Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36705
Título: | Avaliação de mapas anuais de estoque de carbono orgânico do solo brasileiro (1985-2023) |
Título(s) alternativo(s): | Assessment of annual maps of organic carbon stock in Brazilian soil (1985-2023) |
Autor(es): | Cardoso, Marcos Vinícius Souza |
Orientador(es): | Heinen, Taciara Zborowski Horst |
Palavras-chave: | Análise de séries temporais Mapeamento do solo Carbono Time-series analysis Soil mapping Carbon |
Data do documento: | 14-Fev-2025 |
Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
Câmpus: | Dois Vizinhos |
Citação: | CARDOSO, Marcos Vinícius Souza. Avaliação de mapas anuais de estoque de carbono orgânico do solo brasileiro (1985-2023). 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Florestal) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Dois Vizinhos, 2025. |
Resumo: | O solo é um dos principais reguladores da vida na Terra, sendo essencial para a sobrevivência e bem-estar humano. Ele é importante no ciclo biogeoquímico do carbono, podendo ser um armazenador desse elemento. Contudo, mudanças no uso da terra podem afetar os estoques de carbono no solo, provocando a perda desse elemento para a atmosfera. Dessa maneira, compreender e monitorar os estoques de carbono orgânico do solo (COS) promove uma gestão sustentável dos recursos naturais. Este estudo explora abordagens de mapeamento digital de solos (MDS) para monitorar a variância espacial dos recursos do solo em todo o mundo, com foco na avaliação da qualidade dos dados, especialmente em áreas extensas como o Brasil. O objetivo foi avaliar métricas de qualidade para uma série temporal para o período de 1985 a 2023, aprimorando a capacidade de tomar decisões informadas ao usar esses mapas. Para atingir esse objetivo, foi empregada a validação cruzada (CV) padrão com reamostragem aleatória e CV espacial com reamostragem por agrupamentos espaciais. Essas métricas de qualidade, como o Erro Médio (ME), Erro Absoluto Médio (MAE), Erro Quadrático Médio (MSE), Raiz do Erro Quadrático Médio (RSME) e Eficiência de Nash-Sutcliffe (NSE), foram calculadas em nível nacional e por bioma. Este estudo avaliou a predição de estoques de COS, revelando um bom ajuste geral (NSE de 0,87 na CV padrão), mas com desempenho reduzido quando a dependência espacial foi considerada (NSE de -0,01 na CV espacial com 20 clusters). A variação do desempenho entre biomas mostrou melhores resultados no Pantanal e Pampa, e piores na Amazônia e Cerrado. A CV espacial indicou a necessidade de treinamentos regionais devido à sensibilidade ao agrupamento geográfica. A comparação entre métodos de validação destacou que abordagens espaciais ofereceram uma avaliação mais realista, sugerindo a média das métricas para uma análise equilibrada (NSE de 0,43). |
Abstract: | The soil is one of the main regulators of life on Earth, essential for human survival and well-being. It plays a crucial role in the biogeochemical carbon cycle and can act as a storage reservoir for this element. However, land-use changes can affect soil carbon stocks, leading to the loss of this element into the atmosphere. Therefore, understanding and monitoring soil organic carbon (SOC) stocks promotes sustainable natural resource management. This study explores digital soil mapping (DSM) approaches to monitor the spatial variability of soil resources worldwide, with a focus on evaluating data quality, especially in extensive areas such as Brazil. The objective is to assess quality metrics for a time series spanning from 1985 to 2023, improving the ability to make informed decisions when using these maps. To achieve this objective, standard cross-validation (CV) with random resampling and spatial cross-validation with resampling by spatial clusters were employed. Quality metrics such as Mean Error (ME), Mean Absolute Error (MAE), Mean Squared Error (MSE), Root Mean Squared Error (RMSE), and Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) were calculated at both national and biome levels. This study evaluated SOC stock predictions, revealing a good overall fit (NSE of 0.87 in standard CV), but with reduced performance when spatial dependence was considered (NSE of -0.01 in spatial CV with 20 clusters). Performance variation among biomes showed better results in the Pantanal and Pampa and worse in the Amazon and Cerrado. Spatial CV indicated the need for regional training due to sensitivity to geographic segmentation. The comparison between validation methods highlighted that spatial approaches provide a more realistic assessment, suggesting the average of the metrics for a balanced analysis (NSE of 0.43). |
URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36705 |
Aparece nas coleções: | DV - Engenharia Florestal |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
avaliacaomapasestoquecarbono.pdf | 3,87 MB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons