universidade federal do espÍrito santo programa de pÓs-graduaÇÃo engenharia ambiental...
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTOPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO ENGENHARIA
AMBIENTAL
Sensoriamento Remoto
PROFESSOR: Prof.: Alexandre Rosa dos Santos.
ALUNOS: Teresa S. Aquije Chacaltana.Marcos Eugênio Pires de Azevedo Lopes
n
Comportamento Espectral de Minerais e
Rochas
Limitações decorrentes de para metros ambientaisLimitações decorrentes de para metros ambientais
Para a geologia, o conhecimento do comportamento espectral é ainda Para a geologia, o conhecimento do comportamento espectral é ainda
mais imprescindível, dada a enorme variedade de minerais e rochas mais imprescindível, dada a enorme variedade de minerais e rochas
presentes na natureza.presentes na natureza.
As limitações que defrontamos nesse caso, com o uso do As limitações que defrontamos nesse caso, com o uso do
sensoriamento remoto, podem ser agrupadas em três categorias sensoriamento remoto, podem ser agrupadas em três categorias
principais:principais:
Limitações intrínsecas à formação espectral.Limitações intrínsecas à formação espectral.
Limitações intrínsecas à formação espectral.Limitações intrínsecas à formação espectral.
Potencialidades e LimitaçõesPotencialidades e Limitações
A compensação para uma boa parte dessas limitações pode ser A compensação para uma boa parte dessas limitações pode ser
alcançada com o uso de alcançada com o uso de sensores imageadores hiperespectraissensores imageadores hiperespectrais que que
possuem centenas de bandas com largura espectral de poucos possuem centenas de bandas com largura espectral de poucos
manômetros.manômetros.
Quanto às limitações impostas pelos sensores, a principal esta no Quanto às limitações impostas pelos sensores, a principal esta no
numero de bandas e na largura espectral delas. Muitos materiais numero de bandas e na largura espectral delas. Muitos materiais
somente poderão ser diferenciados entre si, caso a largura das bandas somente poderão ser diferenciados entre si, caso a largura das bandas
espectrais dos sensores imageadores sejam suficientemente estreitas da espectrais dos sensores imageadores sejam suficientemente estreitas da
ordem de 10 nm, que é mais ou menos a largura média das bandas de ordem de 10 nm, que é mais ou menos a largura média das bandas de
absorção.absorção.
ABSORÇÃODEBANDAS
nma 24002000
sensores imageadores sensores imageadores
hiperespectrais:hiperespectrais:
Airborne Visível/InfraredAirborne Visível/Infrared
Imaging SpectrometerImaging Spectrometer
(AVIRIS)-224 bandas(AVIRIS)-224 bandas
Geophysical andGeophysical and
Enverimental ResearchEnverimental Research
Spectrometer (GERIS)-63 BandasSpectrometer (GERIS)-63 Bandas
Feições No Intervalo do Visível ao Infravermelho Feições No Intervalo do Visível ao Infravermelho
PróximoPróximo
Espectros de minerais cujas bandas de absorção ocorrem no Espectros de minerais cujas bandas de absorção ocorrem no
Intervalo do Visível ao Infravermelho Próximo são originadas Intervalo do Visível ao Infravermelho Próximo são originadas
basicamente das basicamente das transições eletrônicas de transferência de carga e transições eletrônicas de transferência de carga e
de campo cristalino.de campo cristalino.
Minerais que contêm metais de transição em sua estruturaMinerais que contêm metais de transição em sua estrutura
Características de configuração de seus orbitais.Características de configuração de seus orbitais.
etcNiMnFe ,,,
Feições No Intervalo do Visível ao Infravermelho Feições No Intervalo do Visível ao Infravermelho
Próximo.Próximo.Ferro Ferroso e Ferro Ferroso e Férrico Férrico 3Fe 2Fe
seletrônicaTransições
ma 1.14.0
nm850nm940900
nm650
2Fe
3Fe
amareladavermelhocoloração
pelaisresponsávesão
iareflectâncsubidaacom
combinadaabsorçãoForte
Feições No Intervalo do Visível ao Infravermelho Feições No Intervalo do Visível ao Infravermelho
Próximo.Próximo.ManganêsManganês 2Mn
%10
%10
Espectro total opacidade acentuadamente no visível
Bandas de condução que se estendem para todo intervalo do espectro até o Infravermelho.
