética com os atributos do solo. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o comportament (mais) o espectral, em dois níveis de aquisição de dados (terrestre e orbital), de diferentes classes de solos ao longo de toposseqüências na região de São Carlos e Ibaté, SP. Para isso, amostras de terra georreferenciadas foram coletadas em 319 pontos, em três profundidades. Em seguida, obtiveram-se os dados radiométricos em laboratório, na faixa espectral entre 450 e 2.500 nm. Os mesmos locais amostrados na camada superficial, no campo, foram avaliados na imagem de satélite. A partir dos resultados obtidos, pode-se concluir que: (a) teores de areia grossa, argila e matéria orgânica, e cor tiveram relação com a reflectância dos solos; (b) ao longo das vertentes ocorrem variações nos dados espectrais dos solos; e (c) solos da mesma ordem taxonômica, porém com classes texturais diferentes, apresentam diferentes comportamentos espectrais, podendo ser discriminados por sensoriamento remoto. Resumo em inglês Part of agricultural production index variability is associated with soil and landscape characteristics. Management practices such as fertilizer application should therefore take the soil spatial variability into account. Remote sensing is a tool that can provide faster information for soil management because it relates electromagnetic radiation with soil attributes. Thus, this study aimed at evaluating the spectral response, at two data acquisition levels (terrestrial an (mais) d orbital), of different soil classes across toposequences in the region of São Carlos and Ibaté, SP. For this purpose, georeferenced soil samples were collected at 319 points and three depths, and radiometric data were obtained in the laboratory using a spectroradiometer (spectral band 450-2500 nm). The same points sampled in the field in the surface layer were evaluated by the satellite image (ASTER). Based on the results it was possible to conclude that (a) coarse sand, clay, organic matter and color were strongly related with soil reflectance; (b) soil spectral data vary along the declivities; (c) soils of the same taxonomy order, but of different clay classes, have different spectral performances and can be discriminated by remote sensing.

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Comportamento da linha do solo obtida por espectrorradiometria laboratorial para diferentes classes de solo/ Soil line behavior obtained by laboratorial spectroradiometry for different soil classes

Nanni, Marcos Rafael; Demattê, José Alexandre Melo
2006-12-01

Resumo em português Com vistas em avaliar o comportamento da linha do solo para diferentes classes de solos, este trabalho foi realizado, utilizando-se dados de reflectância por meio de um espectrorradiômetro em laboratório. Amostras representativas dos horizontes superficiais e subsuperficiais de 18 classes coletadas em uma área piloto no Município de Rafard, sudoeste de São Paulo, foram secas, peneiradas e acondicionadas para leitura espectral. Os dados foram tabulados, para simulare (mais) m as bandas 3 e 4 do TM-Landsat e construção dos gráficos. Os resultados demonstraram que as linhas de solo obtidas para as amostras de ambas as camadas comportaram-se de maneira semelhante, estando dispostas ortogonalmente aos eixos de um gráfico, com valores de R² próximos a 1,0 para todas as classes avaliadas. Não se observou uma única linha de solo, embora os dados revelem que cada solo apresenta uma linha individual e característica. De modo complementar, destacou-se a utilização deste índice como método auxiliar na discriminação de classes de solos, uma vez que os solos com textura arenosa e com menores teores de Fe total discriminaram-se daqueles mais argilosos e com maiores teores de Fe, além de apresentarem valores de reflectância mais elevados. Por fim, constatou-se que a matéria orgânica não constituiu fator determinante no comportamento espectral em relação à linha do solo. Resumo em inglês The aim of this study was to evaluate the behavior of the soil line for different soil classes by using reflectance data with a spectroradiometer in the laboratory. Representative samples of the surface and subsurface horizons of 18 soil classes collected in a pilot area in Rafard county, southwest São Paulo state, were dried, sieved and accomodated for spectral reading. Data were computed in order to simulate TM-Landsat 3 and 4 bands and to draw the graphs. The findings (mais) showed that the soil lines obtained for the samples of both soil layers behave similarly and are distributed orthogonal to the graph axes with R² values at about 1.0 for all classes evaluated. It was observed that there is not a unique soil line, and the data suggest that each soil has an individual line and features. In addition, the use of such an index can be an auxiliary method for discriminating soil classes, since sandy soils, with a lower iron content were different from the more clayey ones with a higher iron content, besides presenting higher reflectance values. Finally, it was observed that the organic matter was not a determinant factor regarding the spectral behavior in relation to the soil line.

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Avaliação ocular multimodal em doenças heredodistróficas e degenerativas da retina/ Multimodal fundus imaging in heredodystrophic and degenerative diseases of the retina

Ferrara, Daniela Cavalcanti; Calucci, Daniela; Oréfice, Juliana Lambert; Costa, Rogério Alves
2009-10-01

Resumo em português A tomografia de coerência óptica incorporou-se gradativamente ao contemporâneo arsenal diagnóstico em Oftalmologia, passando a exercer papel fundamental na investigação e condução de doenças oculares, particularmente na especialidade de Retina e Vítreo. A disponibilização comercial da nova geração de aparelhos, chamada de tomografia de coerência óptica "espectral", baseada em conceito físico distinto que permite a aquisição de imagens em alta velocidade (mais) , marcou o início de uma nova era desta tecnologia de investigação auxiliar. Adicionalmente, sua recente combinação com o oftalmoscópio de varredura a laser confocal (confocal scanning laser ophthalmoscope) vem propiciando a aquisição de imagens tomográficas guiadas em tempo real pelos diferentes modos de imagem (autofluorescência de fundo, reflectância com luz "infravermelha" e angiografia com fluoresceína ou indocianina verde). A avaliação ocular multimodal (multimodal fundus imaging) permite a correlação real e minuciosa de achados da morfologia retiniana e do epitélio pigmentar com dados de estudos angiográficos e de autofluorescência ou reflectância, propiciando assim inferências valiosas sobre a fisiologia do tecido. Neste artigo, discutimos brevemente as possíveis implicações da avaliação ocular multimodal na prática da especialidade de Retina e Vítreo. Resumo em inglês Optical coherence tomography was progressively incorporated to the contemporary diagnostic arsenal in Ophthalmology, playing a crucial role in the diagnosis and management of eye diseases, particularly in the specialty of retina and vitreous. The commercial availability of the new generation of devices, coined "spectral" optical coherence tomography, which is based in a distinct physical concept that permits high-speed image acquisition, launched a new era for this invest (mais) igative ancillary tool. In addition, the recent combination of this new technology with a confocal scanning laser ophthalmoscope has permitted the acquisition of tomographic images driven by different imaging modalities simultaneously (fundus autofluorescence, near-infrared reflectance, and fluorescein or indocyanine-green angiographies). Multimodal fundus imaging permits a reliable and detailed correlation between the morphological findings of the retina or retinal pigment epithelium and angiographic studies or fundus autofluorescence, leading to valuable insights about retina physiology. In this article, we briefly discuss possible practical implications of this new diagnostic modality for the retina specialist.

