PEDOMETRIA APLICADA AO MAPEAMENTO DE SOLOS NO DELTA DO PARNAÍBA PIAUÍ

Título

lista de autores

JOAO VICTOR ALVES AMORIM

Resumo

AS PLANÍCIES LOCALIZADAS NAS REGIŐES LITORÂNEAS SĂO IMPORTANTES CRIADOUROS DE ESPÉCIES VEGETAIS E ANIMAIS MAS TAMBÉM SĂO AMBIENTES DE TRANSIÇĂO ENTRE O MARINHO E O CONTINENTAL E POR TAL ASPECTO APRESENTAM GRANDE FRAGILIDADE. O LITORAL DO PIAUÍ APRESENTA GRANDE DIVERSIDADE DE ECOSSISTEMAS FRÁGEIS E MATERIAIS POUCO CONSOLIDADOS ONDE DIVERSOS PROCESSOS EROSIVOS E DE DEPOSIÇĂO ATUAM SOBRE ELE CARACTERIZANDO UM AMBIENTE ALTAMENTE DINÂMICO. NO DELTA DO RIO PARNAÍBA AS PLANÍCIES VEGETADAS SĂO IMPORTANTE FONTE DE RENDA PARA COMUNIDADES DE PESCADORES CATADORES DE CARANGUEJO E PROFISSIONAIS QUE TRABALHAM COM O TURISMO TENDO EM VISTA SEU GRANDE VALOR PAISAGÍSTICO E TURÍSTICO. OS FATORES APONTADOS ACIMA JUSTIFICAM O MAPEAMENTO DOS SOLOS VISANDO SUA CONSERVAÇĂO E MONITORAMENTO. A EXECUÇĂO DE MAPEAMENTOS DE SOLO É UMA DEMANDA PERMANENTE NO ENTANTO SEU MÉTODO DE ELABORAÇĂO TRADICIONAL NĂO PERMITE RÁPIDAS EXECUÇŐES E BAIXO CUSTO. O MAPEAMENTO DIGITAL PRETENDE OTIMIZAR O PROCESSO AO TRABALHAR COM MODELOS QUE TRATAM A VARIABILIDADE ESPACIAL DOS SOLOS QUANTITATIVAMENTE. NESSA PERSPECTIVA O OBJETIVO GERAL DA PESQUISA É AVALIAR A RESPOSTA DE PRODUTOS GEOMORFOMÉTRICOS E ESPECTRAIS POR MEIO DE DIFERENTES TÉCNICAS DE INTEGRAÇĂO PARA O MAPEAMENTO DAS CLASSES DE SOLO NA ÁREA DO DELTA DO PARNAÍBA. COMO OBJETIVOS ESPECÍFICOS BUSCOU-SE: I ) GERAR ATRIBUTOS E/OU VARIÁVEIS PREDITIVAS PARA O MAPEAMENTO DIGITAL DE SOLOS (MDS) DA ÁREA II) VERIFICAR QUAIS ATRIBUTOS UTILIZADOS POSSUI MAIOR CONFIABILIDADE PARA DISCRIMINAR E PREDIZER AS CLASSES DE SOLO DA ÁREA DE ESTUDO III) ELABORAR MAPAS DIGITAIS DE SOLOS PARA A ÁREA DO DELTA DO PARNAÍBA ż PI A PARTIR DA PEDOMETRIA IV) COMPARAR OS MAPAS OBTIDOS POR MAPEAMENTO DIGITAL DE SOLOS COM O PRODUZIDO PELO MÉTODO TRADICIONAL V) AVALIAR A ACURÁCIA DOS MAPAS GERADOS POR PEDOMETRIA