De cor preta
Feições No Intervalo do Visível ao Infravermelho Feições No Intervalo do Visível ao Infravermelho
Próximo.Próximo.ManganêsManganês 2Mn
rodocrositarodocrosita
nm412
Feições No Intervalo do Visível ao Infravermelho Feições No Intervalo do Visível ao Infravermelho
Próximo.Próximo.CobreCobre
2Cu
nm550
CrisocolaCrisocola
nm300
nm800
cobrecobre
Espectros de rochas Espectros de rochas
Rochas ÍgneasRochas Ígneas
Rochas Rochas
SedimentaresSedimentares
Rochas Rochas
MetamórficasMetamórficas
ÁcidasÁcidas Intermediarias Básicas
Ultrabásicas
Clásticas ou dentríticas Rochas de natureza química Origem
orgânica
ArdósiasFilitos Xistos
Grau Metamórfico
Espectros de rochas ígneasEspectros de rochas ígneas
Rochas Rochas
IntermediáriasIntermediárias
Rochas ácidasRochas ácidas
Rochas básicasRochas básicas
Rochas UltrabásicasRochas Ultrabásicas
Rochas ácidasRochas ácidas
Rochas básicasRochas básicas
Albedo mais altoAlbedo mais alto
Espectros sem feições Espectros sem feições
dede
absorção absorção
Ampla feição em torno Ampla feição em torno
de 1000 nmde 1000 nm
Baixo albedoBaixo albedo
Ausência de bandas de Ausência de bandas de
água e de hidroxilaágua e de hidroxila
Feição difíceis detectarFeição difíceis detectar
Espectros de rochas metamórficasEspectros de rochas metamórficas
Ferro ferroso Hidroxila
nm1000 nm1400
nm2000
Espectros de Rochas de Alteração HidrotermalEspectros de Rochas de Alteração Hidrotermal
Processo de alteração Processo de alteração
de rochas existentes em de rochas existentes em
uma área leva à uma área leva à
formação de um formação de um
zoneamento ou de halos zoneamento ou de halos
de minerais de alteração de minerais de alteração
que são importantes do que são importantes do
ponto de vista mineralponto de vista mineral
Espectro de reflectância Espectro de reflectância
dos principais minerais dos principais minerais
de alteração no de alteração no
intervalo do intervalo do
infravermelhoinfravermelho
Espectros com Matéria CarbonosaEspectros com Matéria Carbonosa
Livre matéria orgânicaLivre matéria orgânica
Albedo muito reduzidoAlbedo muito reduzido
Redução de reflectânciaRedução de reflectância
Aumento da matéria Aumento da matéria
orgânicaorgânica
Comportamento Espectral dos Comportamento Espectral dos SolosSolos
Estudos sistemáticos dos solos - C O R - Perfis e Horizontes Pedológicos Experiência prática - Correlação da ocorrência de componentes
como a matéria orgânica e óxidos de ferro
““A reflectância do solo, em todos os comprimentos da faixa do A reflectância do solo, em todos os comprimentos da faixa do espectro óptico, é uma propriedade cumulativa que deriva do espectro óptico, é uma propriedade cumulativa que deriva do
comportamento espectral dos constituintes comportamento espectral dos constituintes mineraisminerais, , orgânicosorgânicos e e fluidosfluidos que combinados, compõem os solos” que combinados, compõem os solos”
Outros fatores importantes nas propriedades de reflectância dos Outros fatores importantes nas propriedades de reflectância dos solos: solos: Tamanho Tamanho ee organização organização das partículas das partículas
Espectrorradiometria de reflectância - Ferramenta importante Espectrorradiometria de reflectância - Ferramenta importante para a identificação dos componentes dos solos em para a identificação dos componentes dos solos em campocampo, em , em
laboratóriolaboratório ou por meio da análise espectral de ou por meio da análise espectral de sensores sensores remotosremotos..