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Discriminação de unidades de paisagem para fins de levantamentos pedológicos por meio da resposta espectral orbital/ Landscape unit discrimination for pedological surveys by orbital spectral response

Nanni, Marcos Rafael; Cézar, Everson; Chicati, Marcelo Luiz; Hata, Fernando Teruhiko; Oliveira, Roney Berti; Demattê, José Alexandre
2010-09-01

Resumo em português O objetivo deste trabalho foi comparar dois métodos de levantamentos de solos. O primeiro foi realizado por meio de metodologias tradicionalmente utilizadas na distinção das unidades de paisagem e discriminação das classes de solos, como fotointerpretação e relação solo-paisagem. O segundo foi baseado na distinção das classes de solos por meio da sua resposta espectral, obtida em nível orbital. Para o estabelecimento dos atributos dos solos e sua classificaç� (mais) �o, as amostras de solo foram coletadas em duas profundidades, num grid com pontos distanciados de 500 m. Com essas amostras foram realizadas análises físicas e químicas dos solos. Nos locais de amostragem foi determinada, a partir da imagem orbital, a reflectância aparente do solo e, por meio de análise de agrupamentos, foram estabelecidas as unidades de paisagem. A fidedignidade de semelhança entre as unidades de paisagem obtidas pelos dois métodos foi avaliada pelo índice Kappa, cujo valor foi de 0,43, indicando que ambos os métodos produziram resultados semelhantes na discriminação de classes de solo. Resumo em inglês The objective of this study was compare two soil survey methods. The first was performed by methods traditionally used to distinguish landscape units and soil class discrimination. The second was based on soil class distinction through orbital spectral response. In order to establish soil characteristics and their classification, soil samples were collected at two depths in a grid system, with a distance of 500 meters between points. With these samples, physical and chemi (mais) cal analyses were carried out. In the sampling points, the apparent reflectance of the soil, from the orbital image, was determined and, through cluster analysis landscape units were established. In order to evaluate the resemblance reliability between the landscape units established in each method, the Kappa index was used, the value set for the confusion matrix was 0.43, indicating high quality in the comparison, showing that the non-conventional method was as close as the one carried out by photointerpretation.

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Análise da sensibilidade de um modelo de atenuação espectral da irradiância na atmosfera em diferentes condições atmosféricas: uma aplicação para o Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS)

Omachi, Claudia Yuki; Garcia, Carlos Alberto Eiras
2003-12-01

Resumo em português A sensibilidade de um modelo de irradiância espectral, incidente sobre a superfície do mar, variando três parâmetros atmosféricos (ozônio, visibilidade e vapor de água precipitável), é analisada, com especial ênfase para as bandas do sensor Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS). São também analisadas as razões entre bandas de reflectância geralmente utilizadas nos algoritmos bio-óticos, para mapeamento da biomassa fitoplanctônica do espaço. Os r (mais) esultados mostram que a visibilidade é o parâmetro que mais causa alteração nos valores de irradiância, embora o seu efeito nas razões entre bandas seja menor do que o efeito do ozônio. O vapor de água precipitável não causou alteração significativa nem nas irradiâncias e nem nas razões entre bandas. Os valores extremos destes parâmetros não causaram diferenças significativas para ângulos solares entre 0 e 60º. Para se obter a razão entre reflectâncias das bandas 490/510, 490/555 e 510/555 em ângulos solares menores que 60º, valores médios destes parâmetros atmosféricos testados neste trabalho são suficientes para se modelar a razão entre irradiâncias. Resumo em inglês A sensitivity analysis of an irradiance spectral attenuation model is performed by varying three atmospheric parameters: total ozone, visibility and total precipitable water. The incident solar spectral irradiance over the sea surface is calculated at the Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) bands for remote sensing applications. The effects of these atmospheric parameters over some remote sensing reflectance ratios usually used for mapping chlorophyll a concen (mais) tration from the space are also assessed. The results have shown that visibility is the most important parameter which exerts influence on modeled spectral irradiance but its effect on the remote sensing ratios is smaller than that from total ozone. The total precipitable water did not alter both modeled spectral irradiances and remote sensing ratios for solar zenith angles smaller than 60º. No significant differences were found when solar zenith angles varied from 0 and 60º, even when we used extremely high values of atmospheric parameters. For remote sensing reflectance band ratios 490/510, 490/555 and 510/555 under solar zenith angles smaller than 60º, average values of these atmospheric parameters tested here are enough to model irradiance band ratios.

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Análise discriminante dos solos por meio da resposta espectral no nível terrestre/ Soil discrimination analysis by spectral response in the ground level

Nanni, Marcos Rafael; Demattê, José Alexandre M.; Fiorio, Peterson Ricardo
2004-10-01

Resumo em português O objetivo deste trabalho foi desenvolver e avaliar um método para discriminação das classes de solos a partir de suas respostas espectrais, utilizando-se um sensor em laboratório. Os dados espectrais foram utilizados no desenvolvimento de modelos estatísticos para discriminar as classes de solos de uma área no sudoeste do Estado de São Paulo. Equações discriminantes foram desenvolvidas para as 18 classes. A resposta espectral foi obtida em amostras da porção s (mais) uperficial e da porção subsuperficial dos solos da área de estudo, num total de 370 amostras. As amostras foram coletadas em 185 ha, com uma tradagem por ha. Os resultados demonstraram que as classes de solos podem ser individualizadas e distinguidas pela análise discriminante. A análise registrou índices de acerto acima de 80% de determinação da classe de solo avaliada. O acerto global foi de 90,71% quando se utilizaram todas as classes para a geração dos modelos, e 93,44% quando se utilizaram as dez classes com maior número de indivíduos. O teste estatístico simulado mostrou-se eficiente na análise discriminante, com taxa média de acerto acima de 91%, com erro global de 8,8%. A análise demonstrou redução na qualidade do modelo quando aplicado para um subconjunto de 20% das amostras, com erro global de 33,9%. O método auxilia na discriminação de classes de solos pela sua reflectância, devido às interações físicas com a energia eletromagnética. Resumo em inglês The objective of this study was to develop and test a discrimination method for soil classes by their spectral response (SR), using a laboratory sensor. Spectral data were used to develop statistical model for discriminating soil classes in an area at the southwest of São Paulo State, Brazil. Discriminant equations were developed for 18 soil classes. The spectral data were obtained in superficial and subsuperficial soil samples in the study area, with a total of 370 samp (mais) les. The samples were collected in 185 ha, with one borehole per ha. The results showed that soil classes can be separated and delimitated by discriminant analysis. The analysis presented a classification index higher than 80% for each soil class. The global classification index was 90.71%, when all soil classes were used to develop the model, and 93.44% when most individuals classes were used. The simulated statistical test was efficient in the discriminant analysis, presenting a classification index higher than 91%, with a global error of 8.8%. The analysis demonstrated a reduction of the model quality when applied for 20% sub-group of the samples with global error of 33.9%. The method helped in the soil classes discrimination by their spectral reflectance, based on their physical interaction with electromagnetic energy.

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Determinação quantitativa da concentração de silicone em antiespumantes por espectroscopia FT-IR / ATR e calibração multivariada/ Quantitative determination of silicone in antifoaming products by FT-IR / ATR spectroscopy and multivariate calibration

Garcia, Marcelo H. F.; Farias, Simone B.; Ferreira, Bianca G.
2004-12-01

Resumo em português Neste trabalho apresentamos uma alternativa para a dosagem do teor de silicone (polidimetilsiloxano) em antiespumantes por meio da técnica de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), com a utilização do acessório de reflectância total atenuada (ATR). Os espectros foram registrados na faixa espectral de 2500 a 780 cm-1, com resolução de 4 cm-1 e 128 varreduras. A calibração de um modelo linear por meio da utilização do método de mín (mais) imos quadrados parciais (PLS) aplicado aos espectros foi capaz de determinar satisfatoriamente a concentração de silicone nas amostras. Este método é de extrema importância para indústrias produtoras de antiespumantes siliconados, uma vez que o desempenho de tais produtos geralmente é avaliado em função da viscosidade dos mesmos. Muitas vezes no processo de fabricação de tais produtos ocorre uma homogeneização incompleta do silicone no solvente, o que leva a resultados de viscosidade que não são representativos das amostras analisadas. A determinação da concentração do teor de silicone é uma importante ferramenta para o Controle Estatístico de Processo (CEP), pois evita o desperdício de matérias-primas empregadas na fabricação dos antiespumantes. Resumo em inglês This work presents an alternative method to determine the concentration of silicone (polydimethylsiloxane) in antifoaming products using Fourier Transformed Infrared Spectroscopy (FT-IR) with the attenuated total reflectance (ATR) accessory. The spectra were recorded in the range from 2500 to 780 cm-1, with a resolution of 4 cm-1 and 128 scans. With calibration of a linear model using PLS regression method applied to spectral data we were able to determine the silicone co (mais) ncentration in the samples. This method may be useful for antifoaming producers since the performance of such products generally is evaluated as a function of their viscosity. Moreover, during manufacturing an incomplete homogenization of silicone in the solvent may occur, in which case the viscosity results are not representative of the samples. The determination of the silicone weight percentage is important to avoid losses in the production process and to help the Statistical Process Control.

