Estrutura do minicurso

Estrutura do minicurso

  • Motivação
  • Preparação do ambiente computacional
  • Bases do mapeamento digital do solo
  • Dados do solo
  • Dados das covariáveis
  • Modelos (geo)estatísticos
  • Incerteza das predições
  • Validação das predições
  • Vamos praticar?

Motivação

Produção de informação espacial do solo

Temos informação apenas onde amostramos o solo

Temos informação apenas onde amostramos o solo

SoilGrids

Você já conhece esse portal/aplicativo?

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Preparação do ambiente computacional

Preparação do ambiente computacional

Bases do MDS

Histórico, conceitos e definições

Em 1886, o cientista russo, Vasily Vasili’evich Dokuchaev, postulou que:

“qualquer… solo é sempre e em qualquer lugar mera função dos seguintes fatores de formação: (1) a natureza (conteúdo e estrutura) da rocha parental; (2) o clima do terreno; (3) a massa e carácter da vegetação; (4) a idade do terreno; e, finalmente, (5) a topografia do terreno.”

Equação dos fatores de formação do solo – modelo CLORPT:

s = f(cl, o, r, p, t, …)

Histórico, conceitos e definições

Resulta que (a) se os fatores mencionados são os mesmos em dois locais diferentes (por muito separados que estejam), os solos resultantes nos dois locais também devem ser similares, e vice-versa; em consequência, (b) se tivermos estudado a fundo esses fatores, podemos predizer de antemão como deveria ser o solo. (Florinsky (2012))

Componentes básicos

Dados do solo

Dados do solo

  • Variável resposta ou variável dependente
    • Representação: \(Y\)
  • Natureza
    • Qualitativa (ordinal ou nominal) ou quantitativa (contínua ou discreta)
  • Suporte amostral
    • Areal ou pontual
  • Latitude e longitude
    • Representação: \(\boldsymbol{s}\)
  • Uma observação de uma variável do solo: \(y(\boldsymbol{s}_i)\)

Fontes de dados do solo

Existem duas fontes principais de dados do solo:

  • Dados preexistentes
    • Dados legados, coletados nas muitas décadas passadas
    • Deixados para as próximas gerações
    • Disponíveis em repositórios de dados
  • Amostragem no campo
    • Amostragem não-probabilística (otimização amostral – calibração dos modelos)
    • Amostragem probabilística (amostragem aleatória simples ou estratificada – validação dos modelos)

Fontes de dados preexistentes

No Brasil, existem múltiplas fontes de dados legados do solo

A principal fonte de dados é o Repositório Brasileiro Livre para Dados Abertos do Solo (febr)

URL: http://www.ufsm.br/febr/

Amostragem no campo

Dados das covariáveis

Dados das covariáveis

  • Indicadores dos fatores de formação do solo
  • Variáveis explicativas, variáveis preditoras, variáveis independentes
  • Covariação espacial e/ou temporal

Dados das covariáveis

s = f(s, c, o, r, p, a, n)

  • s, solo
  • c, clima
  • o, organismos
  • r, relevo
  • p, material de origem
  • a, idade
  • n, coordenadas espaciais

(McBratney, Mendonça-Santos, and Minasny 2003)

Precipitação pluviométrica

Índice de área foliar