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La fracción de cobertura vegetal (FCV) y el índice de área foliar (IAF) son variables biofísicas relacionadas estrechamente con la tasa de evapotranspiración de los cultivos y su producción de biomasa. A pesar de su importancia, usualmente no se miden de manera directa debido al tiempo invertido y costo; sin embargo, se pueden estimar a gran escala y en tiempo casi real mediante información espectral captada en imágenes de satélite, pero esto requiere de su validación a nivel de campo. Se desarrollaron y validaron modelos de regresión lineal simple utilizando 13 índices de vegetación (IV) relacionados con el IAF y la FCV en alfalfa (Medicago sativa). Se usaron tres fuentes de información espectral: (i) La reflectancia para derivar los IV; (ii) fotografías digitales procesadas con Canopeo para estimar la FCV; y (iii) mediciones del IAF utilizando un ceptómetro. Se realizaron seis muestreos de campo entre marzo y junio de 2020, en cuatro parcelas de alfalfa situadas en Palmar de Bravo, Puebla, México. Para evaluar cada IV, se utilizó el coeficiente de determinación (R2) y la raíz del cuadrado medio del error (RCME). Se encontró que el IV más apropiado para estimar la FCV fue el VIgreen (Green Vegetation Index, R2 = 0.987 y RCME = 0.093). En el caso del IAF, el IV que presentó el mejor desempeño fue el Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), R2 = 0.935 y RCME = 0.746). Los resultados mostraron la aptitud y utilidad práctica de la información espectral para estimar las variables biofísicas en el cultivo de alfalfa y su monitoreo.

Introducción. El nitrógeno (N) es un elemento esencial para el proceso de fotosíntesis, y por tanto, determinante en el rendimiento. El uso de sensores ópticos para determinar índices de transmitancia (SPAD, CCI), reflectancia (NDVI) y fluorescencia (Fv.Fm-1) relacionados con el estado del N foliar, permite un adecuado manejo a partir del monitoreo “in situ” no destructivo. Objetivo. Evaluar el efecto de diferentes estrategias de manejo del fertiriego sobre las concentraciones de nitrógeno y clorofila en hoja; y la relación entre i- concentración de N y de Clorofila (Cl) en hoja, ii- concentración de N y de Cl en hoja con el rendimiento y iii- concentración de N y de Cl en hoja con índices SPAD, CCI, NDVI y Fv.Fm-1. Materiales y métodos. Se evaluaron 6 tratamientos en un diseño irrestricto al azar con arreglo factorial 2 x 3, que combinaron 2 estrategias de riego (E1: bajo volumen y de mayor frecuencia y E2: alto volumen y menor frecuencia) y 3 niveles de nutrición: bajo (NB), medio (NM) y alto (NA). Las medidas directas de N y Cl en hoja se determinaron con el método Kjeldahl y por extracción con etanol, respectivamente. Resultados. El nivel de nutrición afectó el contenido de N, donde los tratamientos NM y NA fueron similares, aunque superiores a NB. El modelo de regresión mostró poca capacidad para estimar N y rendimiento a partir del contenido de Cl en hoja. La estimación de Cl en hoja a partir de los índices CCI (R2: 0,71) y SPAD (R2: 0,75) resultaron prometedores solamente en NB. Para estimar N foliar, la regresión con Fv.Fm-1 mostró valores de R2 de 0,89 en NB y 0,69 en NM; mientras que para NDVI los valores R2 fueron 0,61 en NB y 0,47 en NM. Conclusión. Los índices SPAD, CCI, NDVI y Fv.Fm-1 presentaron potencial para estimar la concentración de clorofila y de N en hoja con aportes bajo y medio de nutrientes, y con limitaciones en los tratamientos con altos aportes de nutrición.