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Determinação de proteína em café cru por espectroscopia NIR e regressão PLS/ Determination of protein in raw coffee for NIR spectroscopy and regression PLS

Morgano, Marcelo A.; Faria, Cristiano Gomes; Ferrão, Marco F.; Bragagnolo, Neura; Ferreira, Márcia M.C.
2005-03-01

Resumo em português A combinação da espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) e calibração multivariada (método dos mínimos quadrados parciais - PLS) para a determinação do teor de proteína total em amostras de café cru, foi investigada. Os teores de proteína total foram inicialmente determinados usando-se como método de referência o de Kjeldhal, e, posteriormente foram construídos modelos de regressão a partir dos espectros na região do infravermelho próximo das amostr (mais) as de café cru. Foram coletados 159 espectros das amostras de café cru utilizando um acessório de reflectância difusa, na faixa espectral de 4500 a 10000cm-1. Os espectros originais no NIR sofreram diferentes transformações e pré-tratamento matemático, como a transformação Kubelka-Munk; correção multiplicativa de sinal (MSC); alisamento (SPLINE); derivada primeira; média móvel e o pré-tratamento dos dados escalados pela variância. O método analítico proposto possibilitou a determinação direta, sem destruição da amostra, com obtenção de resultados rápidos e sem o consumo de reagentes químicos de forma a preservar o meio ambiente. O método proposto forneceu resultados com boa capacidade de previsão do teor de proteína total, sendo que os erros médios foram inferiores a 6,7%. Resumo em inglês The combination of near infrared spectroscopy (NIR) and multivariate calibration using the partial least square - PLS method for the determination of the total protein level in raw coffee samples was investigated. The total protein levels were initially determined using the Kjeldhal method as the reference method. Regression models were built from the spectra in the NIR region of the raw coffee samples. Spectra of 159 samples were recorded, using an accessory of diffuse r (mais) eflectance, in the range of 4500 and 10000cm-1 with 4cm-1 resolution. To the raw spectral data, different transformations and mathematical pretreatment such as Kubelka-Munk transformation; multiplicative sign correction (MSC); spline smoothing; first derivative and boxcar averaging were applied. The data was also preprocessed by scaling each column by its variance. The analytical method proposed is non invasive and the cost and time of analysis are very much reduced, making possible the fast and direct determination of the total protein content. The prediction error of protein levels given by the regression model were in average lower than 6.7%, indicating that this method is a good alternative for protein determination in raw coffee samples.

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Identificação de impurezas e misturas em pó de café por meio de comportamento espectral e análise de imagens digitais/ Identifying adulteration in coffee powders by spectral signatures and digital analyses

Assad, Eduardo Delgado; Sano, Edson Eyji; Cunha, Silvia Aida Rodrigues da; Correa, Tânia Barreto Simões; Rodrigues, Hilda Rosa
2002-02-01

Resumo em português Para eliminar divergências na interpretação dos resultados e agilizar os atuais métodos de detecção de fraudes em café torrado e moído, foi estabelecido um método baseado na análise por imagem e fundamentado no princípio de que diferentes materiais de origem orgânica, como o pó de café, podem apresentar reflectâncias distintas em diferentes comprimentos de onda do espectro eletromagnético. Partiu-se da hipótese de que o pó de café adulterado, quando sub (mais) metido a uma fonte artificial de iluminação, apresenta uma reflectância, nos canais vermelho (R), verde (G) e azul (B), diferente em relação à do pó de café não-adulterado. Após as etapas de limpeza, secagem e homogeneização, foram geradas imagens multiespectrais das amostras de café, por meio de uma lupa acoplada a uma câmara CCD (Charge Coupled Device). A quantificação das impurezas na amostra foi obtida utilizando-se curvas de calibração entre a área relativa obtida pela classificação supervisionada de imagens e a porcentagem de impurezas presentes nas amostras. Esse novo método permite agilidade da resposta, ausência de subjetividade nos resultados e não-destruição das amostras analisadas, e assegura um patamar mínimo de detecção de 95% das impurezas do produto. Resumo em inglês In order to reduce divergences in the interpretation of the results obtained by current methods of fraud detection in powdered coffees, a new method to quantify coffee adulterants is presented in this study. This method is based on image analyses and on the principle that different organic materials found in ground coffees present distinct spectral signatures. The hypothesis is that the adultered coffees, when submitted to an artificial source of illumination, present dif (mais) ferent reflectance values in RGB (Red/Green/Blue) channels in comparison to those from pure coffees. After the cleaning, drying, and homogenization steps, multispectral images of coffee samples were generated by using a glass magnifier connected to a CCD (Charge Coupled Device) camera. The images were stored and classified by means of a digital image software. The spectral signatures of each component in the coffee sample were identified from their histograms in percentage, and the amounts (by weight) of adulterants in the coffee sample were obtained by calibration curves. The advantages of this method are the capability to analyse a great number of samples in a relatively short time period, the lack of subjectivity in the results, and the non destruction of the coffee samples. This method reaches a minimum accuracy of 95% in the quantification of adulteration in the powdered coffee.

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Índices de vegetação no milho em função da hora do dia e da taxa de nitrogênio aplicada/ Vegetation indices in the maize as a function of hour of the day and the applied rate of nitrogen

Souza, Eduardo G.; Rocha, Teoferson; Uribe-Opazo, Miguel A.; Nóbrega, Lúcia H. P.
2009-12-01

Resumo em português Métodos têm sido propostos visando à melhoraria da administração de nitrogênio (N) e, simultaneamente, ao aumento de produtividade com a proteção do meio ambiente, diminuindo a concentração de nitratos no solo e na água, em que um deles, a agricultura de precisão, consiste na aplicação localizada dos insumos agrícolas em função da necessidade específica local. Neste contexto, a medição da reflectância espectral foliar da planta se apresenta como méto (mais) do promissor para o sensoriamento instantâneo da deficiência de N em milho, através do cálculo de índices de vegetação; entretanto, não são bem conhecidas as características da interação das plantas com a radiação solar. Avaliou-se, neste trabalho, o comportamento dos índices de vegetação em relação à hora do dia e da taxa de nitrogênio aplicada. Seis índices diferentes foram estudados: relação infravermelho próximo/vermelho (IVP/V), relação infravermelho próximo/verde (IVP/Verde), índice de vegetação de diferença normalizada (IVDN), índice verde de vegetação da diferença normalizada (IVVDN), índice de vegetação ajustado ao solo (IVAS) e índice aperfeiçoado de vegetação ajustado ao solo (IAVAS). Quando analisados apenas os dados coletados em torno do meio dia solar, os índices que apresentaram a menor dispersão dos resultados foram o IVDN e o IAVAS, enquanto para dados tomados durante todo o dia os índices que indicaram melhor explicação da variabilidade foram o IVAS e o IAVAS. Resumo em inglês Methods have been proposed seeking to improve the application of nitrogen (N) simultaneously with yield increase and environmental protection, reducing the nitrate concentration in the soil and in the water. One of these methods, precision agriculture consists of the site-specific application of the agricultural inputs as a function of the local need. In this context, the measurement of the spectral leaf reflectance shows itseif as a promising method for the instantaneous (mais) remote sensing of deficiency of N in corn through the calculations of vegetation indexes. However, the characteristics of the interaction of the plants with the solar radiation are not well known. This work evaluated the behavior of the vegetation indexes in relation to the hour of the day and the applied nitrogen rate. Six different indexes were studied: relationship near-infrared/red (NIR/red), relationship near-infrared/green (NIR/green), normalized difference vegetation index (NDVI), green normalized difference vegetation index (GNDVI), soil adjusted vegetation index (SAVI) and optimized soil adjusted vegetation index (OSAVI). When only the data collected around the half solar day weve analized, the indexes that presented the lowest dispersion results were NDVI and OSAVI. For data collected during the whole day the indexes that presented better explanation of the variability were SAVI and OSAVI.

