Mapeamento digital de solos, no Distrito Federal

Abstract

No Brasil, nos últimos anos, o processo de planejamento territorial, seja urbano ou rural, a busca pela preservação dos recursos e seus serviços ambientais tem ganhado força. No entanto, para um adequado planejamento faz-se necessário utilizar uma base de dados em escala adequada. Aliado a essa questão, a escassez de recursos e de tempo leva à necessidade de adoção de novos métodos que tornem os levantamentos de solos mais ágeis e menos onerosos e, portanto, o mapeamento digital de solos pode ser uma alternativa. Recentemente, o mapeamento digital dos solos tem experimentado um rápido desenvolvimento de métodos novos e econômicos, devido à crescente disponibilidade de informações auxiliares, principalmente as imagens de sensoriamento remoto e os atributos do terreno, derivados de modelos digitais de elevação. A pesquisa objetivou utilizar regressão linear múltipla no mapeamento digital de solos, com apoio principal de parâmetros descritores do relevo (geomorfométricos), do mapa geológico e geomorfológico, para a elaboração digital do mapa pedológico para o Distrito Federal (DF). Primeiramente foi avaliada a qualidade dos modelos digitais de elevação (MDE) obtido por meio de carta e SRTM/Topodata reamostrado para 30 metros, para sua aplicação no mapeamento digital de solos no DF, tendo como área de estudo a bacia do Ribeirão do Gama. Ao analisar perfis topográficos, a rede de drenagem derivada, bem como a estatística descritiva de ambos os dados, verificou-se que o MDE obtido por meio de carta apresentou qualidade superior quando comparado ao MDE SRTM/Topodata, porém, as diferenças foram pequenas considerando a escala de obtenção dos MDEs. Em seguida foi elaborado o estudo que aplicou regressão linear múltipla para o mapeamento de solos na bacia do Ribeirão do Gama. Foi realizada a compilação dos perfis de solos já descritos na área de estudo, elaboração de parâmetros derivados dos MDE gerado por meio de carta e MDE SRTM/Topodata (altitude, declividade, aspecto, curvatura total, e acumulação de fluxo) e os mapas geomorfológico e geológico. Para cada perfil de solo foram extraídos os dados referentes a cada parâmetro do terreno, geomorfologia e geologia. Foi então realizada a regressão linear múltipla para a geração do mapa de solos. Verificou-se que apenas a geomorfologia e a declividade MDE gerada por meio de carta foram estatisticamente significantes e nenhuma das variáveis foi significante utilizando o MDE SRTM/Topodata. A bacia de estudo é uma área pequena e a escala dos dados SRTM/Topodata não foi adequada à essa situação. A acurácia global do mapeamento foi 39,05% e o índice Kappa foi 18,9%, valor esse considerado baixo, porém verificou-se que a metodologia utilizada permitiu mapear os solos em áreas não amostradas e possibilitou também o mapeamento de solos em áreas já urbanizadas, as quais não possuem mapas de solos. Por fim, foi avaliada a aplicabilidade do MDE SRTM/Topodata, utilizando regressão linear múltipla para o mapeamento digital dos solos em todo o território do DF. O estudo foi dividido em duas etapas: compilação dos perfis de solos já descritos na área de estudo e seus parâmetros derivados (declividade, altitude, forma do terreno, divisores e talvegues, curvatura horizontal, orientação, acumulação de fluxo e índice topográfico de umidade) e os mapas geomorfológico e geológico. Verificou-se que o MDE SRTM/Topodata apresentou desempenho adequado para o mapeamento de solos no DF. A validação do mapeamento gerado por meio da regressão linear múltipla foi realizada utilizando perfis descritos no campo e em uma das áreas avaliadas verificou-se que a acurácia global apresentou resultado satisfatório 44,44% e o índice Kappa 31,56%. Verificou-se que apenas a declividade, altitude e litologia foram relevantes para o mapeamento de solos em todo o território do DF. Verificou-se novamente que a metodologia utilizada permitiu mapear os solos em áreas não amostradas e possibilitou o mapeamento de solos em áreas já urbanizadas. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

In Brazil, in recent years, the process of territorial planning, urban or rural, the search for environment resources preservation and their services, has gained strength. However, for an adequate planning it is necessary to use a good database on an adequate scale. Allied to these questions, there is also a shortage of resources and time leads to the need to adopt new methods that make soil surveys more agile and less costly, and therefore the digital mapping of soils can be an alternative. Recently, the digital soil mapping has experienced a rapid development, with new methods and more economic, mainly due to the increasing of availability of auxiliary information, especially remote sensing images and terrain attributes derived from digital elevation models. The research aimed to use multiple linear regression for digital soil mapping, with relevant primary support descriptors parameters (geomorphometric), and geological and geomorphological map for preparing digital soil map for the Federal District (DF). First was evaluated the quality of digital elevation models (DEM) obtained by means of contour lines and SRTM/Topodata resampled to 30 meters, for its application in digital soils mapping in the Federal District, Gama riverbasin as study area. By analyzing topographic profiles, the derived drainage network, as well as statistic data descriptive of both, of DEM obtained by contour lines exhibited a superior quality when compared to the SRTM DEM/Topodata, but the differences were regarded as small, considering the scale of obtaining DEMs. Then drew up a study that applied multiple linear regression for soil mapping of in the Gama riverbasin. Was performed compilation described soil profiles in the study area; generated parameters by DEM obtained by contour lines and DEM SRTM/Topodata (altitude, slope, aspect, total curvature, and accumulation flow) and the geomorphological and geological maps. For each soil profile was extracted data from each terrain parameter, geology and geomorphology. Multiple linear regression was then performed for the generation the soil map. It was found that only geomorphology and slope generated by MDE obtained by contour lines were statistically significant and none of the variables was significant using the DEM SRTM/Topodata. The study is a small area and the scale of DEM SRTM/Topodata was not suitable for this situation. The overall accuracy of the mapping was 39,05% and Kappa was 18,9%, a value considered low, but it was found that the methodology used to map the soils allowed in areas not sampled and also allowed the mapping of soils in areas already urbanized, which do not have soil maps. Finally, was evaluated the SRTM DEM/Topodata applicability using multiple linear regression for digital soil mapping throughout the DF. The study was divided into two steps: collection of soil profiles as described in study area and its derived parameters (slope, altitude, so Land, dividers and talwegs, horizontal curvature, orientation, flow accumulation and topographic moisture index) and the geomorphological and geological maps. It was found that the SRTM DEM/Topodata presented adequate performance for the mapping of soils in the DF. The validation of the mapping generated by multiple linear regression was performed using profiles described in the field and one of the areas evaluated it was found that the overall accuracy results presented satisfactory 44,44% 31,56% and Kappa index. It was found that only slope, elevation, and lithology were relevant to the soil mapping throughout the DF. It was found again that methodology used allowed to map soils in not sampled areas and allowed the soil mapping in urbanized areas.