Modelagem do terreno e mapeamento digital de solos por extrapolação das relações solo-paisagem
Ano de defesa: | 2016 |
---|---|
Autor(a) principal: | |
Orientador(a): | |
Banca de defesa: | , , , |
Tipo de documento: | Tese |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Santa Maria
|
Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo
|
Departamento: |
Agronomia
|
País: |
BR
|
Palavras-chave em Português: | |
Palavras-chave em Inglês: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3379 |
Resumo: | Research on digital soil mapping (DSM) in Brazil is subject to the existence of legacy soil data obtained through conventional methods for extrapolation of soil-landscape relations. In areas with no available soil maps, it is necessary to develop methodologies for the acquisition of these data in a scale compatible with the needs of the users. In this context, the main objective of this study was to develop a methodology, through techniques of DSM, to predict soil classes at semidetailed level, in a region of gently undulating relief delimited by a topographic map in a scale of 1:50,000. Techniques for relief modeling were used to elaborate and evaluate the quality of the digital elevation models used in the area covered by the topographic map and in the reference area (RA). The RA technique was used to establish soil-landscape relations in the DSM. A basemap in a scale of 1:5,000 was created to support the implementation of soil mapping by conventional methods for the RA. Decision Tree (DT) technique was used to build the prediction model based on the soil map and eight terrain attributes of the RA. Two DSM strategies were tested in order to obtain the data to create the classification rules (DSM 1 and DSM 2). Each strategy employed the eight terrain attributes as predictor variables: elevation (ele), distance to channel network (dis), slope (dec), aspect (asp), topographic wetness index (twi), profile curvature (per), plan curvature (pla), and landform classes (lan). The previous selection of digital elevation models to extract the terrain attributes aggregated quality to the use of the predictor variables that participated in the production of the model. The use of RA in areas with limitation of data proved to be an efficient strategy to improve the understanding of soil-landscape relations for prediction of occurrence of soil classes through the DSM method. The comparison between field data and the digital soil map resulted in a global accuracy (GA) of 66.15% and Kappa of 0.35 for the DSM 1, and GA of 65.58% and Kappa of 0.27 for the DSM 2. The approach of soil survey through the conventional method in the RA proved appropriate, since it contributed to the knowledge of predominant soil categories, as well as reduced the number of field observations in the area covered by the topographic map. |
id |
UFSM_5c9d3baefe1d8a96f79a93a0d5f43568 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufsm.br:1/3379 |
network_acronym_str |
UFSM |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM |
repository_id_str |
|
spelling |
2017-04-032017-04-032016-05-31WOLSKI, Mario Sergio. Terrain modeling and digital soil mapping through extrapolation of soil-landscape relations. 2016. 257 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2016.http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3379Research on digital soil mapping (DSM) in Brazil is subject to the existence of legacy soil data obtained through conventional methods for extrapolation of soil-landscape relations. In areas with no available soil maps, it is necessary to develop methodologies for the acquisition of these data in a scale compatible with the needs of the users. In this context, the main objective of this study was to develop a methodology, through techniques of DSM, to predict soil classes at semidetailed level, in a region of gently undulating relief delimited by a topographic map in a scale of 1:50,000. Techniques for relief modeling were used to elaborate and evaluate the quality of the digital elevation models used in the area covered by the topographic map and in the reference area (RA). The RA technique was used to establish soil-landscape relations in the DSM. A basemap in a scale of 1:5,000 was created to support the implementation of soil mapping by conventional methods for the RA. Decision Tree (DT) technique was used to build the prediction model based on the soil map and eight terrain attributes of the RA. Two DSM strategies were tested in order to obtain the data to create the classification rules (DSM 1 and DSM 2). Each strategy employed the eight terrain attributes as predictor variables: elevation (ele), distance to channel network (dis), slope (dec), aspect (asp), topographic wetness index (twi), profile curvature (per), plan curvature (pla), and landform classes (lan). The previous selection of digital elevation models to extract the terrain attributes aggregated quality to the use of the predictor variables that participated in the production of the model. The use of RA in areas with limitation of data proved to be an efficient strategy to improve the understanding of soil-landscape relations for prediction of occurrence of soil classes through the DSM method. The comparison between field data and the digital soil map resulted in a global accuracy (GA) of 66.15% and Kappa of 0.35 for the DSM 1, and GA of 65.58% and Kappa of 0.27 for the DSM 2. The approach of soil survey through the conventional method in the RA proved appropriate, since it contributed to the knowledge of predominant soil categories, as well as reduced the number of field observations in the area covered by the topographic map.As pesquisas em mapeamento digital de solos (MDS) realizadas no Brasil são dependentes da existência de dados legados de solos obtidos por métodos convencionais para extrapolação das relações solo-paisagem. Em áreas onde não há disponibilidade de mapas de solos, torna-se necessário desenvolver metodologias