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Diferenciação espectral de solos utilizando dados obtidos em laboratório e por sensor orbital/ Spectral differentiation among soils using spectral data from laboratory and orbital sensor

Fiorio, Peterson Ricardo; Demattê, José A. M.; Nanni, Marcos Rafael; Formaggio, Antonio Roberto
2010-01-01

Resumo em português Um grande número de amostras de solos seria necessário para delimitar com precisão os limites das unidades de solos. Assim, técnicas que possam auxiliar em levantamentos pedológicos como o sensoriamento remoto tem provado ser de grande valia. O objetivo foi avaliar a possibilidade de diferenciar solos por meio de dados espectrais em laboratório e orbitais. Para o trabalho foi escolhida uma área de 473 ha com solo exposto, proveniente de dois materiais de origem dis (mais) tintos, o arenito com cimento argiloso e o basalto. Foi estabelecida uma grade (100 m x 100 m) em toda a área de estudo, totalizando 473 pontos de amostragem, todos georreferenciados. Para cada ponto da grade, foram coletadas amostras de solo nas profundidades 0-20 cm (superfície, A) e 80-100 cm (subsuperfície, B). A partir dos resultados das análises químicas e físicas e descrição de perfis, gerou-se o mapa de solos, e posteriormente, cada unidade desse mapeamento foi diferenciada por textura. As reflectâncias de laboratório foram obtidas com o espectroradiômetro IRIS, na faixa de 450 a 2500 nm. As reflectâncias orbitais foram obtidas após o processamento de uma imagem TM-Landsat-5, para os pontos de amostragem. Equações discriminantes foram geradas partindo-se dos dados espectrais por tratamento estatístico, que selecionou entre as setenta variáveis espectrais em laboratório, cinquenta e seis, sendo selecionadas para o modelo espectral orbital as seis bandas reflectivas do sensor TM. As equações geradas foram testadas, obtendo-se matrizes de confusão, onde ocorreu um acerto de 81% para os dados espectrais em laboratório e 40% de concordância para os dados orbitais. Resumo em inglês A huge amount of soil samples would be necessary to determine with precision the limits of soil units. Techniques that would help on soil surveys such as the remote sensing ones have been proved to be of great value. The objective of this work was to evaluate the possibility of differentiating soils using spectral data from laboratory and satellite sensors. A study area with soils originated from two different parent materials, sandstone with loamy cement and basalt, was (mais) selected. A grid (100 m x 100 m) was used, totalizing 473 sampling points in the depths 0-20 cm (superficial, A) and 80-100 cm (subsuperficial, B). A soil map of the area with 28 mapping units was generated. The laboratory spectra (450 to 2500 nm) were obtained with an IRIS spectroradiometer. The orbital reflectance was obtained by image processing and overlaying of the TM-Landsat-5 bands in the sampling points. Discriminant equations were generated by statistical treatment with the SAS software. From the seventy initial variables from laboratory data, fifty six were selected to generate the models of the equations; for orbital data, six of the seven TM bands were selected. The equations were tested and the confusion matrix were obtained. Discriminant equations from laboratory data presented 81% success and the equations with orbital data 40%, however, for the satellite data it was verified a good efficiency for separating soils from different parent materials.

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Índices de vegetação de base espectral para discriminar doses de nitrogênio em capim-tanzânia/ Vegetation spectral indices to discriminate nitrogen rates in tanzania grass

Abrahão, Selma Alves; Pinto, Francisco de Assis de Carvalho; Queiroz, Daniel Marçal de; Santos, Nerilson Terra; Gleriani, José Marinaldo; Alves, Enrique Anastácio
2009-09-01

Resumo em português Este trabalho foi realizado para determinar, entre seis índices de vegetação baseados em dados de refletância espectral, aquele que melhor discrimina doses de nitrogênio e que possui maior correlação com leituras de clorofila e massa seca do capim-tanzânia (Panicum maximum Jacq.). Os índices testados foram o NDVI (índice de vegetação por diferença normalizada, calculado utilizando a banda do vermelho e a banda do infravermelho próximo), VARI (índice resiste (mais) nte à atmosfera na região do visível, calculado utilizando a banda de transição do vermelho ao infravermelho e a banda do verde) e WDRVI (índice de vegetação de amplo alcance, calculado utilizando três coeficientes de ponderação, 0,05; 0,1 e 0,2). Foram avaliadas quatro doses de nitrogênio (0, 80, 160 e 320 kg/ha) em delineamento de blocos ao acaso com subamostras, com três repetições e três subamostras por bloco. Os índices VARI utilizando a banda de transição do vermelho ao infravermelho e o WDRVI utilizando os coeficientes 0,05 e 0,1 foram os melhores para discriminar as doses de nitrogênio aplicadas em todos os períodos de avaliação estudados. O índice que apresentou maior correlação com as leituras de clorofila e massa seca foi o VARI com banda de transição do vermelho ao infravermelho. Resumo em inglês The objective of this study was to determine, among five vegetation indices, calculated based on spectral reflectance data, the one that best discriminated nitrogen rates, and presented highest correlation with chlorophyll readings and tanzania grass (Panicum maximum Jacq.) dry matter. The tested vegetation indices were NDVI (normalized difference vegetation index), VARI (visible atmospherically resistant index using red edge and green bands), WDRVI (wide dynamic range ve (mais) getation index using three weighted coefficients, 0.05, 0.1 and 0.2). Four nitrogen levels (0, 80, 160 and 320 kg/ha) were evaluated in a randomized complete block design with three replications and three subsamplings per block. The indices VARI, using red edge band, and WDRVI, using weighted coefficients 0.05 and 0.1, were the best indices to discriminate nitrogen rates. The index that presented the highest correlation with chlorophyll readings and dry matter was the VARI using red edge band.

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Resposta espectral de solos em razão do ângulo de visada, da umidade e da rugosidade superficial/ Soil spectral response in relation to viewing angle, soil moisture and surface roughness

ACCIOLY, LUCIANO JOSÉ DE OLIVEIRA; HUETE, ALFREDO RAMON
2000-12-01

Resumo em português Este trabalho teve por objetivo avaliar as variações do fator de refletância bidirecional (FRB) de três séries de solo (McAllister, Stronghold e Epitaph) da microbacia experimental de Walnut Gulch (Arizona, EUA) em razão do ângulo de visada, da rugosidade superficial e do teor de umidade. Foram consideradas as faixas espectrais do visível e do infravermelho próximo e médio presentes no sensor TM, e os resultados foram expressos em termos de FRB em relação à r (mais) esposta no Nadir (FRB relativo). O anisotropismo variou de solo para solo e foi maior nas menores faixas espectrais, nos ângulos de visada maiores localizados na direção do retroespalhamento, nos ângulos solar-zenitais maiores, e na condição de solo seco. No solo Epitaph (único solo submetido ao estudo de rugosidade) o anisotropismo foi também maior na superfície mais rugosa. Entretanto, uma melhor diferenciação entre as superfícies lisa e rugosa do solo Epitaph foi obtida na direção do espalhamento da energia refletida. Diferenças na escala e nos métodos de obtenção dos dados são apontadas como causas do realce do comportamento anisotrópico dos dados obtidos em condições de laboratório, em comparação com os dados de campo. Resumo em inglês The objective of this study was to characterize the bi-directional reflectance factor (BRF) of three soil series (McAllister, Stronghold, and Epitaph) located at the Walnut Gulch Experimental Watershed (Arizona, USA) as a function of the viewing angle, soil moisture and surface roughness. Soil spectra were taken in the visible, near and mid-infrared regions, convolved to match the Landsat-TM bands, and the results were normalized to the Nadir response and expressed as rel (mais) ative BRF. The anisotropic behavior varies from soil to soil and it was higher when the following conditions were taken combined or individually: shorter wavelengths, higher viewing and solar zenith angles, in the backscattering direction, soil in the dry condition as opposed to wet condition, and in the rough surface as compared to the smooth surface of Epitaph soil series (the only soil tested for the effect of roughness). Rough and smooth surfaces of Epitaph soil, however, were better discriminated in the forward scattering direction. Differences in scale and methods used to obtain the spectral curves were pointed out as responsible for the enhancement of the anisotropic behavior of the soils for lab results as compared to field results.

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Modelos de regressão lineares para estimativa de produtividade da soja no oeste do Paraná, utilizando dados espectrais/ Linear regression models to soybean yield estimate in the west region of the state of paraná, brazil, using spectral data

Mercante, Erivelto; Lamparelli, Rubens A. C.; Uribe-opazo, Miguel A.; Rocha, Jansle V.
2010-06-01

Resumo em português O trabalho teve o objetivo de avaliar modelos lineares de regressão entre resposta espectral e produtividade em soja, na escala regional. Para isso, foram monitorados 36 municípios do oeste do Paraná, utilizando cinco imagens do satélite Landsat 5/TM da safra de 2004/2005. Foram realizados os procedimentos de transformação radiométrica e correção atmosférica nas imagens, determinando valores físicos das refletâncias aparente e de superfície. Posteriormente, f (mais) oram calculados os índices de vegetação NDVI e GVI, os quais, por meio de regressões lineares simples e múltiplas, compararam-se com as produtividades oficiais dos municípios, obtidas das estatísticas IBGE. Aplicou-se também uma análise de diagnóstico, para detectar pontos influentes e de colinearidade. Os resultados mostraram que a média dos valores de NDVI e GVI de todas as imagens foi mais bem relacionada com a produtividade do que para cada data separadamente. O uso de regressões múltiplas com os dois índices, em todas as datas, propiciou melhores resultados de relação com a produtividade. Resumo em inglês The main objective of this work was to evaluate the linear regression between spectral response and soybean yield in regional scale. In this study were monitored 36 municipalities from the west region of the states of Parana using five images of Landsat 5/TM during 2004/05 season. The spectral response was converted in physical values, apparent and surface reflectances, by radiometric transformation and atmospheric corrections and both used to calculate NDVI and GVI veget (mais) ation indices. Those ones were compared by multiple and simple regression with government official yield values (IBGE). Diagnostic processing method to identify influents values or collinearity was applied to the data too. The results showed that the mean surface reflectance value from all images was more correlated with yield than individual dates. Further, the multiple regressions using all dates and both vegetation indices gave better results than simple regression.

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Informações espectroeletromagnéticas e topográficas na determinação de teores de componentes do solo/ Spectraleletromagnetic and topographic informations on the determination of soil compounds

Genú, Aline Marques; Demattê, José Alexandre M.
2010-01-01

Resumo em português A obtenção de informações quantitativas do solo por técnicas não destrutivas, como o sensoriamento remoto e os modelos digitais do terreno (MDT), abre a possibilidade de avaliações mais rápidas e menos onerosas no estudo de solos. O objetivo deste trabalho foi verificar a possibilidade de quantificar atributos do solo utilizando informações extraídas de sensor orbital ASTER conjugados com parâmetros topográficos. A área de estudo com 184 ha, localizada em R (mais) afard (SP), foi amostrada em forma de grid sendo coletada uma amostra por hectare. A reflectância foi obtida da imagem ASTER e os dados topográficos a partir do MDT. Em seguida, utilizando os dados orbitais e de relevo foram gerados os modelos de regressão para os atributos do solo. As variáveis dependentes foram selecionadas a partir do método stepwise. Posteriormente, os modelos com R² > 0,50 foram testados em amostras desconhecidas de terra e os valores estimados pelas equações (VE) e os valores determinados em laboratório (VD) foram avaliados através de gráficos de dispersão. Os componentes SiO2, Fe2O3, TiO2 e argila foram os atributos testados, e Fe2O3 e argila obtiveram os melhores coeficientes de determinação. Conclui-se que os modelos gerados pelos dados espectrais e de relevo permitem quantificar os referidos componentes do solo. Resumo em inglês The obtention of soil quantitative information by non destructive techniques, like remote sensing and digital elevation model (DEM) open a possibility of faster and cheaper evaluation on soil studies. This study aims at verifying the possibility of quantifying soil atributtes through ASTER orbital sensor data and topographic features. The study area, with 184 ha, located in Rafard County, São Paulo State, Brazil, was sampled in a grid way collecting 1 sample/ha. Reflecta (mais) nce data was obtained from ASTER image and topographic features from DEM. Then, using orbital an topographic data were generated a multiple regression equation for soil attributes. The dependent variables were selected by a forward stepwise method. After that, the models with R² > 0.50 were tested with unknown soil samples and the estimated values (VE) and the determined values (VD) were evaluated through scatterplots. SiO2, Fe2O3, TiO2 and clay attributes were tested and, Fe2O3 and clay obtained higher values of determination coefficient. It is conclude that the models generated with spectral data and topographic information allowed the quantification of the above cited soil components.

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Influência da direção de semeadura do milho nas variáveis reflectância e índice de vegetação verde normalizado/ Influence of the row direction of corn on the reflectance and green normalized difference vegetation index

Souza, Eduardo G. de; Orlando, Gracielle A.; Uribe-Opazo, Miguel A.; Silva, Edson A. da; Scharf, Peter
2004-04-01

Resumo em português Com este trabalho, objetivou-se estudar a influência da direção de semeadura do milho (Zea Mays L.) na sua reflectância na banda 550 nm (r550) e no Índice de Vegetação Verde da Diferença Normalizado - IVVDN, visando fornecer informações necessárias à viabilização de um sistema de aplicação localizada de nitrogênio (N) em tempo real. O sistema de semeadura utilizado foi o direto, administrando-se os nutrientes de acordo com análise do solo e com uma taxa (mais) de N de 160 kg ha-1. As linhas de semeadura foram localizadas na direção Norte-Sul e Leste-Oeste. Conclui-se que o milho semeado na direção Leste-Oeste apresentou valores para reflectância r550 e índice de vegetação IVVDN menores e menos dependente da hora do dia que o milho semeado na direção Norte-Sul. O IVVDN mostrou-se mais apropriado para uso em sistemas de aplicação de fertilizantes a taxas variáveis em tempo real utilizando-se técnicas de sensoriamento remoto, por se mostrar menos sensível á direção de semeadura. Resumo em inglês The objective of this work was to study the influence of the row direction of corn (Zea mays) on its spectral properties measured in the field, including the green normalized difference vegetation index (Green NDVI). Spectral properties of corn are known to be related to the nitrogen (N) status of the corn and may form the basis for real-time site-specific rates of N application. Row direction effects on spectral properties may be substantial before canopy closure. If so, (mais) it will be necessary to account for these effects in order to accurately predict the N need of corn from spectral measurements. Corn was planted directly, with no tillage, in North-South (NS) and East-West (EW) oriented rows. Nitrogen was applied as ammonium nitrate at a rate of 160 kg N ha-1. Reflectance was measured with spectral radiometers placed 30 cm above individual plants. Reflectance and green NDVI were bly dependent on time of day for corn in NS rows, and much less so for corn in EW rows. Reflectance and green NDVI were lower for corn in EW rows than corn in NS rows, but lack of replication makes it difficult to be certain that this was due to row direction. Green NDVI was less sensitive than reflectance to row direction and therefore may be more appropriate for use in a real-time variable-rate nitrogen application system.

