Teses e Dissertações
Palavra-chave: Pré-processamento
USO DE FLUORESCÊNCIA DE RAIOS X E ANÁLISE MULTIVARIADA NA DETERMINAÇÃO DE ATRIBUTOS DE FERTILIDADE DE SOLOS EM UMA TOPOSSEQUÊNCIA DERIVADA DO BASALTO
Felipe Rodrigues dos Santos , Fabio Melquiades
Data da defesa: 08/10/2020
A fluorescência de raios X (XRF) combinada com calibração multivariada é uma das
metodologias que tem sido propostas para análise dos atributos de fertilidade do
solo de forma rápida, barata e com baixo impacto ambiental. No entanto, a maioria
dos estudos relatados na literatura utilizam dados de concentrações elementares
determinados pela técnica, o que pode causar a perda de informações úteis contidas
em seus espectros. Além disso, em alguns casos, essas concentrações elementares
podem não ser acuradas. Nesse sentido, o uso de dados espectrais de XRF pode
ser mais adequado no desenvolvimento de modelos de calibração multivariada para
determinação de parâmetros do solo. No entanto, nem todas as variáveis do
espectro contribuem para a modelagem do parâmetro de interesse. Além disso,
ainda não existe um procedimento bem estabelecido para o pré-processamento
desses dados. Portanto, o objetivo desse estudo foi desenvolver modelos de
regressão por mínimos quadrados parciais (PLSR) com dados espectrais de EDXRF
sob duas condições de medidas (com 15 kV e 50 kV no tubo) para determinação de
carbono orgânico total (COT), fósforo disponível (P disp ), cálcio trocável (Ca 2+ ),
magnésio trocável (Mg 2+ ), potássio trocável (K + ), soma de bases trocáveis (SB),
capacidade de troca catiônica total (CTC), saturação por bases (V%), pH e acidez
potencial (H + +Al 3+ ) em solos de uma topossequência derivada do basalto. Buscou-se
avaliar o uso de diferentes técnicas de pré-processamento e métodos de seleção de
variáveis com o objetivo de melhorar a capacidade preditiva dos modelos verificando
as faixas espectrais que mais contribuíram para a determinação de cada parâmetro.
Além disso, para verificar a eficiência dos modelos, foram avaliadas algumas figuras
de mérito. Os resultados demonstraram que o uso de 15 kV no tubo foi a melhor
condição de medida para todos os atributos avaliados, com exceção do pH. Além
disso, o uso do escalamento de Pareto como pré-processamento gerou os menores
erros de previsão para praticamente todos os parâmetros. Em geral, os métodos de
seleção de variáveis resultaram em uma melhora na capacidade preditiva dos
modelos de calibração, contribuindo para identificar as regiões espectrais que mais
influenciaram na modelagem de cada atributo e a análise das figuras de mérito foi
essencial para demonstrar a viabilidade da metodologia. Somente o COT, Ca 2+ e SB
apresentaram modelos preditivos considerados bons, Mg 2+ , CTC e V%
apresentaram modelos preditivos considerados razoáveis e os demais atributos
apresentaram modelos fracos. Por fim, estes resultados contribuem para o
estabelecimento de uma abordagem no tratamento de dados espectrais de EDXRF
para calibração multivariada, bem como para uma melhor interpretação das
variáveis que influenciam na modelagem dos atributos de fertilidade do solo.