para aquisição desses dados em escala compatível com a necessidade dos usuários. Nesse contexto, o objetivo geral desta pesquisa foi desenvolver uma metodologia, por intermédio de técnicas de MDS para predizer classes de solos em nível semidetalhado, numa região de relevo suave ondulado, tendo como limite uma carta topográfica na escala 1:50.000. Foram utilizadas técnicas de modelagem do relevo para a elaboração e a avaliação da qualidade dos modelos digitais de elevação utilizados na área de abrangência da carta topográfica e na área de referência (AR). A técnica de AR foi empregada para estabelecer as relações solo-paisagem no MDS. Foi construída uma base cartográfica, na escala 1:5.000, que serviu de apoio para executar o mapeamento de solos com técnicas convencionais para a AR. A técnica de árvore de decisão (AD) foi utilizada para construção do modelo preditivo com base no mapa de solos e em oito atributos de terreno da AR. Duas estratégias de MDS foram testadas com o objetivo de obter os dados para gerar as regras de classificação (MDS 1 e MDS 2), sendo que cada estratégia empregou os oito atributos de terreno como variáveis preditoras: elevação (ele), distância da hidrografia (dis), declividade (dec), orientação de vertente (asp), índice de umidade topográfica (twi), curvatura em perfil (per), curvatura planar (pla) e classes de geoformas (lan). A seleção prévia de modelos digitais de elevação para extrair os atributos de terreno agregou qualidade no uso das variáveis preditoras que participaram da construção do modelo. O uso da AR em locais com limitação de dados mostrou-se uma estratégia eficiente para aprimorar o conhecimento referente às relações solo-paisagem com vistas à predição de ocorrência de classes de solos geradas pelo método de MDS. A comparação entre a verdade de campo e o mapa digital de solos resultou numa exatidão global (EG) de 66,15% e Kappa de 0,35 para o MDS 1 e uma EG de 65,58% e Kappa de 0,27 para o MDS 2. A abordagem de levantamento de solos pelo método convencional na AR demonstrou ser apropriada, visto que contribuiu para o conhecimento dos tipos de solos predominantes, assim como reduziu a quantidade de observações de campo na área de abrangência da carta topográfica.application/pdfporUniversidade Federal de Santa MariaPrograma de Pós-Graduação em Ciência do SoloUFSMBRAgronomiaMapeamento convencional de solosMapeamento preditivo do soloÁrea de referência e atributos de terrenoConventional soil mappingPredictive soil mappingReference area and terrain attributesCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIAModelagem do terreno e mapeamento digital de solos por extrapolação das relações solo-paisagemTerrain modeling and digital soil mapping through extrapolation of soil-landscape relationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisDalmolin, Ricardo Simão Dinizhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4760008Z3Caten, Alexandre Tenhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794146Z9Kaiser, Douglas Rodrigohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4702778T6Pedron, Fabrício de Araújohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4702731A2Schenato, Ricardo Bergamohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4715704U2http://lattes.cnpq.br/3565041634320655Wolski, Mario Sergio5001000000094003003003003003003000845916a-ab9b-4bc9-a3d6-f1d2b58563e3c6a0ada7-a757-4a8f-b116-6630cec92e89ee2bf0ba-5dd6-4f31-a961-fc7a1618096a09145413-68d1-46f8-99f4-4b8ebb7291142b598b77-5152-4c90-a354-21528b17754895182b2a-22a1-4870-b95b-12cb20db6535info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSMORIGINALWOLSKI, MARIO SERGIO.pdfapplication/pdf17450936http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3379/1/WOLSKI%2c%20MARIO%20SERGIO.pdf9864f38c2deba7ecdb5e5d091e9a94fcMD51TEXTWOLSKI, MARIO SERGIO.pdf.txtWOLSKI, MARIO SERGIO.pdf.txtExtracted texttext/plain426049http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3379/2/WOLSKI%2c%20MARIO%20SERGIO.pdf.txtfe1dcd7f5b48b28785f045099f64e627MD52THUMBNAILWOLSKI, MARIO SERGIO.pdf.jpgWOLSKI, MARIO SERGIO.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4570http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3379/3/WOLSKI%2c%20MARIO%20SERGIO.pdf.jpgba7280b3c117398ac139b2c63dbc036eMD531/33792017-07-25 10:54:24.633oai:repositorio.ufsm.br:1/3379Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2017-07-25T13:54:24Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Modelagem do terreno e mapeamento digital de solos por extrapolação das relações solo-paisagem |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Terrain modeling and digital soil mapping through extrapolation of soil-landscape relations |
title |
Modelagem do terreno e mapeamento digital de solos por extrapolação das relações solo-paisagem |
spellingShingle |
Modelagem do terreno e mapeamento digital de solos por extrapolação das relações solo-paisagem Wolski, Mario Sergio Mapeamento convencional de solos Mapeamento preditivo do solo Área de referência e atributos de terreno Conventional soil mapping Predictive soil mapping Reference area and terrain attributes CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA |
title_short |
Modelagem do terreno e mapeamento digital de solos por extrapolação das relações solo-paisagem |
title_full |
Modelagem do terreno e mapeamento digital de solos por extrapolação das relações solo-paisagem |
title_fullStr |
Modelagem do terreno e mapeamento digital de solos por extrapolação das relações solo-paisagem |
title_full_unstemmed |
Modelagem do terreno e mapeamento digital de solos por extrapolação das relações solo-paisagem |
title_sort |
Modelagem do terreno e mapeamento digital de solos por extrapolação das relações solo-paisagem |
author |
Wolski, Mario Sergio |
author_facet |
Wolski, Mario Sergio |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Dalmolin, Ricardo Simão Diniz |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4760008Z3 |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Caten, Alexandre Ten |