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Fotodegradação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em placas de sílica impregnadas com dióxido de titânio/ Photodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) adsorbed onto silica gel chromatographic plates impregnated with TiO2

Xavier, Laura Furquim Werneck; Moreira, Isabel Maria N. S.; Higarashi, Martha M.; Moreira, Josino C.; Ferreira, Luiz Filipe V.; Oliveira, Anabela S.
2005-06-01

Resumo em inglês Photodegradation of the PAHs anthracene, chrysene and benzo[k]fluoranthane on silica gel impregnated with TiO2 and over glass plates holding TiO2 was studied. Silica gel plates holding these substances were exposed to solar radiation, developed with hexane and photographed under ultra-violet light. The plates containing benzo[k]fluoranthene were also analysed by both diffuse reflectance and laser induced fluorescence. Diffuse reflectance spectra of the fluorescent spot fr (mais) om non irradiated plates showed small differences when compared with those obtained from irradiated plates. These spectral differences are compatible with formation of less conjugated compounds during irradiation. Fluorescence and time resolved fluorescence spectra observed after irradiation were identical to those obtained with benzo[k]fluoranthene in methanol. On plates holding silica, PAH degradation requires longer periods of solar irradiation when compared with those plates containing silica impregnated with TiO2. Glass plates impregnated with TiO2 also showed very rapid PAH degradation.

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Estimativa de volume de madeira em plantios de Eucalyptus spp. utilizando dados hiperespectrais e dados topográficos/ Stand volumes estimate Eucalyptus spp. plantations in forests using hyperspectral and topographic data

Canavesi, Vanessa; Ponzoni, Flávio Jorge; Valeriano, Márcio Morisson
2010-06-01

Resumo em português A disponibilidade de dados hiperespectrais trouxe expectativas nos meios acadêmicos e empresariais quanto à potencialidade de sua aplicação no setor florestal. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da aplicação de dados hiperespectrais do sensor Hyperion EO-1 na quantificação da variável biofísica volume de madeira em plantios de Eucalyptus spp. e o impacto do sombreamento do relevo nessa quantificação. Para isso, estabeleceram-se correlações ent (mais) re os dados espectrais e o volume de madeira, seguidos da definição de modelos de regressão linear múltipla como descritores das relações estabelecidas. O efeito do relevo sobre a reflectância dos dosséis de Eucalyptus spp. foi levado em consideração. Os dados Hyperion EO-1 foram convertidos para valores de FRB de superfície, os quais passaram a constituir os dados fundamentais de todo o trabalho. A área de estudo contemplou os plantios do gênero Eucalyptus spp. pertencentes à empresa Votorantim Celulose e Papel (VCP), localizados no Município de Capão Bonito, SP. Foram coletados dados espectrais de amostras localizadas em diferentes condições do relevo. No estabelecimento das relações com volume de madeira, o cálculo de índices de vegetação mediante o emprego de dados hiperespectrais resultou em modelos com maiores valores de R² quando compensados os efeitos topográficos de iluminação, comprovando maior potencial de aplicação desses dados. Resumo em inglês The availability of orbital hyperspectral data has brought new perspectives to both academic and corporative sectors solving demands in forestry science. The main objective of this work was to evaluate the potential of Hyperion EO-1 hyperspectral data to quantify the biophysical timber volume in Eucalyptus spp stands and the effect of hill shading in that quantification. For this, the correlations between spectral data and timber volume were performed following the use of (mais) Multiple Linear regression models as the descriptors of the relationships established. The relief effect on the Eucalyptus spp. canopy reflectance was taken into account. The Hyperion EO-1 data were converted to BRF surface values, which were considered the basis of the entire work. The study area was located in the municipality of Capão Bonito (the State of São Paulo, Brazil) and included Eucalyptus spp. stands managed by the Votorantim Papel e Celulose company (VCP). Spectral samples were collected in different topographic conditions. In the establishment of the relationship with timber volume, the vegetation indices estimated using hyperspectral data resulted in models with higher R2 when considering the topographic illumination effect, showing higher applicability potential of this data.

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Estimativa de parâmetros biofísicos de plantios de café a partir de imagens orbitais de alta resolução espacial/ Estimation of biophysical parameters of coffee fields based on high-resolution satellite images

Ramirez, Gláucia M.; Zullo Júnior, Jurandir
2010-06-01

Resumo em português O uso de recursos de sensoriamento remoto orbital constitui um grande avanço no levantamento de dados sobre a cafeicultura, sobretudo por seu caráter temporal e baixo custo. Sendo assim, o objetivo do trabalho foi avaliar a utilização da imagem do satélite QUICKBIRD na determinação de parâmetros biofísicos importantes para a cultura cafeeira. Foram utilizados 25 talhões com plantios de café localizados entre os municípios de Ribeirão Corrente, Franca e Crista (mais) is Paulista (SP). Os parâmetros biofísicos utilizados foram os espaçamentos entre linhas e plantas, altura, IAF, diâmetro da copa, porcentagem de cobertura vegetal, rugosidade, variedade e biomassa. Foram utilizados valores de refletância real das bandas espectrais do satélite QUICKBIRD e os índices de vegetação NDVI, GVI, SAVI e RVI. A partir desses dados, foram feitas análises de regressão linear e não linear para a geração dos modelos de estimativa. A utilização de modelos de regressão baseados em equações não lineares mostrou-se mais adequado para determinar os parâmetros IAF e a porcentagem de biomassa, importantes como indicativos da produtividade da cultura cafeeira. Resumo em inglês Remote sensing data are each time more available and can be used to monitor the vegetal development of main agricultural crops, such as the Arabic coffee in Brazil, since that the relationship between spectral and agronomical data be well known. Therefore, this work had the main objective to assess the use of Quickbird satellite images to estimate biophysical parameters of coffee crop. Test area was composed by 25 coffee fields located between the cities of Ribeirão Corr (mais) ente, Franca and Cristais Paulista (SP), Brazil, and the biophysical parameters used were row and between plants spacing, plant height, LAI, canopy diameter, percentage of vegetation cover, roughness and biomass. Spectral data were the reflectance of four bands of QUICKBIRD and values of four vegetations indexes (NDVI, GVI, SAVI and RVI) based on the same satellite. All these data were analyzed using linear and nonlinear regression methods to generate estimation models of biophysical parameters. The use of regression models based on nonlinear equations was more appropriate to estimate parameters such as the LAI and the percentage of biomass, important to indicate the productivity of coffee crop.

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Determinação de sibutramina em formas farmacêuticas através de espectroscopia no infravermelho com refletância difusa e métodos de calibração multivariada/ Determination of sibutramine in pharmaceutical formulations by diffuse reflectance infrared spectroscopy and multivariate calibration methods

Maluf, Daniela Florencio; Pontarolo, Roberto; Cordeiro, Gilcélia A.; Nagata, Noemi; Peralta-Zamora, Patricio
2010-01-01

Resumo em inglês The goal of this work is the development and validation of an analytical method for fast quantification of sibutramine in pharmaceutical formulations, using diffuse reflectance infrared spectroscopy and partial least square regression. The multivariate model was elaborated from 22 mixtures containing sibutramine and excipients (lactose, microcrystalline cellulose, colloidal silicon dioxide and magnesium stearate) and using fragmented (750-1150/ 1350-1500/ 1850-1950/ 2600- (mais) 2900 cm-1) and smoothing spectral data. Using 10 latent variables, excellent predictive capacity were observed in the calibration (n=20, RMSEC=0.004, R= 0.999) and external validation (n=5, RMSEC= 9.36, R=0.999) phases. In the analysis of synthetic mixtures the precision (SD=3,47%) was compatible with the rules of the Agencia Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA-Brazil). In the analysis of commercial drugs good agreement was observed between spectroscopic and chromatographic methods.

