The use of scaled semivariograms to plan soil sampling in sugarcane fields

Spatial sampling designs used to characterize the spatial variability of soil attributes are crucial for science studies. Sample planning for the interpolation of a regionalized variable may use several criteria, which could be best selected from an estimated semivariogram from a previously established grid. The objective of this study was to optimize the procedure for scaled semivariogram use to plan soil sampling in sugarcane fields in the Alfisol and Oxisol regions of Jaboticabal Town in So Paulo State, Brazil. A scaled semivariogram for several soil chemical attributes was estimated from the data obtained from two grids positioned on a sugarcane field area, sampled at a depth of 0.0-0.5 m. The research showed that regular grids with uniform intervals did not express the real spatial variability of the soil attributes of Oxisols and Alfisols in the study area. The calculated final sampling density based on the scaled parameters of the semivariogram was one sample for each 2 ha in Area 1 (convex landscape) and one sample for each 1 ha in Area 2 (linear landscape), as indicated by SANOS 0.1 software. The combined use of the simulation programs and scaled semivariograms can be used to define sampling points. These results may help in soil fertility mapping and thereby improve nutrient management in sugarcane crops.

Inter-relação da produtividade de madeira do pinus com atributos físico-químicos de um latossolo do cerrado brasileiro

Com relação aos atributos do solo, a produtividade de madeira do pinus varia substancialmente em função do pH, do teor de matéria orgânica e da resistência à penetração. No ano de 2007, no Município de Selvíria (MS) foi analisada a produtividade de madeira do Pinus caribaea var. hondurensis, em função de alguns atributos físico-químicos de um Latossolo Vermelho Distrófico estabelecido num maciço florestal com 21 anos de idade. O objetivo foi selecionar, entre os atributos pesquisados do solo, aquele que melhor se apresentasse para explicar a variabilidade da produtividade de madeira. Para tanto, foi instalado um grid geoestatístico, para a coleta dos dados do solo e da planta, contendo 121 pontos amostrais, numa área de 3 ha do referido maciço. A produtividade de madeira variou diretamente com o pH do solo, tanto linear quanto espacialmente, com valores de 27,0-32,6 m³ ha-1 ano-1 e 3,9-4,4, respectivamente. Nos maiores, 32,6-36,9 m³ ha-1 ano-1 e 4,4-4,9. Dessa forma, o pH revelou ser um apreciável indicador da qualidade química do solo quando o objetivo foi estimar, linear e espacialmente, a produtividade de madeira da essência florestal pesquisada nas condições do Cerrado brasileiro do Sudeste do Estado do Mato Grosso do Sul.

Estudo integrado de análogo a reservatórios petrolíferos fluviais: caracterização, parametrização e modelagem tridimensional de depósitos recentes do Rio Assu (Rio Grande do Norte/Brasil)

This work shows a integrated study of modern analog to fluvial reservoirs of Açu Formation (Unit 3). The modern analog studied has been Assu River located in the same named city, Rio Grande do Norte State, Northeast of Brazil. It has been developed a new methodology to parameterizating the fluvial geological bodies by GPR profile (by central frequency antennas of 50, 100 and 200 MHz). The main parameters obtained were width and thickness. Still in the parameterization, orthophotomaps have been used to calculate the canal sinuosity and braided parameters of Assu River. These information are integrated in a database to supply input data in 3D geological models of fluvial reservoirs. It was made an architectural characterization of the deposit by trench description, GPR profile interpretation and natural expositions study to recognize and describe the facies and its associations, external and internal geometries, boundary surfaces and archtetural elements. Finally, a three-dimensional modeling has been built using all the acquired data already in association with real well data of a reservoir which Rio Assu is considered as analogous. Facies simulations have been used simple kriging (deterministic algorithm), SIS and Boolean (object-based, both stochastics). And, for modeling porosities have used the stochastic algorithm SGS

