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Pedologia de precisão: caracterização e mapeamento de solos em tempo real por geotecnologias

Processo: 16/26124-6
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de março de 2017
Vigência (Término): 30 de novembro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Pesquisador responsável:José Alexandre Melo Demattê
Beneficiário:Wanderson de Sousa Mendes
Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:14/22262-0 - Geotecnologias no mapeamento digital pedológico detalhado e biblioteca espectral de solos do Brasil: desenvolvimento e aplicações, AP.TEM
Assunto(s):Sensoriamento remoto   Pedologia   Geotecnologias   Mapeamento do solo   Tempo-real   Agricultura de precisão   Piracicaba (SP)
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Agricultura de precisão | Classificação geotecnológica de solos | Levantamento geotecnológico em tempo real | Mapeamento de Solos | Planejamento do uso da terra | Sensoriamento remoto aplicado a solos.

Resumo

A meta deste trabalho é criar um novo conceito em Pedologia, a Pedologia de Precisão, a qual fará uso de equipamentos geotecnológicos associados a métodos estatísticos e computacionais a fim de identificar e caracterizar os diversos corpos de solos in-situ. Serão desenvolvidas várias estratégias na associação de técnicas e variáveis relacionadas aos fatores de formação do solo para o mapeamento de três áreas piloto na região de Piracicaba, SP. Os estudos serão realizados em duas etapas. A primeira será realizada em escritório com levantamentos prévios em campo visando a coleta de informações para um pré-zoneamento. Nesta etapa serão utilizadas: cartas geológicas; modelos digitais de elevação para a extração de atributos do terreno, como declividade, fator LS, forma do relevo e localização relativa; fotografias aéreas coloridas em escala 1:5.000; imagens de satélite para a obtenção de espectros digitais a serem utilizados na identificação e caracterização dos alvos de interesse; gamaespectrorradiômetro acoplado a uma plataforma automóvel; e modelos do terreno e fotografias aéreas coloridas com alta resolução espacial obtidas com câmeras Lidar e HiperEspectral (300 - 1100 nm) em RGB, respectivamente, acopladas a um veículo aéreo não tripulado. De posse dos mapas do pré-zoneamento e dos pontos de prospecção gerados pela compilação dos dados na primeira etapa, o estudo seguirá em campo. Nesta ocasião serão utilizados espectrorradiômetros (VIS-NIR-SWIR-MIR), gamaespectrômetro, susceptibilímetro magnético, radar de penetração no solo (GPR), condutivímetros e colorímetros com chip para cor Munsell associados a um sistema de informações geográficas (laptop, programas e aparelho GPS) para registro e processamento das informações localizadas geograficamente. Estes equipamentos fornecerão maior suporte ao pedólogo nas interpretações e alocação de novos pontos de amostragem em tempo real graças ao uso de modelos de predição de atributos baseados em bancos de dados previamente desenvolvidos, buscando-se a delimitação e caracterização dos corpos de solo com alta resolução. Após a coleta de dados, serão gerados mapas de atributos do solo determinados/estimados com o auxílio da geotecnologia. Estes mapas permitirão a identificação de unidades de mapeamento, as quais serão estudadas ainda em perfis representativos com o uso dos equipamentos geotecnológicos associados à descrição morfológica tradicional. Ao final, serão obtidos mapas de classes de solos com alto nível de detalhes. (AU)