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Cor de solo, formas do fósforo e adsorção de fosfatos em Latossolos desenvolvidos de basalto do extremo-sul do Brasil/ Soil color, phosphorus pools and phosphate adsorption in Latosols developed from basalt in the South of Brazil

Almeida, J. A.; Torrent, J.; Barrón, V.
2003-12-01

Resumo em português Latossolos Brunos e Vermelhos férricos desenvolvidos de basalto representam parcela expressiva dos solos intensivamente cultivados do Sul do Brasil. Além dos perfis monomatizados típicos, brunos ou vermelhos, incluem-se, atualmente, nestas duas classes perfis polimatizados, que apresentam os horizontes superficiais brunados e os subsuperficiais mais avermelhados, anteriormente individualizados como Latossolo "Bruno/Roxo". Não há, ainda, no Sistema Brasileiro de Class (mais) ificação de Solos, um consenso quanto aos componentes de cor mais apropriados para separação dos Latossolos Brunos e Vermelhos. Graças à sua textura muito argilosa e ao alto conteúdo de óxidos de ferro, tais solos apresentam elevada capacidade de adsorção de fosfatos, à qual se pressupõe seja diferenciada de acordo com as formas dos óxidos de ferro presentes em cada modalidade. Por outro lado, a matéria orgânica, ao interagir com os óxidos de ferro, pode igualmente mascarar o efeito individual desses óxidos na fixação. Desse modo, o presente trabalho objetivou: (a) testar a utilidade e a eficácia do uso de dados espectrais obtidos por refletância difusa como ferramenta para identificação dos óxidos de ferro goethita (FeOOH) e hematita (Fe2O3); (b) quantificar, por fracionamento químico, as diferentes formas ou compartimentos onde se encontra o fósforo nesses solos, e (c) avaliar o efeito dos diferentes tipos e proporções de hematita e goethita na adsorção de fósforo, bem como o efeito da matéria orgânica na redução dessa capacidade sortiva. Foram selecionados seis perfis de solo em Santa Catarina e Rio Grande do Sul, sendo dois Latossolos Brunos típicos, dois Latossolos Vermelhos férricos e dois Latossolos Brunos, provisoriamente denominados Latossolo Bruno/Vermelho férrico. Os perfis foram caracterizados do ponto de vista físico, químico e mineralógico, sendo as amostras de quatro horizontes de cada perfil selecionadas para análises mais detalhadas. As técnicas de refletância difusa utilizadas mostraram-se altamente promissoras para a identificação e quantificação dos óxidos de ferro presentes. O matiz 4 YR, em amostras naturais úmidas, correspondeu a valores aproximadamente iguais de hematita e de goethita nos solos, sendo esse valor proposto como limite de separação entre Latossolos Brunos e Vermelhos e entre Nitossolos Vermelhos e Háplicos. Para a maioria dos solos, as quantidades totais de fósforo foram superiores a 1.000 mg kg-1, indicando alta reserva potencial desse nutriente. No fracionamento químico seqüencial, evidenciou-se o predomínio das formas "oclusas" de fósforo (Pdcb), seguida das formas orgânicas, P adsorvido a formas cristalinas dos óxidos de ferro e P ligado a compostos de ferro de baixa cristalinidade. O coeficiente A da equação de Freundlich modificada, que estima a quantidade de P necessária para manter 1 mg L-1 P na solução após um dia de equilíbrio, foi menor nos Latossolos Vermelhos em relação aos Brunos. Em todos os solos, entretanto, o valor de A mostrou-se inversamente correlacionado com o conteúdo de matéria orgânica, indicando que, além do efeito individual dos óxidos de ferro na fixação, o aumento no conteúdo de matéria orgânica exerce papel extremamente importante na redução da sorção de fosfatos desses solos. Resumo em inglês Most of the intensely cultivated soils of South Brazil are Brown and Red Ferric Latosols developed from basalt. Typical profiles of these two classes have brown and red hues, respectively, but polychromatic profiles with brown hues in the surface horizons and reddish hues in the subsurface horizons (formerly denominated Brown/Reddish Latosols) also occur. Exact color parameters that separate Brown and Red Latosols are not yet defined in the Brazilian Soil Classification S (mais) ystem. All these soils are clayey and have high iron oxide contents, which explains their high phosphorus (P) sorption capacity. It was hypothesized that this capacity depends on the hematite/(hematite + goethite) ratio. However, the organic matter can mask the effect of individual oxides on the P sorption capacity. The objectives of this work were: (a) to test the utility of spectral data obtained by diffuse reflectance for the identification and quantification of hematite (Fe2O3) and goethite (FeOOH)); (b) to characterize, by chemical fractionation, the different pools of phosphorus in these soils; (c) to evaluate the effect of iron oxide types and hematite/goethite ratio on the P sorption capacity, as well the organic matter effect in the reduction of this sorption capacity. Six soil profiles were selected for study purposes in Santa Catarina and Rio Grande do Sul states: two Brown typic Latosols, two Red ferric Latosols, and two Brown Latosols with red subsurface hues, provisionally designated Brown/Red Ferric Latosols. These profiles were characterized physically, chemically, and mineralogically, and four horizons of each were selected for more detailed studies. Iron oxide identification and quantification were successfully performed using diffuse reflectance spectroscopy. Hue 4 YR, in natural moist samples, corresponds to similar quantities of hematite and goethite in the soils, and this hue was proposed as a separation limit between the Brown and the Red Latosols and between the Red and the Haplic Nitosols. The total phosphorus content was higher than 1,000 mg kg-1 for most soil samples. Occluded P was the dominant P form, followed by organic P, P adsorbed to iron oxide surfaces and P associated with poorly ordered iron compounds. The value for the A constant of a modified Freundlich equation was higher in the brown than in the red soils. The A value, however, was inversely correlated with the organic matter content of the soil. Thus, organic matter plays an important role in the reduction of the P adsorption capacity of the studied Latosols.

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Caracterização de óxidos de ferro de solos do ambiente tabuleiros costeiros/ Characterizing iron oxides from coastal and central plain soils

Correa, Marcelo Metri; Ker, João Carlos; Barrón, Vidal; Fontes, Maurício Paulo Ferreira; Torrent, José; Curi, Nilton
2008-06-01