A Espectrorradiometria de reflectância no estudo A Espectrorradiometria de reflectância no estudo dos solosdos solos
Desenvolvimento do sensoriamento remoto
Interesse pelo estudo das propriedades de reflectância dos solos (composição mineral e orgânica e propriedades estruturais e texturais)
Fundamentos de interpretação de imagens obtidos em estudos espectrorradiométricos de campo ou em laboratório
Aplicação da espectrorradiometria de reflectância
no estudo dos solos é
relativamente recente (Década
de 60)
Baumgardner & Stoner (1982);
Baumgardner et al. (1985), Myers (1983) e Mulders
(1987)
Padrões de Espectros de Reflectância dos Padrões de Espectros de Reflectância dos Solos Solos
Medidas de reflectância de solosMedidas de reflectância de solos (60’s) - Padrões de curvas espectrais (60’s) - Padrões de curvas espectrais de acordo com os constituintes dos solos (Obukhov & Orlov, 1964; de acordo com os constituintes dos solos (Obukhov & Orlov, 1964;
Condit, 1970 e 1972; Baumgardner, 1981)Condit, 1970 e 1972; Baumgardner, 1981) a) Alto teor de matéria orgânica e textura argilosa - (espectro a) Alto teor de matéria orgânica e textura argilosa - (espectro aa) - As ) - As características dos espectros são dominadas pela matéria orgânica; baixo características dos espectros são dominadas pela matéria orgânica; baixo albedo e forma convexa no intervalo de 500 a 1300 nm; albedo e forma convexa no intervalo de 500 a 1300 nm;
b) Teores baixos em matéria orgânica e em óxido de ferro - (espectro b) Teores baixos em matéria orgânica e em óxido de ferro - (espectro bb) - ) - Albedos altos e forma côncava no intervalo de 500 a 1300 nm; Albedos altos e forma côncava no intervalo de 500 a 1300 nm;
c) Teores baixos em matéria orgânica e médio em óxido de ferro - (espectro c) Teores baixos em matéria orgânica e médio em óxido de ferro - (espectro cc) ) - As características dos espectros são influenciadas pelos óxidos de ferro;- As características dos espectros são influenciadas pelos óxidos de ferro;
d) Teor alto de matéria orgânica e arenosos - (espectro d) Teor alto de matéria orgânica e arenosos - (espectro dd) - As características ) - As características dos espectros são influenciadas pela matéria orgânica, apresentando no dos espectros são influenciadas pela matéria orgânica, apresentando no intervalo de 500 a 1300 nm um segmento côncavo (500 a 700 nm) e outro intervalo de 500 a 1300 nm um segmento côncavo (500 a 700 nm) e outro convexo (750 a 1300 nm);convexo (750 a 1300 nm);e) Teor alto de óxidos de ferro e textura argilosa - (espectro e) Teor alto de óxidos de ferro e textura argilosa - (espectro ee) - As ) - As características dos espectros são dominadas pelos óxidos de ferro, com a características dos espectros são dominadas pelos óxidos de ferro, com a particularidade de apresentar albedos muito baixos e valores de reflectância particularidade de apresentar albedos muito baixos e valores de reflectância decrescentes para os comprimentos de onda superiores a 750 nm.decrescentes para os comprimentos de onda superiores a 750 nm.
FIGURA
Figura 1. Espectros de reflectância representativos de horizonte superficial de solos: (a) forma dominada pela matéria orgânica; (b) forma minimamente alterada; (c) forma afetada pelo ferro; (dd) forma afetada pela matéria orgânica; (e) forma dominada pelo ferro
Trabalhos de Espectrorradiometria Desenvolvidos no Trabalhos de Espectrorradiometria Desenvolvidos no Brasil Brasil
Contribuição para a elucidação das peculiaridades de Contribuição para a elucidação das peculiaridades de reflectância dos solos tropicaisreflectância dos solos tropicais
Formaggio, 1983; Epiphanio et al., 1987; Formaggio, 1983; Epiphanio et al., 1987; Epiphanio et al., 1992Epiphanio et al., 1992; ; Formaggio & Epiphanio, 1988; Madeira Netto, 1991; Formaggio & Epiphanio, 1988; Madeira Netto, 1991; Madeira Netto et al.Madeira Netto et al., ,
1990, 1991, 1992, 1990, 1991, 1992, 19931993, 1995; Stoner et al., 1991; , 1995; Stoner et al., 1991; Valeriano et al., 1995Valeriano et al., 1995
Epiphanio et al., 1992 - Mais abrangente - Obtenção de 111 espectros e Epiphanio et al., 1992 - Mais abrangente - Obtenção de 111 espectros e dados físico-químicos de amostras de 53 perfis de 14 classes de solos do dados físico-químicos de amostras de 53 perfis de 14 classes de solos do Estado de São Paulo. Estado de São Paulo.