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Publicações científicas (21)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
GALLO, BRUNA C.; DEMATTE, JOSE A. M.; RIZZO, RODNEI; SAFANELLI, JOSE L.; MENDES, WANDERSON DE S.; LEPSCH, IGO F.; SATO, MARCUS V.; ROMERO, DANILO J.; LACERDA, MARILUSA P. C.. Multi-Temporal Satellite Images on Topsoil Attribute Quantification and the Relationship with Soil Classes and Geology. REMOTE SENSING, v. 10, n. 10, . (16/26124-6, 14/22262-0, 16/01597-9)
NASCIMENTO, CLAUDIA MARIA; MENDES, WANDERSON DE SOUSA; QUINONEZ SILVERO, NELIDA ELIZABET; POPPIEL, RAILL ROBERTO; SAYAO, VERIDIANA MARIA; DOTTO, ANDRE CARNIELETTO; DOS SANTOS, NATASHA VALADARES; ACCORSI AMORIM, MERILYN TAYNARA; DEMATTE, JOSE A. M.. Soil degradation index developed by multitemporal remote sensing images, climate variables, terrain and soil atributes. Journal of Environmental Management, v. 277, . (16/26124-6, 18/09656-0, 14/22262-0)
MELLO, FELLIPE A. O.; DEMATTE, JOSE A. M.; RIZZO, RODNEI; DOTTO, ANDRE C.; POPPIEL, RAUL R.; MENDES, WANDERSON DE S.; GUIMARAES, CLECIA C. B.. Expert-based maps and highly detailed surface drainage models to support digital soil mapping. Geoderma, v. 384, . (17/03207-6, 18/23760-4, 16/26124-6, 14/22262-0)
SOUZA, ARNALDO B.; DEMATTE, JOSE A. M.; MELLO, FELLIPE A. O.; SALAZAR, DIEGO F. U.; MENDES, WANDERSON S.; SAFANELLI, JOSE L.. Ratio of Clay Spectroscopic Indices and its approach on soil morphometry. Geoderma, v. 357, . (16/26124-6, 14/22262-0, 16/01597-9)
MELLO, FELLIPE A. O.; BELLINASO, HENRIQUE; MELLO, DANILO C.; SAFANELLI, JOSE L.; MENDES, WANDERSON DE S.; AMORIM, MERILYN T. A.; GOMEZ, ANDRES M. R.; POPPIEL, RAUL R.; SILVERO, NELIDA E. Q.; GHOLIZADEH, ASA; et al. Soil parent material prediction through satellite multispectral analysis on a regional scale at the Western Paulista Plateau, Brazil. GEODERMA REGIONAL, v. 26, . (18/12532-0, 14/22262-0, 16/26124-6, 16/01597-9)
MENDES, WANDERSON DE SOUSA; DEMATTE, JOSE A. M.; MINASNY, BUDIMAN; SILVERO, NELIDA E. Q.; BONFATTI, BENITO R.; SAFANELLI, JOSE LUCAS; RIZZO, RODNEI; DA COSTA, ANTONIO CARLOS SARAIVA. Free iron oxide content in tropical soils predicted by integrative digital mapping. SOIL & TILLAGE RESEARCH, v. 219, p. 12-pg., . (14/22262-0, 16/26124-6, 16/01597-9)
MENDES, WANDERSON DE SOUSA; DEMATTE, JOSE A. M.; BONFATTI, BENITO ROBERTO; RESENDE, MARIA EDUARDA B.; CAMPOS, LUCAS RABELO; SARAIVA DA COSTA, ANTONIO CARLOS. A novel framework to estimate soil mineralogy using soil spectroscopy. APPLIED GEOCHEMISTRY, v. 127, . (16/26124-6, 14/22262-0)
BELLINASO, HENRIQUE; SILVERO, NELIDA E. Q.; CHIMELO RUIZ, LUIS FERNANDO; ACCORSI AMORIM, MERILYN TAYNARA; ROSIN, NICOLAS AUGUSTO; MENDES, WANDERSON DE SOUSA; BARBOSA DE SOUSA, GABRIEL PIMENTA; ARAUJO SEPULVEDA, LENO MARCIO; DE QUEIROZ, LOUISE GUNTER; NANNI, MARCOS RAFAEL; et al. Clay content prediction using spectra data collected from the ground to space platforms in a smallholder tropical area. Geoderma, v. 399, . (16/26124-6, 14/22262-0, 16/01597-9)
WANDERSON DE SOUSA MENDES; JOSÉ ALEXANDRE MELO DEMATTÊ; ARNALDO SOUSA E BARROS; DIEGO FERNANDO URBINA SALAZAR; MERILYN TAYNARA ACCORSI AMORIM. Geostatistics or machine learning for mapping soil attributes and agricultural practices. Rev. Ceres, v. 67, n. 4, p. 330-336, . (14/22262-0, 16/26124-6)
BONFATTI, BENITO R.; DEMATTE, JOSE A. M.; MARQUES, KARINA P. P.; POPPIEL, RAUL R.; RIZZO, RODNEI; MENDES, WANDERSON DE S.; SILVERO, NELIDA E. Q.; SAFANELLI, JOSE L.. Digital mapping of soil parent material in a heterogeneous tropical area. Geomorphology, v. 367, . (18/12678-5, 16/26124-6, 15/16172-0, 14/22262-0, 16/01597-9, 18/23760-4, 20/04306-0)