Sugarcane is a good source of renewable energy and helps reduce the emission of greenhouse gases. Nitrogen has a critical role in plant growth; therefore, estimating nitrogen levels is essential, and remote sensing can improve fertilizer management. This field study selects wavelengths from hyperspectral data on a sugarcane canopy to generate models for estimating leaf nitrogen concentrations. The study was carried out in the municipalities of Piracicaba, Jaú, and Santa Maria da Serra, state of São Paulo, in the 2013/2014 growing season. The experiments were carried out using a completely randomized block design with split plots (three sugarcane varieties per plot [variety SP 81- 3250 was common to all plots] and four nitrogen concentrations [0, 50, 100, and 150 kgha-1] per subplot) and four repetitions. The wavelengths that best correlated with leaf nitrogen were selected using sparse partial least square regression. The wavelength regions were combined by stepwise multiple linear regression. Spectral bands in the visible (700–705 nm), red-edge (710–720 nm), near-infrared (725, 925, 955, and 980 nm), and short-wave infrared (1355, 1420, 1595, 1600, 1605, and 1610 nm) regions were identified. The R² and RMSE of the model were 0.50 and 1.67 g.kg-1, respectively. The adjusted R² and RMSE of the models for Piracicaba, Jaú, and Santa Maria were 0.31 (unreliable) and 1.30 g.kg-1, 0.53 and 1.96 g.kg-1, and 0.54 and 1.46 g.kg-1, respectively. Our results showed that canopy hyperspectral reflectance can estimate leaf nitrogen concentrations and manage nitrogen application in sugarcane. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Hesperozygis ringens is a species that stands out for the production of essential oil. No reports on the leaf spectral characterization of the species have been found. This study aimed to determine the reflectance pattern of Hesperozygis ringens leaves with the aid of Remote Sensing. Therefore, a spectroradiometer that operates in the continuous spectral range from 400 to 900 nm of the electromagnetic spectrum was used, with a resampled precision of 1 nm. The reflectance measurement was collected in situ. Four records were obtained. A spectral curve was created from the means of measurements in each sample. In the blue region, reflectance values between 0.0116696 and 0.0399550 were found. In the red region, the reflectance oscillated between 0.0438487 and 0.1095826. In the green region, the reflectance values ranged between 0.0405677 and 0.1001319. In the near-infrared region, the oscillation of reflectance values occurred between 0.1163483 and 0.4655269. The results indicate the effectiveness of the use of geotechnologies to carry out the spectral characterization of the H. ringens leaf. Further studies are expected to identify and monitor plant populations with Remote Sensing. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

El Fenómeno del Niño, las sequías y el clima cálido influyen de manera directa en el buen estado ecológico de los bosques en la Región Piura. El objetivo es relacionar las firmas espectrales evaluadas en las imágenes de satélite Sentinel-2 con las firmas espectrales medidas con el espectro-radiómetro FieldSpec4, para la identificación de bosque seco en la cuenca baja del río Chira, región Piura, Perú. El preprocesamiento de las imágenes Sentinel-2 correspondientes a los tiles 17MNR, 17MPR, 17MMQ, 17MNQ y 17MPQ son unidas en mosaico, remuestreadas y cortadas con el software SNAP. El apilamiento de las bandas 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11 y 12 genera un raster cuyos valores de reflectancia de los píxeles están relacionados a sus longitudes de onda. La clasificación de las zonas con bosque seco se realiza con la firma espectral medida con el espectro-radiómetro FieldSpec4. La validación de los resultados se realiza aplicando las pruebas no paramétricas de ANOVA y Mann-Whitney-Wilcoxon en cuatro puntos de muestreo. El área de superficie de bosque seco en la cuenca baja del río Chira es 129 113,06 ha, que representa el 3,8 % del área total de bosque seco en el norte del Perú.

Hyperspectral and colorimetric patterns were determined from anatomical and physical aspects for the characterization of dry Peltogyne purpurea Pittier wood from natural forest trees. A sample of 24 P. purpurea wood discs was taken and anatomical characteristics (density and diameter of vessels, percentage of solitary vessels), wood density, colour (CIELab) and hyperspectral reflectance in the range of 310 to 1 100 nm in the dry wood, both in sapwood and heartwood section, were determined. Significant anatomical differences were found between sapwood and heartwood; a higher presence of solitary vessels was found in sapwood (34.28%) but with a vessel density of 27.07 pores mm-2 and diameter of 148.53 μm In the colorimetry analysis, brightness and b* (yellowing) were higher in sapwood, but with significantly lower values in a* (redness), thus generating a total color difference (higher than 14.55). As regards reflectance, three significant differentiation points were found between both sections, which were at 460, 580 and 1 020 nm; when correlating these three segments, no correlation was found with the anatomical aspects, but with the density of the wood (higher than 0.69), at the color level no relationship was found with the color parameter L* (brightness), while a* only showed inverse correlations at 580 nm and linear ones with b* at 580 nm. In this study no colorimetric relationships with anatomical aspects were found.

La reducida cantidad de estudios que consideran los aspectos ecofisiológicos de las especies de plantas tropicales se debe en parte al costo elevado de la instrumentación. Sin embargo, la revolución tecnológica de la última década ha permitido desarrollar dispositivos electrónicos de bajo costo y que, aunado a los recursos de la inteligencia artificial, permiten obtener mediciones muy precisas. Todo lo anterior con el objetivo de promover una producción sostenible y de asegurar la conservación de ecosistemas. Este trabajo consiste en el desarrollo de un sistema electrónico capaz de adquirir datos espectrales a partir de imágenes del espectro visible de las hojas y procesar su reflectancia y longitud de onda, con la finalidad de analizar variables fisiológicas (tales como concentraciones de clorofila y nitrógeno) de las especies arbóreas tropicales en peligro de extinción.

El Pacífico colombiano posee extensas zonas en bosques de manglar (BM), que es un ecosistema estratégico de gran importancia ambiental y socioeconómica para la mitigación del cambio climático. Este trabajo tuvo por objetivo realizar la caracterización espectral y monitoreo de 66,59 km2 para cuatro densidades de BM en el Bajo Baudó (Colombia), empleando tres imágenes Landsat (1998, 2014 y 2017), combinaciones de bandas espectrales y tres índices de vegetación (IV) (Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada - NDVI, Índice de Vegetación Ajustado al Suelo - SAVI y el Índice combinado de reconocimiento de manglares - CMRI). Los resultados demostraron que la mejor combinación de bandas espectrales para la identificación visual de los BM correspondió a infrarrojo color (NIR, Rojo, Verde) y falso color compuesto 1 (NIR, SWIR, Rojo). La firma espectral de los BM tuvo diferentes comportamientos para las cuatro densidades bajo las condiciones de pleamar y bajamar. Durante los 19 años analizados, se registró una diferencia de hasta el 17,9% en el valor promedio de la reflectancia en los BM. De igual manera, los valores de IV fueron proporcionales a las densidades de BM, pero su valor se notó reducido por efectos de la marea al momento de la captura de las imágenes; los mayores aumentos de IV se registraron sobre la zona costera de transición tierra-agua donde existe una fuerte interacción con la condición mareal. Esta investigación aporta a la caracterización y monitoreo espacial de BM con sensores remotos y el estudio espectral de este importante ecosistema en Colombia.

El lago Guamués (LG) es considerado humedal Ramsar desde el 2000. Debido a su importancia, los ecosistemas lénticos como el LG requieren de programas de monitoreo que sobrepasen su cobertura espacial y temporal. En este estudio se demuestra que usar productos de reflectancia de superficie, generados por el sensor Modis, puede ser útil para verificar la dinámica espaciotemporal de la profundidad medida con el disco de Secchi (PDS), en el periodo 2001-2020. Para calibrar el modelo, se utilizó una imagen coincidente con los trabajos de campo realizados; se correlacionaron los datos de transparencia de la columna de agua medida con el disco de Secchi con los píxeles de la imagen captados en la banda centrada en los 858,5 nm. Para validar el modelo, se utilizó el método Leave out One Cross Validation (LOOCV). Así, se determinó que el modelo cuadrático presenta mejores resultados con un ajuste en su R2 = 0,74 y un error asociado a las observaciones inferior a los 0,013 m. El análisis espacial reveló que el LG presenta zonas localizadas en sus márgenes donde la PDS puede ser inferior a los 0,5 m. De la misma forma el promedio en su PDS para la imagen del 24 de abril es de 3,87 m. El análisis temporal del lago indica que en 2006-2008 y 2017-2020, se ha presentado mayor variabilidad para los puntos observados, con valores de 3,3 y 2,8 m, respectivamente.