Valeriano et al., 1995 - Verificação se os espectros de reflectância Valeriano et al., 1995 - Verificação se os espectros de reflectância definiam padrões típicos - Análise de acordo com a forma, o albedo, as definiam padrões típicos - Análise de acordo com a forma, o albedo, as feições de absorção e a presença de inflexões no visível, agrupando os feições de absorção e a presença de inflexões no visível, agrupando os espectros em quatro classes gerais. espectros em quatro classes gerais.
Constatou-se a não ocorrência de uma relação biunívoca entre as classes de solos e os tipos de espectros de reflectância, ou seja, para cada um dos tipos de espectros, relacionam-se diferentes classes de solo, e solos pertencentes a uma mesma classe podem apresentar diferentes tipos de espectros.
Madeira Netto et al. (1993) - Realização de medidas espectrorradiométricas em 56 amostras de latossolos e solos hidromórficos - Identificação de três classes gerais de espectros (minerais responsáveis pelas feições características)
A) Solos praticamente desprovidos de óxidos de ferro - Característica principal a forma convexa no intervalo espectral de 400 a 1300 nm.
B) Solos ricos em óxidos de ferro - Banda intensa e larga centrada em 950 nm, uma centrada em 650 nm e outra entre 450 e 530 nm.
C) Solos ricos em minerais opacos como a magnetita e a ilmenita - Forma relativamente plana além dos comprimentos de 750 nm e o baixo albedo.
Obs.:1) Os espectros do tipo A e B apresentam ainda as feições características da caulinita, centrada em 2200 nm e/ou gibbsita centrada em 2235nm.
Obs.:2) Embora as amostras que exibem as características do espectro “C” apresentem altos teores de óxido de ferro (hematita e/ou goetita), as feições desses minerais são atenuadas pelas absorções da magnetita.
FIGURA
Figura 2. Espectros de reflectância de três tipos principais de composição mineralógica, definidos por Madeira Netto (1993). (A) praticamente sem óxidos de ferro; (B) teores elevados em óxidos de ferro e praticamente sem minerais opacos; (C) teores elevados em óxidos de ferro e presença de minerais opacos.
Detecção de Componentes dos Detecção de Componentes dos Solos Solos
• Identificação de alguns dos componentes e de algumas de suas Identificação de alguns dos componentes e de algumas de suas
características físicas;características físicas; • Obtenção de informações importantes, quanto à ocorrência e à abundância de Obtenção de informações importantes, quanto à ocorrência e à abundância de
minerais, úteis a estudos pedológicos de naturezas diversas;minerais, úteis a estudos pedológicos de naturezas diversas; • Caráter não-destrutivo, rapidez e possibilidade de obtenção dos dados de Caráter não-destrutivo, rapidez e possibilidade de obtenção dos dados de
reflectância à distância; reflectância à distância; • Obtenção de dados por espectro-imageadores que, cobrindo grandes Obtenção de dados por espectro-imageadores que, cobrindo grandes superfícies, permitem a compreensão das co-variações de alguns dos superfícies, permitem a compreensão das co-variações de alguns dos
componentes dos solos com outros elementos definidores da paisagem;componentes dos solos com outros elementos definidores da paisagem;
Argilominerais (caulinita e montmorilonita)
Óxidos de alumínio e de ferro
Minerais calcita e Minerais calcita e gibbsitagibbsita
Matéria orgânica
Água
Principais componentes do solo com influência na reflectância
ArgilomineraArgilominerais is • Mais freqüentes - Caulinita e Montmorilonita;Mais freqüentes - Caulinita e Montmorilonita; • Feições de absorção na região do infravermelho de ondas curtas, centradas Feições de absorção na região do infravermelho de ondas curtas, centradas em 1400 (vibrações de estiramento do grupo OH) e 2200 (vibrações de em 1400 (vibrações de estiramento do grupo OH) e 2200 (vibrações de
dobramento das ligações Al-OH) nm;dobramento das ligações Al-OH) nm; • Presença de água na Montmorilonita - Bandas intensas de absorção em 1400 e Presença de água na Montmorilonita - Bandas intensas de absorção em 1400 e
1900 nm;1900 nm; • Dissimetria (Hauff et al., 1990 e Kruse et al., 1991) - Indicador da forma da Dissimetria (Hauff et al., 1990 e Kruse et al., 1991) - Indicador da forma da banda - Sobreposição das feições dos dois minerais - Distinção dos teores de banda - Sobreposição das feições dos dois minerais - Distinção dos teores de caulinita (~0,25) e montmorilonita (~1,0) centrada em 2200 nm.caulinita (~0,25) e montmorilonita (~1,0) centrada em 2200 nm.
GibbsitGibbsita a • Grandes quantidades em solos submetidos a forte intemperismo, podendo, em Grandes quantidades em solos submetidos a forte intemperismo, podendo, em
alguns casos ser o mineral dominante na fração argila;alguns casos ser o mineral dominante na fração argila;
• Feições devidas às vibrações do grupo OH (AlFeições devidas às vibrações do grupo OH (Al22OO33.3H.3H22O) - Feições espectrais no O) - Feições espectrais no infravermelho próximo e de ondas curtas: harmônica de estiramento (2s em infravermelho próximo e de ondas curtas: harmônica de estiramento (2s em 1550 nm) e combinação dos modos de dobramento e estiramento (d+s em 2300 1550 nm) e combinação dos modos de dobramento e estiramento (d+s em 2300 nm);nm);
FIGURA
FIGURA
• Solos tropicais - presença de caulinita e gibbsita - Proporção dos minerais Solos tropicais - presença de caulinita e gibbsita - Proporção dos minerais indica o grau de intemperismo (distinção de classes de solos).indica o grau de intemperismo (distinção de classes de solos).
Figura 3. Espectros de reflectância difusa (1200 a 2400 nm) de uma amostra de gibbsita moída e peneirada a 50 m. As transições moleculares são indicadas.
Figura 4. Espectros de reflectância difusa (2000 a 2400 nm) de uma amostra de solo com 39% de caulinita e 40% de gibbsita.
Óxidos de Ferro Óxidos de Ferro
• Mais freqüentes - Goethita (FeOOH) e hematita (FeMais freqüentes - Goethita (FeOOH) e hematita (Fe22OO33);); • Importância da compreensão da predominância de um ou outro mineral, Importância da compreensão da predominância de um ou outro mineral,
devido a fatores pedoclimáticos, para o estudo de solos tropicais;devido a fatores pedoclimáticos, para o estudo de solos tropicais; • Diferentes práticas de manejo podem ser inferidas de informações relativas à Diferentes práticas de manejo podem ser inferidas de informações relativas à predominância da goethita ou da hematita (influência diferenciada na adsorção predominância da goethita ou da hematita (influência diferenciada na adsorção
de fósforo);de fósforo); • Goethita e hematita apresentamGoethita e hematita apresentam diferentes feições espectrais nas regiões do diferentes feições espectrais nas regiões do ultravioleta, visível e infravermelho próximo;ultravioleta, visível e infravermelho próximo;• A posição precisa (transições eletrônicas) e a intensidade relativa das feições A posição precisa (transições eletrônicas) e a intensidade relativa das feições de absorção, determinadas por Sherman & Waite (1985), centradas em 530 nm de absorção, determinadas por Sherman & Waite (1985), centradas em 530 nm para a hematita e em 480 nm para a goethita, determinam as cores para a hematita e em 480 nm para a goethita, determinam as cores vermelhavermelha e e bruno-amarela, respectivamente, para os dois mineras supracitados; bruno-amarela, respectivamente, para os dois mineras supracitados;
FIGURA
Correlação entre parâmetros colorimétricos extraídos dos espectros de Correlação entre parâmetros colorimétricos extraídos dos espectros de reflectância dos solos e seus teores de óxidos de ferro reflectância dos solos e seus teores de óxidos de ferro
Barron & Torrent Barron & Torrent (1986)(1986)
2
2
%*34.0
34.0
Yy
xRR
x e y = coordenadas cromáticasx e y = coordenadas cromáticas
Y% = brilho da corY% = brilho da cor
obs.: x, y e Y% Comissão Inter. de Iluminação obs.: x, y e Y% Comissão Inter. de Iluminação (CIE)(CIE)
Madeira Netto Madeira Netto (1993)(1993)
2%
%*580
Y
PeIR d
d d = comp. de onda = comp. de onda dominantedominante
Pe% = saturação da corPe% = saturação da cor
Y% = brilho da corY% = brilho da cor
Figura 5. Espectros de reflectância difusa (400 a 1400 nm) de uma amostra de goethita (a) e de uma hematita (b). As transições eletrônicas são indicadas.