A PARTIR DE METODOLOGIAS SELECIONADAS. METODOLOGICAMENTE O TRABALHO FOI DIVIDIDO EM QUATRO GRUPOS DE ATIVIDADES: 1) TRABALHO DE CAMPO NA ÁREA DE ESTUDO PARA COLETA DAS AMOSTRAS DE SOLOS 2) ANÁLISE EM LABORATÓRIO DOS ATRIBUTOS FÍSICOS E QUÍMICOS DOS PERFIS DE SOLO COLETADOS PARA FINS DE CARACTERIZAÇĂO E CLASSIFICAÇĂO 3) GERAÇĂO DE VARIÁVEIS PREDITIVAS PARA O MDS DA ÁREA E 4) MDS DO DELTA DO PARNAÍBA A PARTIR DOS MODELOS SELECIONADOS E AVALIAÇĂO DA QUALIDADE DOS MAPAS. FORAM ELABORADAS MATRIZES DE DADOS CONSIDERANDO DIFERENTES COMBINAÇŐES DE VARIÁVEIS E NÍVEIS TAXONÔMICOS. VERIFICOU-SE O DESEMPENHO DO ALGORITMO DE APRENDIZADO DE MÁQUINA J48 (ÁRVORES DE DECISĂO) PARA UM CONJUNTO COMPOSTO POR 12 MATRIZES DE DADOS COM A FINALIDADE DE IDENTIFICAR AQUELAS QUE APRESENTARAM O MELHOR NÍVEL DE ACURÁCIA. A PARTIR DA DEFINIÇĂO DO MODELO FORAM GERADOS OS MAPAS PEDOLÓGICOS DIGITAIS E VALIDADO POR MEIO DE MATRIZ DE ERROS CUJOS PONTOS DE REFERĘNCIA FORAM CLASSIFICADOS EM CAMPO ALÉM DE VALIDAÇĂO ATRAVÉS DO MAPA PEDOLÓGICO CONVENCIONAL PRÉ-EXISTENTE. AS MATRIZES EM QUE FORAM UTILIZADAS TODAS AS VARIÁVEIS PREDITIVAS OBTIVERAM MAIOR ACURÁCIA TANTO PARA O MODELO QUANTO PARA O MAPA SUSTENTANDO O USO CONJUNTO COMPLETO DE ATRIBUTOS DO RELEVO E ÍNDICES DERIVADOS DE SENSOR REMOTO ORBITAL. DENTRE OS RESULTADOS RESSALTA-SE QUE DE ACORDO COM OS COEFICIENTES DE VALIDAÇĂO APLICADOS (EXATIDĂO GLOBAL - EG ÍNDICE KAPPA - K EXATIDĂO DO USUÁRIO E PRODUTOR) O MAPA GERADO COM LEGENDA BASEADA EM ASSOCIAÇŐES DA PAISAGEM EXPRESSO PELA MATRIZ 12 FOI O QUE APRESENTOU OS MELHORES RESULTADOS ALCANÇANDO 72 64% DE EG E K=0 61 SENDO CONSIDERADO BOM DENTRO DOS CRITÉRIOS DE AVALIAÇĂO ADOTADOS. PORTANTO OBTIVERAM-SE RESULTADOS SATISFATÓRIOS ENFATIZANDO QUE PARA A ÁREA AS VARIÁVEIS DERIVADAS DE BANDAS ESPECTRAIS DE SENSORES ORBITAIS SĂO ESSENCIAIS PARA O ENTENDIMENTO DA DISTRIBUIÇĂO DOS SOLOS NA PAISAGEM ALÉM DE MOSTRAREM-SE MAIS EFETIVAS PARA A CLASSIFICAÇĂO.