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Los efectos que tienen los incendios en los ecosistemas forestales son variables, dependiendo de diversos factores entre los cuales se encuentra la severidad del fuego. Lo cual, a su vez, repercute en su recuperación. Sin embargo, evaluar áreas afectadas por fuego directamente en campo implica alta inversión de recursos que, junto con el tiempo, son generalmente limitados. No obstante, para la planeación de las estrategias de manejo y de restauración es necesario tener conocimiento del impacto del fuego. Para esto, los sensores remotos son una herramienta práctica para la evaluación de grandes áreas, o áreas inaccesibles, impactadas por incendios forestales. Cuyo uso va en aumento, siguiendo diferentes perspectivas de evaluación, como son el espectro infrarrojo, la detección de vegetación, ubicación de cenizas, etc. Por lo que para saber cuál es la mejor alternativa en el estudio de incendios forestales, es necesario conocer toda la gama de posibilidades y de esta manera poder elegir la más conveniente. Debido a esto, en este trabajo se hace una revisión de diferentes propuestas de evaluación de áreas impactadas por incendios forestales a través de sensores remotos. Las cuales se definen, principalmente, en una serie de índices espectrales, con base a los cuales, directa o indirectamente, se pretende no solo ubicar y dimensionar los incendios forestales, sino, en algunos casos, determinar el nivel de severidad. De esta forma, en este documento se agrupan las principales propuestas, con base a sus objetivos de detección de áreas impactadas: vegetación, suelo, agua, área quemada y radar.

La sostenibilidad del uso del recurso suelo y la correcta toma de decisiones sobre su manejo depende del conocimiento de las propiedades del mismo. Los métodos de análisis de suelo convencionales son laboriosos, con alto costo y generan gran cantidad de residuos químicos. Debido a la necesidad de tener métodos que permitan el rápido y confiable análisis de sus propiedades, el objetivo de este trabajo fue desarrollar un modelo de predicción para el contenido de carbono orgánico (CO) y nitrógeno total (NT), mediante espectroscopia en las regiones Visible e Infrarrojo Cercano (VIS-NIR). Se llevó a cabo el análisis convencional de carbono total (CT) y NT por combustión seca y del carbono inorgánico (CI) por el método del calcímetro de Bernard, de 599 muestras de suelos forestales de diversas regiones de México. Las ecuaciones de predicción fueron desarrolladas en un equipo FOSS NIR System 6500. Los modelos generados en el proceso de calibración presentaron valores de R2 = 0.93 y 0.88 para CO y NT, respectivamente. La relación entre el error estándar de predicción y la desviación estándar de las muestras (RPD, por sus siglas en inglés) para ambas propiedades fueron superiores a 2. En el proceso de validación, los valores de R2 fueron mayores a 0.9 y RPD a 2, en ambas propiedades. Los resultados muestran que la espectroscopia VIS-NIR es una técnica alternativa a los métodos de análisis convencionales de carbono orgánico y nitrógeno total del suelo.

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A detecção da ocorrência da erva-de-passarinho em árvores no meio urbano é relevante devido a vários fatores e a transtornos que ela pode causar. Dentre eles, destaca-se o sufocamento e a conseqüente morte da espécie arbórea hospedeira, descaracterizando o padrão de arborização urbana, além de possíveis acidentes provocados pela sua queda. Atualmente, a detecção é realizada através de observações in-loco com anotações em planilhas ou mapas para posteriores providências. O objetivo deste trabalho foi de avaliar se há diferenças espectrais significativas entre a resposta espectral das folhas da erva-de-passarinho em relação às folhas do seu hospedeiro, de tal forma que seja possível a realização da detecção a partir de técnicas de sensoriamento remoto. Um espectrômetro SPECTRON SE-590 (350 - 1100nm) acoplado a uma esfera integradora, foi utilizado para gerar os fatores de reflectância de 150 folhas de quatro espécies de erva-de-passarinho e de três espécies arbóreas hospedeiras. Testes estatísticos mostraram que a combinação dos fatores de reflectância nas faixas do azul, do verde, do vermelho e do infravermelho próximo geram diferenças significativas e que permitem que técnicas de Sensoriamento Remoto sejam utilizadas para detectar a ocorrência e o monitoramento da propagação da erva-de-passarinho, tornando o trabalho de detecção nos indivíduos arbóreos mais eficiente em termos de custos e de prazos.