Magnetita e Magnetita e Ilmenita Ilmenita • Quantidades significativas destes minerais em solos desenvolvidos de rochas Quantidades significativas destes minerais em solos desenvolvidos de rochas
máficas;máficas; • Estes minerais são herdados dos materiais de origem e não são produtos da Estes minerais são herdados dos materiais de origem e não são produtos da
alteração pedogenética;alteração pedogenética; • Os espectros de reflectância desses minerais não apresentam feições Os espectros de reflectância desses minerais não apresentam feições
claramente definidas;claramente definidas; • Espectros apresentando albedos normalmente muito baixos (inferiores a 5%) Espectros apresentando albedos normalmente muito baixos (inferiores a 5%) no visível e no infravermelho;no visível e no infravermelho;
• A opacidade destes minerais é atribuída por Strens & Wood (1979) pelas A opacidade destes minerais é atribuída por Strens & Wood (1979) pelas transferências de carga entre íons (Fetransferências de carga entre íons (Fe2+2+,, FeFe3+3+,, OO2-2- e Ti e Ti4+4+););
Matéria Matéria OrgânicaOrgânica• Classificada nas categorias Classificada nas categorias huminashuminas, , ácidos fúlvicosácidos fúlvicos e e ácidos húmicosácidos húmicos;;
• A proporção destes compostos variam em função dos fatores de formação, tais A proporção destes compostos variam em função dos fatores de formação, tais como as como as condições climáticascondições climáticas, os , os organismos que deram origem à matéria organismos que deram origem à matéria
orgânicaorgânica e a e a composição dos materiais inorgânicoscomposição dos materiais inorgânicos (Flaig et al., 1975) ; (Flaig et al., 1975) ;
• Os espectros de reflectância desses minerais não apresentam feições Os espectros de reflectância desses minerais não apresentam feições
claramente definidas;claramente definidas; • Dados espectrais de laboratório mostram que as características de reflectância Dados espectrais de laboratório mostram que as características de reflectância dos dos ácidos húmicos e fúlvicosácidos húmicos e fúlvicos são bem diferentes, não sendo ainda bem são bem diferentes, não sendo ainda bem compreendida a natureza das relações entre a composição da matéria orgânica e compreendida a natureza das relações entre a composição da matéria orgânica e
a reflectância dos solos;a reflectância dos solos;
Os ácidos húmicos mostram reflectância muito baixa (<2%) em todo o espectro devido ao grande número de constituintes moleculares que absorvem no visível, como os compostos turfosos e seus produtos de oxidação, os aminoácidos, etc. Já os ácidos fúlvicos atingem valores em torno de 22% em 750 nm.
FIGURA
Figura 6. Espectro de reflectância difusa de três amostras de solo antes e depois da remoção da matéria orgânica. As amostras a, b e c referem-se respectivamente, a cada um dos três tipos de reflectância representados na figura 2.
ÁguÁgua a • O efeito da água na reflectância do solo causa a ocorrência de bandas de O efeito da água na reflectância do solo causa a ocorrência de bandas de absorção centradas em 760 nm, 970 nm, 1190 nm, 1450 nm e 1940 nmabsorção centradas em 760 nm, 970 nm, 1190 nm, 1450 nm e 1940 nm e e provoca provoca decréscimo geral da reflectância em todos os comprimentos de decréscimo geral da reflectância em todos os comprimentos de
ondaonda;; • Angstron (1925) - filmes de água - aumento das reflexões internas - maior Angstron (1925) - filmes de água - aumento das reflexões internas - maior porção de energia permanece no solo - diminuições de reflexão proporcionais ao porção de energia permanece no solo - diminuições de reflexão proporcionais ao
aumento da umidade ;aumento da umidade ; • Para solos com fortes bandas de absorção no visível (latossolos), os efeitos da Para solos com fortes bandas de absorção no visível (latossolos), os efeitos da umidade são dependentes do comprimento de onda e da posição e intensidade umidade são dependentes do comprimento de onda e da posição e intensidade
das feições espectrais da fase sólida dos solos;das feições espectrais da fase sólida dos solos; • Pode-se estimar o conteúdo de umidade dos solos, medindo a intensidade das Pode-se estimar o conteúdo de umidade dos solos, medindo a intensidade das bandas de absorção da água. Utiliza-se a feição centrada a 1450 nm (mais bandas de absorção da água. Utiliza-se a feição centrada a 1450 nm (mais sensível) havendo relação linear entre a intensidade dessa banda de absorção e sensível) havendo relação linear entre a intensidade dessa banda de absorção e o teor de água no solo; Quanto mais profunda a banda de absorção, maior é o o teor de água no solo; Quanto mais profunda a banda de absorção, maior é o
teor de água presente;teor de água presente; GranulometriGranulometria a • O efeito da granulometria na reflectância foi avaliado por meio de O efeito da granulometria na reflectância foi avaliado por meio de equações que demonstraram haver relação inversa entre o tamanho das equações que demonstraram haver relação inversa entre o tamanho das
partículas e a reflectância;partículas e a reflectância; • Quanto menor for o tamanho das partículas, maior será o albedo dos Quanto menor for o tamanho das partículas, maior será o albedo dos solos, pois os materiais com partículas menores apresentam superfície mais solos, pois os materiais com partículas menores apresentam superfície mais
uniforme, com menor de poros para reter a luz incidente;uniforme, com menor de poros para reter a luz incidente;
• Quanto menor for o tamanho das partículas, maior será o albedo dos Quanto menor for o tamanho das partículas, maior será o albedo dos solos, pois os materiais com partículas menores apresentam superfície mais solos, pois os materiais com partículas menores apresentam superfície mais
uniforme, com menor de poros para reter a luz incidente;uniforme, com menor de poros para reter a luz incidente; • No campo, a reflectância de solos não perturbados mostram resultados No campo, a reflectância de solos não perturbados mostram resultados inversos aos obtidos em laboratório, isto é, a reflectância dos solos argilosos inversos aos obtidos em laboratório, isto é, a reflectância dos solos argilosos é normalmente inferior à dos arenosos. Isto porque a estrutura dos solos de é normalmente inferior à dos arenosos. Isto porque a estrutura dos solos de textura mais fina em condições não-perturbadas forma agregados de maior textura mais fina em condições não-perturbadas forma agregados de maior
tamanho que a areia;tamanho que a areia; • Para a superfície de solos perturbados pelo preparo, a rugosidade reduz a Para a superfície de solos perturbados pelo preparo, a rugosidade reduz a
reflectância, devido ao efeito de sombreamento dos torrões;reflectância, devido ao efeito de sombreamento dos torrões;
Orlov Orlov
(1966)(1966)
010* RkR nd
R = reflectância;
d = diâmetro dos agregados;
R0 = reflectância para os agregados de tamanho superior àquele para o qual não há mais efeito do tamanho da partícula;
k e n = constantes que dependem do tipo de solo.
Considerações Considerações Finais Finais
• Ainda não foi encontrada uma fórmula universal para analisar os Ainda não foi encontrada uma fórmula universal para analisar os dados espectrais de todos os tipos de solos. As relações entre as dados espectrais de todos os tipos de solos. As relações entre as características espectrais e algum componente do solo são características espectrais e algum componente do solo são geralmente válidas para um conjunto de situações que precisam geralmente válidas para um conjunto de situações que precisam ser experimentalmente definidas. Muita pesquisa é ainda ser experimentalmente definidas. Muita pesquisa é ainda necessária para estudar os efeitos interativos entre os diferentes necessária para estudar os efeitos interativos entre os diferentes
componentes do solo sobre a reflectância;componentes do solo sobre a reflectância;
• No intervalo espectral do visível ao infravermelho de ondas No intervalo espectral do visível ao infravermelho de ondas curtas, os dados radiométricos dizem respeito à interação da curtas, os dados radiométricos dizem respeito à interação da energia com uma camada muito fina dos solos (apenas alguns energia com uma camada muito fina dos solos (apenas alguns milímetros). Os pedólogos que utilizam as medidas da luz refletida, milímetros). Os pedólogos que utilizam as medidas da luz refletida, principalmente de dados de satélite, precisam saber como as principalmente de dados de satélite, precisam saber como as propriedades dessa delgada camada se relaciona com a cobertura propriedades dessa delgada camada se relaciona com a cobertura pedológica inteira, para que se possa obter informações relevantes pedológica inteira, para que se possa obter informações relevantes
sobre os solos, baseadas em dados radiométricos. sobre os solos, baseadas em dados radiométricos.
FIM