Abstract

THE COASTAL PLAINS ARE IMPORTANT BREEDING PLACES FOR PLANT AND ANIMAL SPECIES BUT ALSO ARE TRANSITIONAL ENVIRONMENTS BETWEEN THE MARINE AND THE CONTINENTAL AND BECAUSE OF THIS PRESENT GREAT FRAGILITY. THE PIAUI COAST PRESENTS A GREAT DIVERSITY OF FRAGILE ECOSYSTEMS AND LITTLE CONSOLIDATED MATERIALS WHERE SEVERAL EROSIVE AND DEPOSITIONAL PROCESSES ACT ON IT CHARACTERIZING A HIGHLY DYNAMIC ENVIRONMENT. IN THE PARNAÍBA RIVER DELTA THE VEGETATED PLAINS ARE AN IMPORTANT SOURCE OF INCOME FOR COMMUNITIES OF FISHERMEN CRAB PICKERS AND TOURISM PROFESSIONALS GIVEN THEIR GREAT SCENIC AND TOURIST VALUE. THIS FACTORS JUSTIFY THE MAPPING OF SOILS AIMING AT THEIR CONSERVATION AND MONITORING. THE EXECUTION OF SOIL MAPPING IS A PERMANENT DEMAND HOWEVER ITS TRADITIONAL ELABORATION METHOD DOES NOT ALLOW A FAST EXECUTION NEITHER LOW COST. DIGITAL MAPPING INTENDS TO OPTIMIZE THE PROCESS USING MODELS THAT QUANTITATIVELLY TREAT THE SPATIAL VARIABILITY OF THE SOILS. IN THIS PERSPECTIVE THE GENERAL OBJECTIVE OF THE RESEARCH IS TO EVALUATE THE RESPONSE OF GEOMORPHOMETRIC AND SPECTRAL PRODUCTS USING DIFFERENT INTEGRATION TECHNIQUES TO MAP SOIL CLASSES IN THE PARNAÍBA DELTA AREA. THE SPECIFIC OBJECTIVES ARE: I) GENERATE PARAMETERS AND/OR PREDICTIVE VARIABLES FOR THE DIGITAL SOIL MAPPING OF THE AREA II) VERIFY WHICH ATTRIBUTES ARE MOST RELIABLE TO DISCRIMINATE AND PREDICT THE SOIL CLASSES OF THE STUDY AREA III) ELABORATE DIGITAL MAPS OF SOILS FOR THE AREA OF THE DELTA OF THE PARNAÍBA - PI THROUGH THE PEDOMETRIC METHODS SELECTED IV) CONFRONT THE MAPS OBTAINED BY DIGITAL SOIL MAPPING WITH THAT PRODUCED BY THE CONVENTIONAL METHOD V) TO EVALUATE THE ACCURACY OF THE MAPS GENERATED BY PEDOMETRICS FROM SELECTED METHODOLOGIES. METHODOLOGICALLY THE WORK WAS DIVIDED IN FOUR GROUPS OF ACTIVITIES: 1) FIELD WORK IN THE STUDY AREA FOR COLLECTING THE SOIL SAMPLES 2) LABORATORY ANALYSIS OF THE PHYSICAL AND CHEMICAL ATTRIBUTES OF THE COLLECTED SOIL PROFILES FOR CHARACTERIZATION AND CLASSIFICATION 3) GENERATION OF PREDICTIVE VARIABLES FOR THE DSM OF THE AREA AND 4) DSM OF THE PARNAÍBA DELTA THROUGH THE SELECTED MODELS AND EVALUATION OF THE MAPS QUALITY. DATA MATRICES WERE ELABORATED CONSIDERING DIFFERENT COMBINATIONS OF VARIABLES AND TAXONOMIC LEVELS. THE PERFORMANCE OF MACHINE LEARNING ALGORITHM J48 (DECISION TREES) FOR A SET COMPOSED BY 12 DATA MATRICES WAS VERIFIED IN ORDER TO IDENTIFY THOSE THAT PRESENTED THE BEST LEVEL OF ACCURACY. THROUGH THE DEFINITION OF THE MODEL THE DIGITAL PEDOLOGICAL MAPS WERE GENERATED AND VALIDATED THROUGH AN ERROR MATRIX WHOSE REFERENCE POINTS WERE CLASSIFIED IN THE FIELD IN ADDITION TO VALIDATION THROUGH THE PRE-EXISTING CONVENTIONAL PEDOLOGICAL MAP. THE MATRICES IN WHICH ALL THE PREDICTIVE VARIABLES WERE USED OBTAINED GREATER ACCURACY FOR THE PREDICTIVE MODEL AND THE MAP ENDORSING THE FULL SET USE OF RELIEF ATTRIBUTES AND ORBITAL SENSOR DERIVED INDICES. AMONG THE RESULTS ACCORDING TO THE VALIDATION COEFFICIENTS APPLIED (GLOBAL ACCURACY - GA KAPPA STATISTICS - K ERROR MATRIX AND ACCURACY FROM THE PRODUCERżS AND THE USERżS STANDPOINTS.) THE MAP GENERATED WITH LEGEND BASED ON LANDSCAPE ASSOCIATIONS EXPRESSED BY MATRIX 12 WAS THE WHICH PRESENTED THE BEST RESULTS REACHING 72.64% OF GA AND K = 0.61 BEING CONSIDERED GOOD ACCORDING THE EVALUATION CRITERIA ADOPTED. THEREFORE SATISFACTORY RESULTS WERE OBTAINED EMPHASIZING THAT FOR THE AREA THE VARIABLES DERIVED FROM SPECTRAL BANDS OF ORBITAL SENSORS ARE ESSENTIAL FOR UNDERSTANDING THE DISTRIBUTION OF THE SOILS IN THE LANDSCAPE IN ADDITION TO BEING MORE EFFECTIVE FOR CLASSIFICATION.

Palavras Chave

MAPEAMENTO DIGITAL DE SOLOS

MODELOS PREDITIVOS

ÁRVORES DE DECISĂO

PLANÍCIE LITORÂNEA

Key Words

DIGITAL SOIL MAPPING

PREDICTIVE MODELS

DECISION TREES

COASTAL PLAIN

Tipo

MESTRADO

Universidade

FUNDAÇĂO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ

Data

2019

Páginas

131

Localização

BIBLIOTECA COMUNITÁRIA CARLOS CASTELO BRANCO

uri

https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=8070467

Orientador

GUSTAVO SOUZA VALLADARES

Programa

GEOGRAFIA

Sigla Universidade

FUFPI

Área de Concentração

ORGANIZAÇĂO DO ESPAÇO E EDUCAÇĂO GEOGRÁFICA

Língua

Português

email

\N

Item