A Barragem de Fundão, localizada na Bacia Hidrográfica do Rio Doce, Brasil, destinava-se ao acúmulo de sedimentos das atividades de extração de minério de ferro da empresa SAMARCO. Esta barragem rompeu-se no dia 5 de novembro de 2015, causando enorme desastre ambiental em todos os cursos d’agua à jusante, até atingir o Oceano Atlântico. A lama de rejeitos atingiu o Rio Doce e alterou a qualidade da água para captação e consumo em diversos municípios, sendo um desses o de Governador Valadares (MG). Sabe-se que, dentro das aplicações do sensoriamento remoto para a engenharia, a análise visual e do comportamento espectral dos alvos auxilia a tomada de decisão para a recuperação e o manejo de bacias hidrográficas. Desta forma, analisou-se o comportamento espectral da água e do NDWI (Normalized Difference Water Index) de seis imagens do Landsat 8 para o município de Governador Valadares, sendo duas antes, e quatro após o rompimento da barragem (datas 05/08/2014; 25/09/2015; 12/11/2015, 16/02/2016; 10/08/2016 e 10/06/2017). Em escala de 0-1, o pico de reflectância da água antes ao ocorrido (05/08/2014) era da banda do verde, de 0,048. A imagem referente ao dia 12/11/2015, logo após o rompimento, apresentou maior reflectância em todas as bandas, com maior pico na infravermelho próximo (0,48), banda esta correspontente à resposta dos alvos sólidos suspensos na água e vegetação, bem como elevação do NDWI. A reflectância foi reduzida após 8 meses do desastre, entretanto em nenhuma data analisada o comportamento espectral equivaleu-se ao observado antes do desastre ambiental.

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El presente estudio tiene por objetivo evaluar la influencia de los materiales en las envolventes verticales sobre la disponibilidad de luz natural, en escenarios urbanos representativos de la ciudad de Concepción, con el fin de conocer el potencial de los materiales para aportar luz natural. La metodología se basa en la selección de casos de estudio del centro histórico de Concepción para armar modelos simplificados según su relación alto/ancho (H/W). Dentro de cada caso se escogen materiales de fachadas que muestren mayor presencia en el cañón urbano, para calcular su reflectancia y ser aplicados a los escenarios simulados. Los resultados demuestran que la disponibilidad de luz natural exterior se ve directamente condicionada por la relación geométrica del cañón urbano, la cual disminuye conforme aumenta la relación H/W. Se comprueba que el aporte lumínico debido al coeficiente de reflectancia del material que compone la fachada es mayor conforme aumenta la relación H/W, es decir, mientras mayor sea la densidad del cañón urbano, mayor será la importancia de las propiedades reflectantes de los materiales de fachadas frente a la disponibilidad de luz natural.

El artículo propone estudiar la propagación de los campos electromagnéticos a través de la mitocondria. Se presenta un modelo simplifica - do de la mitocondria como un sistema periódico de multicapas de índices de refracción alternantes. Mediante el método de transferencia matricial se calcula la dependencia, la reflectancia y transmitancia en función de la longitud de onda del campo electromagnético incidente. Se observa la existencia de una región de longitudes de onda (o frecuencia prohibidas) en la cual no existe propagación de los campos a través del sistema, esto corresponde a una reflectancia máxima R=1.

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Neste trabalho é derivada uma solução para a equação de transferência radiativa em meio homogêneo unidimensional, buscando avaliar propriedades como reflectância e transmitância do meio, que podem, por exemplo, estar associadas à caracterização de uma vegetação. Resultados numéricos obtidos com o método analítico de ordenadas discretas (ADO), para diferentes formulações das condições de contorno do problema, são discutidos e comparados aos de outros trabalhos disponíveis na literatura. A análise dos resultados mostra que a formulação ADO é precisa e computacionalmente eficiente.

Existe a necessidade de avaliar a importância do relevo associado aos parâmetros espectrais de solos como base no mapeamento. O objetivo deste trabalho foi determinar um método de detecção de limites de solos por meio da interação de dados espectrais e formas de relevo. Foram percorridas 14 topossequências representativas de uma área de 13.000 ha próxima dos municípios de São Carlos e Araraquara, SP. As amostras foram caracterizadas pelos métodos convencionais de análise química e granulométrica. Posteriormente, foram obtidos dados espectrais de 400 a 2.500 nm. As informações do relevo foram obtidas pelo emprego de técnicas de geoprocessamento. Geraram-se o modelo digital de elevação do terreno e os mapas de declividade, de curvatura, de índice topográfico composto e de Potencial de Densidade de Drenagem. Ainda, procedeu-se à validação dos métodos pontual e espacial. Na primeira validação, os pontos classificados nas topossequências foram tomados como verdadeiros e contrastados com as informações contidas no mapa de solo pré-existente, com os dados de relevo e com os dados espectrais agrupados. Na validação em nível espacial, procuraram-se avaliar em que locais os diferentes métodos indicavam mudanças nos limites dos solos e comparar com as observações reais. Verificou-se que a análise de agrupamento com cluster evidenciou-se eficiente na discriminação das unidades de solos em topossequência, quando utilizados parâmetros espectrais do solo. Já o conjunto de parâmetros de relevo isoladamente não foi o mais adequado.