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4794146Z9 |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Kaiser, Douglas Rodrigo |
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4702778T6 |
dc.contributor.referee3.fl_str_mv |
Pedron, Fabrício de Araújo |
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4702731A2 |
dc.contributor.referee4.fl_str_mv |
Schenato, Ricardo Bergamo |
dc.contributor.referee4Lattes.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4715704U2 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/3565041634320655 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Wolski, Mario Sergio |
contributor_str_mv |
Dalmolin, Ricardo Simão Diniz Caten, Alexandre Ten Kaiser, Douglas Rodrigo Pedron, Fabrício de Araújo Schenato, Ricardo Bergamo |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Mapeamento convencional de solos Mapeamento preditivo do solo Área de referência e atributos de terreno |
topic |
Mapeamento convencional de solos Mapeamento preditivo do solo Área de referência e atributos de terreno Conventional soil mapping Predictive soil mapping Reference area and terrain attributes CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Conventional soil mapping Predictive soil mapping Reference area and terrain attributes |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA |
description |
Research on digital soil mapping (DSM) in Brazil is subject to the existence of legacy soil data obtained through conventional methods for extrapolation of soil-landscape relations. In areas with no available soil maps, it is necessary to develop methodologies for the acquisition of these data in a scale compatible with the needs of the users. In this context, the main objective of this study was to develop a methodology, through techniques of DSM, to predict soil classes at semidetailed level, in a region of gently undulating relief delimited by a topographic map in a scale of 1:50,000. Techniques for relief modeling were used to elaborate and evaluate the quality of the digital elevation models used in the area covered by the topographic map and in the reference area (RA). The RA technique was used to establish soil-landscape relations in the DSM. A basemap in a scale of 1:5,000 was created to support the implementation of soil mapping by conventional methods for the RA. Decision Tree (DT) technique was used to build the prediction model based on the soil map and eight terrain attributes of the RA. Two DSM strategies were tested in order to obtain the data to create the classification rules (DSM 1 and DSM 2). Each strategy employed the eight terrain attributes as predictor variables: elevation (ele), distance to channel network (dis), slope (dec), aspect (asp), topographic wetness index (twi), profile curvature (per), plan curvature (pla), and landform classes (lan). The previous selection of digital elevation models to extract the terrain attributes aggregated quality to the use of the predictor variables that participated in the production of the model. The use of RA in areas with limitation of data proved to be an efficient strategy to improve the understanding of soil-landscape relations for prediction of occurrence of soil classes through the DSM method. The comparison between field data and the digital soil map resulted in a global accuracy (GA) of 66.15% and Kappa of 0.35 for the DSM 1, and GA of 65.58% and Kappa of 0.27 for the DSM 2. The approach of soil survey through the conventional method in the RA proved appropriate, since it contributed to the knowledge of predominant soil categories, as well as reduced the number of field observations in the area covered by the topographic map. |
publishDate |
2016 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2016-05-31 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2017-04-03 |
dc.date.available.fl_str_mv |
2017-04-03 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
WOLSKI, Mario Sergio. Terrain modeling and digital soil mapping through extrapolation of soil-landscape relations. 2016. 257 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2016. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3379 |
identifier_str_mv |
WOLSKI, Mario Sergio. Terrain modeling and digital soil mapping through extrapolation of soil-landscape relations. 2016. 257 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2016. |
url |
http://repositorio.ufsm.br/handle/1/3379 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.cnpq.fl_str_mv |
500100000009 |
dc.relation.confidence.fl_str_mv |
400 300 300 300 300 300 300 |
dc.relation.authority.fl_str_mv |
0845916a-ab9b-4bc9-a3d6-f1d2b58563e3 c6a0ada7-a757-4a8f-b116-6630cec92e89 ee2bf0ba-5dd6-4f31-a961-fc7a1618096a 09145413-68d1-46f8-99f4-4b8ebb729114 2b598b77-5152-4c90-a354-21528b177548 95182b2a-22a1-4870-b95b-12cb20db6535 |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Santa Maria |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFSM |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
BR |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Agronomia |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Santa Maria |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) instacron:UFSM |
instname_str |
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) |
instacron_str |
UFSM |
institution |
UFSM |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3379/1/WOLSKI%2c%20MARIO%20SERGIO.pdf http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3379/2/WOLSKI%2c%20MARIO%20SERGIO.pdf.txt http://repositorio.ufsm.br/bitstream/1/3379/3/WOLSKI%2c%20MARIO%20SERGIO.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
9864f38c2deba7ecdb5e5d091e9a94fc fe1dcd7f5b48b28785f045099f64e627 ba7280b3c117398ac139b2c63dbc036e |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) |
repository.mail.fl_str_mv |
atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com |
_version_ |
1801485547735089152 |