BARROS E SOUZA, ARNALDO; DI RAIMO, LUIS AUGUSTO DI LORETO; DE MELLO, DANILO CESAR; GUIMARAES, CLECIA CRISTINA B.; URBINA-SALAZAR, DIEGO F.; SILVA, SERGIO HENRIQUE GODINHO; CURI, NILTON; DEMATTE, JOSE A. M.. Surface reflectance and pXRF for assessing soil weathering indexes. Journal of South American Earth Sciences, v. 115, p. 10-pg., . (16/01597-9, 16/26124-6, 14/22262-0)
MENDES, WANDERSON DE SOUSA; DEMATTE, JOSE A. M.; ROSIN, NICOLAS AUGUSTO; TERRA, FABRICIO DA SILVA; POPPIEL, RAUL R.; URBINA-SALAZAR, DIEGO F.; BOECHAT, CACIO LUIZ; SILVA, ELISANGELA BENEDET; CURI, NILTON; SILVA, SERGIO HENRIQUE GODINHO; et al. The Brazilian soil Mid-infrared Spectral Library: The Power of the Fundamental Range. Geoderma, v. 415, p. 12-pg., . (16/26124-6, 14/22262-0, 20/04306-0)
MENDES, WANDERSON DE S.; MEDEIROS NETO, LUIZ G.; DEMATTE, JOSE A. M.; GALLO, BRUNA C.; RIZZO, RODNEI; SAFANELLI, JOSE L.; FONGARO, CAIO T.. Is it possible to map subsurface soil attributes by satellite spectral transfer models?. Geoderma, v. 343, p. 269-279, . (16/26124-6, 14/22262-0, 16/01597-9)
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POPPIEL, RAUL R.; LACERDA, MARILUSA P. C.; SAFANELLI, JOSE L.; RIZZO, RODNEI; OLIVEIRA, JR., MANUEL P.; NOVAIS, JEAN J.; DEMATTE, JOSE A. M.. Mapping at 30 m Resolution of Soil Attributes at Multiple Depths in Midwest Brazil. REMOTE SENSING, v. 11, n. 24, . (16/26124-6, 14/22262-0, 16/01597-9)
NG, WARTINI; MINASNY, BUDIMAN; MENDES, WANDERSON DE SOUSA; MELO DEMATT, JOSE ALEXANDRE. The influence of training sample size on the accuracy of deep learning models for the prediction of soil properties with near-infrared spectroscopy data. SOIL, v. 6, n. 2, p. 565-578, . (14/22262-0, 16/26124-6)
FONGARO, CAIO T.; DEMATTE, JOSE A. M.; RIZZO, RODNEI; SAFANELLI, JOSE LUCAS; MENDES, WANDERSON DE SOUSA; DOTTO, ANDRE CARNIELETTO; VICENTE, LUIZ EDUARDO; FRANCESCHINI, MARSTON H. D.; USTIN, SUSAN L.. Improvement of Clay and Sand Quantification Based on a Novel Approach with a Focus on Multispectral Satellite Images. REMOTE SENSING, v. 10, n. 10, . (16/01597-9, 14/22262-0, 17/03207-6, 13/18769-9, 16/26124-6, 13/20377-1)
BARROS E SOUZA, ARNALDO; DEMATTE, JOSE A. M.; BELLINASO, HENRIQUE; DE MELLO, DANILO CESAR; DA SILVA LISBOA, CAROLINE JARDIM; DE OLIVEIRA MELLO, FELLIPE ALCANTARA; MARQUES, KARINA P. P.; BISPO DE RESENDE, MARIA EDUARDA; REIS, JOSIMAR VIEIRA; MANCINI, MARCELO; et al. A sensors-based profile heterogeneity index for soil characterization. CATENA, v. 207, . (17/22292-4, 14/22262-0, 16/26124-6, 16/01597-9)
MENDES, WANDERSON DE SOUSA; DEMATTE, JOSE A. M.; QUINONEZ SILVERO, NELIDA ELIZABET; CAMPOS, LUCAS RABELO. Integration of multispectral and hyperspectral data to map magnetic susceptibility and soil attributes at depth: A novel framework. Geoderma, v. 385, . (16/26124-6, 14/22262-0)
POPPIEL, RAUL ROBERTO; COELHO LACERDA, MARILUSA PINTO; RIZZO, RODNEI; SAFANELLI, JOSE LUCAS; BONFATTI, BENITO ROBERTO; QUINONEZ SILVERO, NELIDA ELIZABET; MELO DEMATTE, JOSE ALEXANDRE. Soil Color and Mineralogy Mapping Using Proximal and Remote Sensing in Midwest Brazil. REMOTE SENSING, v. 12, n. 7, . (16/26124-6, 14/22262-0, 16/01597-9)
MENDES, WANDERSON DE SOUSA; DEMATTE, JOSE A. M.; DE RESENDE, MARIA EDUARDA B.; RUIZ, LUIZ FERNANDO CHIMELO; DE MELLO, DANILO CESAR; ROSAS, JORGE TADEU FIM; SILVERO, NELIDA ELIZABET QUINONEZ; ALLEONI, LUIS REYNALDO FERRACCIU; COLZATO, MARINA; ROSIN, NICOLAS AUGUSTO; et al. remote sensing framework to map potential toxic elements in agricultural soils in the humid tropic. Environmental Pollution, v. 292, n. B, . (16/26124-6, 14/22262-0)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
MENDES, Wanderson de Sousa. Geotecnologias aplicadas no mapeamento digital de solos. 2020. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC) Piracicaba.

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