S. B. Bhering

Digital soilscape mapping of tropical hillslope areas by neural networks

Geomorphometric variables are applied in digital soil mapping because of their strong correlation with the disposition and distribution of pedological components of the landscapes. In this research, the relationship between environmental components of tropical hillslope areas in the Rio de Janeiro State, Brazil, artificial neural networks (ANN), and maximum likelihood algorithm (MaxLike) were evaluated with the aid of geoprocessing techniques. ANN and MaxLike were applied to soilscape mapping and the results were compared to the original map. The ANN architectures with seven and five neurons in the hidden layer produced the best classifications when using samples obtained systematically. When random samples were applied, the best neural net architectures were within 22 and 16 neurons in the hidden layer. In conclusion, the ANN can contribute to soilscape surveys, making map delineation faster and less expensive. The digital elevation model (DEM) and its derived attributes can contribute to the understanding of the soil-landscape relationship of tropical hillslope areas; the use of artificial neural networks and MaxLike is feasible for digital soilscape mapping. The systematic sampling method provided a global accuracy of 70 % and 65.9 % for the ANN and the MaxLike, respectively. When the random sampling method was applied, the ANN had a global accuracy of 69.6 %, and the MaxLike had an accuracy of 62.1 %, considering the total study area in relation to the reference map.

Aplicação do Código Florestal Brasileiro como subsídio para o planejamento ambiental: um estudo de caso na região noroeste do estado do Rio de Janeiro

This studied verified the application of the Brazilian Forest Code (CFB) in the Santa Maria creek basin, in northwestern Rio de Janeiro, as a support to environmental planning. This basin is fully located in the county of Sao Jose de Uba, and it has been subject to different processes of soil use and occupation, resulting in water and erosion problems. In order to perform the study, a map of current soil use and occupation was designed through automatic supervised classification, using air photos of Companhia de Energia do Rio de Janeiro -CERJ (Rio de Janeiro Power Company) and Mineral Resources Department -DRM/RJ. In order to design the map of soil use and occupation in compliance with the scenario established in article 2 of the CFB, a surrounding belt (buffer zone) was created. The results show that there would be conflicts between the CFB application and the current use of areas for agriculture, animal husbandry, exposed soil and urban area. In agriculture and animal husbandry, the conflicting use could be softened with adequate handling and conservation practices. Applying the CFB would significantly contribute to increasing APP (forest), promoting increased water seepage in soil and water system recharge, and decreasing overland runoff and soil erosion.

Método do hipercubo latino condicionado para a amostragem de solos na presença de covariáveis ambientais visando o mapeamento digital de solos

A amostragem e uma das etapas mais importantes dos levantamentos de solos. No entanto, os esquemas de amostragem utilizados nos levantamentos convencionais tem se evidenciado inadequados para o mapeamento digital de solos, pois podem comprometer os resultados e, alem disso, nao possibilitam a realizacao de analises estatisticas. Este estudo teve por objetivo avaliar o metodo de amostragem do hipercubo latino condicionado (cLHS, sigla em ingles), na presenca de covariaveis ambientais (elevacao, declividade, curvatura e mapa de uso e cobertura do solo), em comparacao com a amostragem aleatoria, na alocacao de 100 pontos amostrais, buscando maior representatividade das caracteristicas ambientais da bacia do rio Guapi-Macacu. O desempenho dos metodos foi avaliado pela analise qualitativa dos histogramas de frequencia e das analises estatisticas pelos testes F, T de Student e Kolmogorov-Smirnov (K-S), para cada covariavel. Os resultados apresentaram que os pontos selecionados pelo metodo cLHS possuiam distribuicao geografica mais adequada do que aqueles obtidos pela amostragem aleatoria. Alem disso, o metodo cLHS preservou mais a distribuicao de frequencia das covariaveis continuas do que a amostragem aleatoria; para covariavel categorica uso e cobertura do solo os metodos foram equivalentes. Os testes estatisticos confirmaram o melhor desempenho do metodo cLHS, cujas amostras nao diferiram estatisticamente da bacia. Entretanto, a amostragem aleatoria apresentou diferenca estatistica para com a bacia, para todas as covariaveis continuas para pelo menos um dos testes utilizados. Assim, o metodo cLHS pode ser considerado como um metodo satisfatorio para selecao de locais de amostragem em areas heterogeneas similares as deste estudo, visando a utilizacao no mapeamento digital de solos.

Geotecnologias aplicadas ao Zoneamento Agroecológico do estado do Mato Grosso do Sul

O trabalho teve como objetivo apresentar uma proposta metodologica para o zoneamento agroecologico do Estado do Mato Grosso do Sul, tendo como estudo de caso o municipio de Bandeirantes. Foram utilizadas geotecnologias, tais como: imagens de satelite (Landast 5), sistema de posicionamento global, sistemas de informacao geografica, cartografia digital e software de processamento digital de imagens, visando construir parâmetros ambientais para uma analise integrada de dados, associados com atributos do terreno derivados de um modelo digital de elevacao, dados de propriedades dos solos e de clima. Estas geotecnologias foram empregadas para calcular e espacializar o potencial natural de erosao das terras, a fertilidade natural, drenagem interna e a capacidade de retencao de umidade dos solos. A analise integrada dos parâmetros ambientais, do uso atual das terras e da espacializacao da legislacao ambiental, permitiu estratificar o municipio em diferentes zonas agroecologicas recomendadas para o uso agricola; para o uso com pastagens; para a conservacao dos recursos naturais e para a recuperacao ambiental. No municipio de Bandeirantes as zonas agroecologicas recomendadas para o uso com lavouras somam 1.150 km2 (37%) e para pastagens 1.658 km2 (53%), As recomendadas para conservacao dos recursos naturais e para recuperacao ambiental correspondem a 310 km2, isto e, 10% das terras do municipio. Pode-se concluir que a analise integrada de dados ambientais associados as geotecnologias possibilitou a avaliacao quantitativa e qualitativa permitindo a estratificacao do municipio em diferentes zonas agroecologicas com indicacao de areas passiveis de exploracao agricola sustentavel