Variabilidade espacial da densidade do solo sob manejo da irrigação

Este trabalho foi desenvolvido em um solo aluvial na Estação Experimental da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) Algodão, município de Souza, Estado da Paraíba, Brasil, com o objetivo de estudar a variabilidade espacial da densidade do solo. A área tem uma superfície cultivada de 17 ha e os testes de campo foram feitos em 40 pontos amostrais, locados na linha central longitudinal de cada parcela agrícola, eqüidistante de 50 m. Na determinação da densidade do solo, foi utilizado o método do anel volumétrico, em amostras com estrutura indeformada para as profundidades de 0-30, 30-60 e 60-90 cm. A variabilidade espacial foi determinada pela técnica de estatística clássica e da geoestatística. Na análise estatística clássica, a densidade do solo para as três profundidades apresentou baixos valores de desvio-padrão e coeficiente de variação, indicando pouca variação da densidade do solo com aumento da profundidade. A densidade do solo manifestou estrutura de dependência espacial, modelada por meio de semivariogramas, os quais permitiram a interpolação por Krigagem, apresentando estrutura esférica nas profundidades de 0-30 e 60-90 cm, com alcance de 46 m e estrutura exponencial com alcance de 255,10 m para a profundidade 30-60 cm.

Spatial-temporal distribution of fire-protected savanna physiognomies in Southeastern Brazil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

How to not inflate population estimates? Spatial density distribution of white-lipped peccaries in a continuous Atlantic forest

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Mapping an uncertainty zone between interpolated types of a categorical variable

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Geoelectrical mapping of contamination in the cemeteries: the case study in Piracicaba, São Paulo/Brazil

This paper presents the results of electrical resistivity methods in the area delineation that was potentially contaminated by liquefaction products, which are also called putrefactive liquids in Vila Rezende municipal cemetery, Piracicaba, So Paulo, Brazil. The results indicate a depth of water table between 3.1 and 5.1 m, with two groundwater direction flows, one to the SW and another to the SE. Due to the contamination plumes, which have the same groundwater direction flow, as well the conductive anomalies observed in the geoelectric sections, the contamination suspicions in the area were confirmed. The probable plume to the SE extends beyond the limits of the cemetery. The location of the conductive anomalies and the probable contamination plumes showed that the contamination is linked with the depth of the water table and the burial time. Mapping using the geostatistical method of ordinary kriging applied to the work drew structural characteristics of the regional phenomenon and spatial behavior of the electrical resistivity data, resulting in continued surfaces. Thus, this method has proved to be an important tool for mapping contamination plumes in cemeteries.

Spatial evaluation of larvae of Culicidae (Diptera) from different breeding sites: application of a geospatial method and implications for vector control

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Uncertainties in the prediction of spatial variability of soil CO2 emissions and related properties

A emissão de CO2 do solo apresenta alta variabilidade espacial, devido à grande dependência espacial observada nas propriedades do solo que a influenciam. Neste estudo, objetivou-se: caracterizar e relacionar a variabilidade espacial da respiração do solo e propriedades relacionadas; avaliar a acurácia dos resultados fornecidos pelo método da krigagem ordinária e simulação sequencial gaussiana; e avaliar a incerteza na predição da variabilidade espacial da emissão de CO2 do solo e demais propriedades utilizando a simulação sequencial gaussiana. O estudo foi conduzido em uma malha amostral irregular com 141 pontos, instalada sobre a cultura de cana-de-açúcar. Nesses pontos foram avaliados a emissão de CO2 do solo, a temperatura do solo, a porosidade livre de água, o teor de matéria orgânica e a densidade do solo. Todas as variáveis apresentaram estrutura de dependência espacial. A emissão de CO2 do solo mostrou correlações positivas com a matéria orgânica (r = 0,25, p < 0,05) e a porosidade livre de água (r = 0,27, p <0,01) e negativa com a densidade do solo (r = -0,41, p < 0,01). No entanto, quando os valores estimados espacialmente (N=8833) são considerados, a porosidade livre de água passa a ser a principal variável responsável pelas características espaciais da respiração do solo, apresentando correlação de 0,26 (p < 0,01). As simulações individuais propiciaram, para todas as variáveis analisadas, melhor reprodução das funções de distribuição acumuladas e dos variogramas, em comparação à krigagem e estimativa E-type. As maiores incertezas na predição da emissão de CO2 estiveram associadas às regiões da área estudada com maiores valores observados e estimados, produzindo estimativas, ao longo do período estudado, de 0,18 a 1,85 t CO2 ha-1, dependendo dos diferentes cenários simulados. O conhecimento das incertezas gerado por meio dos diferentes cenários de estimativa pode ser incluído em inventários de gases do efeito estufa, resultando em estimativas mais conservadoras do potencial de emissão desses gases.

Simulação geoestatística na caracterização espacial de óxidos de ferro em diferentes pedoformas

Os minerais da fração argila, goethita e hematita, são óxidos de ferro (Fe) indicadores pedoambientais com grande influência nos atributos físicos e químicos do solo. O conhecimento dos padrões espaciais desses óxidos auxilia a compreensão das interrelações de causa e efeito com os atributos do solo. Nesse sentido, a qualidade das estimativas espaciais produzidas pode alterar os resultados obtidos e, por consequência, as interpretações dos padrões espaciais obtidos. O presente estudo teve o objetivo de avaliar o desempenho dos métodos geoestatísticos de estimativas (KO) e simulações sequenciais gaussianas (SSG) na caracterização espacial de teores de óxidos de Fe, goethita (Gt) e hematita (Hm), em uma pedoforma côncava e outra convexa. Foram coletadas 121 amostras de solos em cada pedoforma de um Argissolo em pontos com espaçamentos regulares de 10 m. Os teores de óxidos de Fe foram obtidos por meio de difração de raios-X. Os dados foram submetidos a análises geoestatísticas por meio da modelagem do variograma e posterior interpolação por KO e SSG. A KO não refletiu a verdadeira variabilidade dos óxidos de Fe, hematita e goethita, demonstrando ser inapropriada para a caracterização espacial dos teores dos óxidos de Fe. Assim, o uso da SSG é preferível à krigagem quando a manutenção dos altos e baixos valores nas estimativas espaciais é necessária. O desempenho dos métodos geoestatísticos foi influenciado pelas pedoformas. Os mapas E-type devem ser recomendados em vez de mapas de KO para os óxidos de Fe, por serem ricos em detalhes e práticos na definição de zonas homogêneas para o manejo localizado em frente de KO, sobretudo em pedoforma côncava.

Variabilidade espacial da emissão de CO2 em Latossolos sob cultivo de cana-de-açúcar em diferentes sistemas de manejo

Neste trabalho, foi determinada a estrutura da variabilidade espacial da emissão de CO2, temperatura e umidade de solos desprovidos de vegetação em duas localidades sob cultivo da cana-de-açúcar, em sistemas de manejos de cana crua e de cana queimada, no nordeste do Estado de São Paulo. A emissão de CO2 e a temperatura do solo foram registradas utilizando-se de câmara de fluxo portátil e sensor de temperatura do sistema LI-6400. A umidade foi avaliada utilizando sistema portátil TDR. A maior emissão foi observada no local sob manejo de cana queimada, com valor médio de 2,05 μmol m-2 s-1, porém a dependência espacial na emissão de CO2 foi encontrada somente na área sob manejo de cana crua. Os mapas de krigagem da emissão de CO2, temperatura e umidade do solo sob manejo de cana queimada mostraram correspondência à declividade do terreno, com as maiores emissões e temperaturas localizadas na parte mais alta, sendo as maiores umidades do solo encontradas na parte mais baixa do local estudado. Os resultados indicam correlação linear positiva da emissão de CO2 com a temperatura, e negativa com a umidade do solo somente no local com manejo de cana queimada, e não no sistema de cana crua, onde a presença de palhada certamente impede a ação direta da radiação solar e o escoamento de chuvas.