Resumo em português Vários têm sido os trabalhos contemplando a gênese e as conseqüências da coesão em Argissolos e Latossolos nos tabuleiros costeiros e interioranos. Poucos, entretanto, sãos os estudos referentes à mineralogia da fração argila, sobretudo aqueles referentes à uma completa caracterização dos óxidos de Fe. O objetivo deste trabalho foi estudar as características químicas e cristalográficas dos óxidos de Fe de solos vermelhos e amarelos, derivados de sediment (mais) os da Formação Barreiras ou de materiais do Pré-Cambriano, que ocorrem na região dos Tabuleiros Costeiros ou Interioranos de diversos Estados do País. Para tanto, foram realizadas análises de difratometria de raios X, em amostras concentradas de óxidos de Fe, extrações sucessivas com DCB e extração com oxalato de amônio em amostras de argila, caracterização espectral por ERD, estimativa das propriedades cristalográficas da goethita, quantificação da substituição isomórfica de Fe por Al e microscopia eletrônica de transmissão. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que: (a) a goethita mostrou-se como óxido de Fe predominante em todos os solos, mesmo naqueles com matizes 2,5YR, cujo valor de hematita foi inferior a 2,5 dag kg-1 de argila; (b) os valores de substituição isomórfica de Fe por Al das goethitas foram de três a seis vezes superiores aos da hematita, bem como não condizem com os valores estimados por modelos matemáticos, propostos pela literatura científica, indicando a necessidade de realização de novos estudos, a fim de demonstrar a existência de relações entre os parâmetros cristalográficos de goethitas naturais e suas propriedades químicas; (c) os resultados obtidos por difratometria de raios X e análise de dissolução química revelaram que as goethitas dos solos são distintas daquelas citadas, até o momento, na literatura; e (d) a posição das bandas obtidas nos espectros de espectroscopia de refletância difusa apresentou correlação com algumas propriedades cristalográficas das goethitas dos solos estudados, mostrando-se ser uma técnica promissora para o estudo dos óxidos de ferro. Resumo em inglês There have been several papers in the literature studying the genesis and consequences of particles cohesion in Argisols (Ultisols) and Latosols (Oxisols) from the Brazilian Inner and Coastal Plains. Just a few, however, provide insights into the clay fraction mineralogy, specially, the iron oxides complete characterization. The objective of this study was to investigate the chemical and crystallographic characteristics of iron oxides in red and yellow soils derived from (mais) the sediments of the Barreiras Formation or Pre-Cambrian rocks in the region of the coastal and central plateaus of several Brazilian states. The following research procedures were used: X-ray diffraction analyses in iron oxide-concentrated samples; successive extractions with CBD, and ammonium oxalate extraction in clay samples; spectral characterization by DRS; estimation of the crystallographic properties of goethite; quantification of isomorphic substitution of Fe for Al; and electronic transmission microscopy. According to the results, the following conclusions were drawn: (a) goethite was the predominant iron oxide in all soils, even in those with 2.5YR hues, of which the hematite value was below 2.5 dag kg-1 clay; (b) the values of the isomorphic Fe substitution by Al were 3 to 6 times higher for goethites than for hematites. These values did not agree with those estimated by mathematical models proposed in the scientific literature, which indicates the need for further studies of the relationships between crystallographic parameters of natural goethites and their chemical properties; (c) the results obtained by X ray diffractometry and chemical dissolution analysis revealed that the goethites in the soils differ from those cited, to date, in the literature; (d) the position of the bands obtained in the spectra of the diffuse reflectance spectroscopy was correlated with some crystallographic properties of the goethites in the soils, indicating a promising technique for the study of iron oxides.

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Aplicações da espectroscopia no infravermelho no controle de qualidade de medicamentos contendo diclofenaco de potássio. Parte I: dosagem por regressão multivariada/ Infrared spectroscopy applied to the drugs quality control. Part I: multivariate regression for the quantification of potassium diclofenac

Souza, Jorcen Simon de; Ferrão, Marco Flôres
2006-09-01

Resumo em português No presente trabalho são combinadas as potencialidades das ferramentas quimiométricas e as facilidades na obtenção de espectros pela técnica de espectroscopia por refletância difusa no infravermelho médio com transformada de Fourier (DRIFTS), visando à dosagem do fármaco diclofenaco de potássio. Foram formuladas 20 diferentes concentrações do princípio ativo em excipiente amido entre 0,15 e 0,50 mg/g, com variação de aproximadamente 0,02 mg/g na concentraç (mais) ão entre cada amostra. Das 20 amostras, 14 foram empregadas para a calibração e 6 para validação. Os espectros foram adquiridos em um espectrômetro NICOLET Magna 550, em duplicata das amostras. Para a construção dos modelos de regressão multivariada, as informações espectrais foram processadas no aplicativo Pirouette® 2.7 da Infometrix, utilizando-se as regiões 3.715-3.088 cm-1 e 1.634 -1.191 cm-1. A calibração foi realizada pelo método de regressão dos mínimos quadrados parciais (PLS), utilizando pré-processamento autoescalado, e tratamento com correção do espalhamento de luz (MSC). Foram selecionados os melhores modelos, considerando os valores do coeficiente de correlação (R²) e da raiz quadrada dos erros médios quadráticos de validação (RMSEV). Os resultados permitem concluir que modelos de calibração, empregando dados DRIFTS e regressão PLS, podem ser empregados como alternativa na dosagem de diclofenaco de potássio, agregando como vantagens frente aos métodos usuais, a não geração de resíduos, a fácil realização da análise e o baixo custo operacional. Resumo em inglês In this work the alternative method for quantification of potassium diclofenac was studied, using diffuse reflectance infrared Fourier transform spectrocopy (DRIFTS), together with partial least squares regression (PLS). Two spectra of 20 samples with different concentrations (0.15-0.50 mg/g) of potassium diclofenac in starch had been colleted in Nicolet Magna 550 spectrophotometer, with resolution of the 4 cm-1 and 32 scans. For multivariate regression 14 samples had bee (mais) n used for calibration set and 6 samples had been used for validation set. For the PLS modeling, the spectral information (3715-3088 cm-1 and 1634-1191 cm-1) after multiplicative scatter correction (MSC) and autoscaling preprocess, had been processed in Pirouette® 2.7. The best models with better coefficient regression (R²), these were improved using root mean square error of validation (RMSEV). The new technique propose using DRIFTS/PLS shows an excellent choices for the quality control of the productive process of factories and drugstores that produce or handle these materials in large scale, presenting low time of analysis, no sample destruction and no wastes production.

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Análise exploratória aplicada no estudo de medicamentos contendo piroxicam/ Exploratory analysis applied in study of pharmaceutical formulations with piroxicam

Parisotto, Graciele; Souza, Jorcem Simon de; Ferrão, Marco Flôres; Furtado, João Carlos; Molz, Rolf Fredi
2005-12-01

Resumo em português A identificação de diferentes formulações de medicamentos manipulados contendo piroxicam foi estudada, empregando espectros de reflexão difusa no infravermelho médio com transformada de Fourier (DRIFTS), em associação com a técnica de análise por agrupamentos hierárquicos (AAH). Os espectros de amostras, de 5 diferentes farmácias de manipulação, contendo piroxicam (10 mg e 20 mg) e seus respectivos excipientes, foram adquiridos em um espectrofotômetro NICOL (mais) ET Magna 550, obtendo-se duas réplicas de cada amostra. Para a análise multivariada, as informações espectrais foram tratadas no programa Pirouette® 2.7 da Infometrix, utilizando-se as regiões espectrais 1340 a 1470 cm-1, 1535 a 1680 cm-1, 2800 a 3004 cm-1 e 3290 a 3400 cm-1. Os dendogramas foram construídos com os dados auto-escalados, e correção do espalhamento da luz (MSC), utilizando três tipos de construção: simples, flexível e incremental. Com a aplicação da análise hierárquica de agrupamentos constatou-se a formação de dois grupos distintos, um contendo os princípios ativos, e outro contendo os excipientes. Os resultados demonstram que a técnica DRIFTS em conjunto com análise por agrupamentos hierárquicos constitui uma alternativa para o controle de qualidade dos processos de produção de medicamentos. Resumo em inglês The identification of different pharmaceutical formulations with piroxicam was studied, using spectra of diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS), in association with hierarchical cluster analysis (HCA) technique. The spectra of samples of the 5 different compounding pharmacies, containing 10 or 20 mg of piroxicam and its respective inactive ingredients, had been collected in Nicolet Magna 550 spectrophotometer. For the multivariate analysis, t (mais) he spectral information had been processed in software package Pirouette® 2.7 of the Infometrix. The dendograms had been constructed with the autoscaled data, and multiplicative scatter correction (MSC), using three types of linkage methods: single, flexible and incremental. By applying the hierarchical cluster analysis the formation of two distinct groups: one with the active principles and another group with the inactive ingredients was proved. These results demonstrate that the DRIFTS associated with chemometrics tools, constitute a quality control alternative of drugs production processes.

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