Comparação do uso de modelos digitais de elevação em mapeamento digital de solos em Dois Irmãos, RS, Brasil

Abstract

Os modelos digitais de elevação (MDEs) são fontes fundamentais para correlacionar a ocorrência e distribuição de solos com a paisagem pelo mapeamento digital de solos (MDS). A influência dos tipos e das resoluções dos MDEs na capacidade de predição dos modelos preditores de classes de solo ainda é pouco estudada. Neste estudo, foram avaliados e comparados os efeitos de diferentes MDEs na predição de ocorrência de unidades de mapeamento de solo (UM). Foram correlacionados 12 atributos do terreno derivados de diferentes MDEs com a ocorrência de UM. Os MDEs utilizados foram os oriundos dos projetos SRTM v4.1, ASTER GDEM v2, TOPODATA e Brasil em Relevo, e os MDEs gerados a partir de curvas de nível na escala de 1:50.000, com resoluções de 30 e 90 m. Os modelos preditores foram treinados por árvore de decisão (Simple Cart) com dados amostrados em 4.280 pontos aleatórios contendo informações dos solos extraídos de um mapa convencional de solos na escala 1:20.000 e 12 atributos do terreno derivados de seis MDEs com tamanhos de pixel de 30 e 90 m. A validação dos modelos preditores de UM foi realizada com a totalidade dos dados da área. Os atributos do terreno que melhor explicaram a ocorrência das UM foram elevação, declividade, comprimento de fluxo e orientação das vertentes. Os MDEs com tamanho de pixel de 30 m geraram correlações solo-paisagem menos acuradas. Os modelos preditores mais acurados e com maior número de UM estimadas foram os gerados a partir dos MDEs com resolução espacial de 90 m (SRTM v4.1 e CN90), sendo esses os MDEs mais indicados para o MDS, quando predominarem relevos plano e suave ondulado.

Assessment of Digital Elevation Model for Digital Soil Mapping in a Watershed with Gently Undulating Topography

“…The relief of the study area was represented differently by the DEMs (Figure 3a), as evidenced by descriptive statistics, mainly by the mean, minimum and maximum elevation values (Figure 3b). These results are in line with those of Chagas et al (2010) and Teske et al (2014), who showed that the relief is represented differently by each DEM. In addition, Teske et al (2014) showed that DEMs with a high variation in elevation values generated less accurate prediction models of soil types with a lower number of predicted map units.…”

“…These were chosen for being the key TA used in DSM (Behrens et al, 2010;ten Caten et al, 2012), having been studied in the DEM evaluation for use in DSM (Pinheiro et al, 2012;Teske et al, 2014) and for being directly related to water movement in the soil, with an influence on the soil formation process (Moore et al, 1993;Wilson and Gallant, 2000).…”

“…Therefore, terrain attributes (TA) derived from digital elevation models (DEM) are being increasingly used as auxiliary covariates in the spatial prediction of soil classes and properties (Kempen et al, 2011;ten Caten et al, 2013;Teske et al, 2014), due to the high ratio of TA with soil genesis and the wide availability of DEMs (McBratney et al, 2003;Behrens et al, 2010).…”

“…Faced with this problem, attempts have been made to assess the quality of DEMs with a view to presenting more reliable data and making their limitations known for subsequent application in DSMs (Holmes et al, 2000;Chagas et al, 2010;Pinheiro et al, 2012;Teske et al, 2014). The most common approach to this problem is the comparison of known and more accurate elevation points (i.e.…”

“…The identification of spurious depressions, drainage features and derived contour lines are also used as criteria in the evaluation of DEMs. Another possibility is to evaluate the performance of predictive models soil classes generated for from the TA by different DEM (Teske et al, 2014). Other studies in the area of mapping (Pinheiro, 2006;Iorio et al, 2012;Moura et al, 2014) (BCASL) to evaluate the elevation quality and to define the scale and accuracy class of the DEM.…”