Reflectance spectroscopy vis-NIR and mid-IR applied for soil studies (2013)
- Authors:
- Autor USP: ARAUJO, SUZANA ROMEIRO - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LSO
- Subjects: ESPECTROSCOPIA; ABSORÇÃO; CARBONO; ANÁLISE DO SOLO; METAL PESADO DO SOLO; MODELAGEM DE DADOS; POLUIÇÃO DO SOLO; SOLOS (PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS)
- Language: Inglês
- Abstract: Para o planejamento agrícola e o monitoramento ambiental são necessárias informações sobre os solos. As análises de solos realizadas através de métodos convencionais em laboratório são normalmente caras e demoradas. Além disso, geram resíduos químicos que caso não sejam dispostos e/ou tratados adequadamente, podem contaminar o ambiente. Nas últimas décadas a espectroscopia de reflectância difusa na região do visível e infravermelho próximo (vis-NIR, 400-2500 nm) do espectroeletromagnético tem se mostrado uma alternativa viável para analisar atributos de solo de maneira rápida. Para tanto, a informação espectral é matematicamente extraída do espectro e métodos multivariados são usados afim de correlacioná-la com as propriedades do solo. Entretanto, ainda são poucos estudos de solos em que a espectroscopia de reflectância na região do infravermelho médio (mid-IR, 4000-400 cm-1) foi usada. Objetivaram-se com este trabalho investigar a viabilidade da utilização de dados espectrais vis-NIR e mid-IR de solos e métodos quimiométricos para predizer as propriedades dos mesmos, a fim de reduzir o número de análises convencionais de terra. As relações existentes entre características espectrais e propriedades físico-químicas de solos tropicais foram avaliadas em três estudos distintos com solos (i) de uma biblioteca espectral (Capítulo 1), (ii) da região amazônica (Capítulo 2) e, (iii) contaminados com metais pesados e lodo de curtume (Capítulo 3). Foi possível identificar faixasespectrais nas regiões do vis-NIR e mid-IR relacionadas às feições de absorção características da água, óxidos de ferro e minerais de argila. No capítulo 1 os modelos de predição vis-NIR de argila e matéria orgânica do solo apresentaram elevada acurácia. Isto reflete a influência direta destas propriedades do solo na sua resposta espectral. A divisão da biblioteca espectral em subgrupos menores baseada nas características espectrais foi eficiente na quantificação de atributos de solos tropicais. Outra alternativa foi usar o método de regressão de árvores para o conjunto total de dados. No capítulo 2, os modelos de predição mid-IR foram mais precisos que os vis-NIR. Os modelos de carbono orgânico do solo e capacidade de troca catiônica obtidos pela regressão pelo método dos mínimos quadrados parciais permitiram a reprodução do padrão espacial destas propriedades na área estudada (r > 0.81); e puderam ser aplicados em uma área geográfica diferente, em amostras de solos desconhecidas. No capítulo 3, a adsorção de metais em constituintes dos solos provocou mudanças nas curvas espectrais dos mesmos, mostrando diferenças entre solos altamente contaminados por metais pesados e solos livres de contaminação. Os teores de Cr (semi-total) no solo pode ser predito através da espectroscopia de reflectância vis-NIR-mid-IR e regressão por mínimos quadrados parciais. Fe e Mn também foram preditos com acurácia usando dados vis-NIR. Em geral, os modelos de predição vis- NIR de metais pesadosforam mais precisos que o mid-IR. A vantagem da utilização do sensor vis-NIR está no preparo mais simples de amostras e na possibilidade de utilizá-lo diretamente no campo
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2013
- Data da defesa: 31.01.2013
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ABNT
ARAUJO, Suzana Romeiro. Reflectance spectroscopy vis-NIR and mid-IR applied for soil studies. 2013. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2013. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-02042013-133023/. Acesso em: 23 jan. 2026. -
APA
Araujo, S. R. (2013). Reflectance spectroscopy vis-NIR and mid-IR applied for soil studies (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-02042013-133023/ -
NLM
Araujo SR. Reflectance spectroscopy vis-NIR and mid-IR applied for soil studies [Internet]. 2013 ;[citado 2026 jan. 23 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-02042013-133023/ -
Vancouver
Araujo SR. Reflectance spectroscopy vis-NIR and mid-IR applied for soil studies [Internet]. 2013 ;[citado 2026 jan. 23 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11140/tde-02042013-133023/ - Sensoriamento remoto laboratorial na detecção de alterações químicas no solo pela aplicação de corretivos
- Improving the prediction performance of a large tropical vis-NIR spectroscopic soil library from Brazil by clustering into smaller subsets or use of data mining calibration techniques
- Soil contaminated with chromium by tannery sludge and identified by vis-NIR-mid spectroscopy techniques
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