Variabilidade espacial do pH, Ca, Mg e V% do solo em diferentes formas do relevo sob cultivo de cana-de-açúcar

Em uma paisagem natural, os solos apresentam uma ampla variação dos atributos químicos, tanto vertical como horizontal, resultante da interação dos diversos fatores de formação envolvidos. Este trabalho foi desenvolvido em Guariba-SP, com o objetivo de avaliar a variabilidade espacial do pH, cálcio (Ca), magnésio (Mg) e saturação por bases (V%) em um Latossolo Vermelho eutroférrico sob cultivo de cana-de-açúcar, utilizando-se métodos da estatística clássica, análise geoestatística e técnica de interpolação de dados, com a finalidade de observar padrões de ocorrência destes atributos na paisagem. No terço inferior da encosta, após análise detalhada da variação do gradiente do declive, caracterizaram-se dois compartimentos (I e II), sob os quais os solos foram amostrados nos pontos de cruzamento de uma malha, com intervalos regulares de 50m, perfazendo um total de 206 pontos, nas profundidades de 0,0-0,2m e 0,6-0,8m. Os maiores alcances foram observados na profundidade de 0,0-0,2m para todos os atributos estudados, com exceção do cálcio que apresentou comportamento inverso, refletindo os efeitos do maior grau de intemperismo e do manejo na variabilidade natural dos solos. Pequenas variações, nas formas do relevo, condicionam variabilidade diferenciada para os atributos químicos.

Variabilidade espacial da textura de um latossolo sob cultivo de citros

O relevo influencia a variabilidade da textura, uma vez que condiciona o tempo de exposição dos materiais à ação do intemperismo. Neste trabalho, desenvolvido no município de Gavião Peixoto (SP), objetivou-se caracterizar a variabilidade espacial da textura de um Latossolo Vermelho distrófico sob cultivo de citros. A encosta foi dividida em três segmentos: topo, meia encosta e encosta inferior. O solo foi amostrado em malha, com intervalos regulares de 50 m, perfazendo o total de 332 pontos em uma área de 83,5 ha, nas profundidades de 0,0-0,2 m e 0,6-0,8 m. Os dados foram submetidos à análise estatística descritiva e geoestatística (modelagem de semivariogramas e mapas de krigagem). O comportamento espacial da textura de latossolos está diretamente relacionado com as formas do relevo neste estudo, que controla o sentido dos fluxos de água superficial e subsuperficial. O conceito de homogeneidade da distribuição de argila no perfil dos latossolos é uma informação que pode ser ajustada pelo conhecimento do padrão espacial dessa distribuição em diferentes formas do relevo.

Simulação do saldo de radiação na Serra da Mantiqueira

A influência do desmatamento da Mata Atlântica sobre o microclima da Serra da Mantiqueira ainda não é totalmente compreendida. Para conhecer as consequências do desmatamento sobre o clima serrano é necessário realizar estudos sobre o balanço de radiação na superfície. A falta de dados possibilita conjugar imagens de satélite com dados meteorológicos em um Sistema de Informação Geográfica na determinação do balanço de radiação. O presente estudo teve por objetivo avaliar o modelo MTCLIM em dias de céu claro ou nublado para simular o balanço de radiação na Serra da Mantiqueira, divisa entre os estados de São Paulo, Minas Gerais e Rio de Janeiro, Brasil. Imagens diárias, semanais e dezesseis dias do sensor MODIS disponíveis em 2003 foram utilizadas em rotinas específicas do MTCLIM. Alvos específicos foram selecionados para avaliar o comportamento do balanço de radiação. Observou-se que o balanço de radiação acompanhou a topografia local e é influenciado pelo tipo de uso da terra. Conclui-se que a temperatura da superfície contribui para aumentar a temperatura do ar implicando em diminuição do balanço de radiação sobre pastagem. O modelo MTCLIM demonstrou boa correlação para a temperatura do ar (R² = 0,82) e para a radiação solar global (R² = 0,71).