Diversos avanços têm sido conquistados no campo da espectrorradiometria difusa, nas últimas décadas. Na área agrícola, a busca por métodos de quantificação de atributos físicos e químicos do ambiente de produção, com base na reflectância do solo, tem sido pesquisada constantemente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade de estimar os teores de silte, areia, argila, soma de bases, matéria orgânica e ferro total em amostras de solo, a partir de sua energia refletida. As amostras foram coletadas em uma área de 2.500 ha, localizada na região noroeste paranaense, composta por solos das classes Latossolo Vermelho, Nitossolo Vermelho, Argissolo Vermelho, Cambissolo Háplico e Neossolo Quartzarênico. As profundidades de amostragem foram de 0-0,2 e 0,2-0,8 m. Os pontos amostrados foram escolhidos com base em um grid: de 500 x 500 m, que recobriu toda a área de trabalho, totalizando, dessa forma, 100 pontos para o horizonte superficial e 100 pontos para o subsuperficial. As leituras espectrais foram obtidas em laboratório pelo sensor FieldSpec 3 JR. na faixa de 350 a 2.500 nm. As curvas espectrais das amostras foram separadas em bandas e alturas, que se relacionaram com cada atributo por meio de regressão linear múltipla. A espectrorradiometria difusa evidenciou-se mais eficiente na estimação de areia, argila, soma de bases e ferro total e menos eficiente na estimação da matéria orgânica e do silte, em ambos os horizontes. Os resultados após a validação dos modelos indicam que a espectrorradiometria difusa é ferramenta promissora, que pode ser utilizada na determinação de atributos do solo.

Este trabalho apresenta quatro métodos para gerar imagens de reflectância no topo da atmosfera e na superfície. Os métodos são classificados de acordo com faixa de varredura do sensor, estreita ou ampla. Os métodos para sensores com faixa de varredura estreita baseiam-se em LUTs, visto que a variabilidade do ângulo zenital solar dentro da cena pode ser ignorada. Para sensores com amplo campo de visada essa variabilidade é significativa e não deveria ser negligenciada. Os métodos para processar esse tipo de cena baseiam-se na determinação do fator de reflectância pixel-a-pixel. O modelo de transferência radiativa 6S é usado para determinar o fator de reflectância bidirecional. A atmosfera é caracterizada pelos modelos disponibilizados pelo 6S e por uma imagem de nebulosidade atmosférica. Os testes preliminares foram feitos com cenas LANDSAT-5 TM. As imagens produzidas são comparadas com as correspondentes de referência fornecidas pelo LEDAPS. Os resultados obtidos mostram concordância entre as imagens.

View angle and directional effects significantly affect reflectance and vegetation indices, especially when daily images collected by large field-of-view (FOV) sensors like the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) are used. In this study, the PROSAIL radiative transfer model was chosen to evaluate the impact of the geometry of data acquisition on soybean reflectance and two vegetation indices (Normalized Difference Vegetation Index - NDVI and Enhanced Vegetation Index -EVI) by varying biochemical and biophysical parameters of the crop. Input values for PROSAIL simulation were based on the literature and were adjusted by the comparison between simulated and real satellite soybean spectra acquired by the MODIS/Terra and hyperspectral Hyperion/Earth Observing-One (EO-1). Results showed that the influence of the view angle and view direction on reflectance was stronger with decreasing leaf area index (LAI) and chlorophyll concentration. Because of the greater dependence on the near-infrared reflectance, the EVI was much more sensitive to viewing geometry than NDVI presenting larger values in the backscattering direction. The contrary was observed for NDVI in the forward scattering direction. In relation to the LAI, NDVI was much more isotropic for closed soybean canopies than for incomplete canopies and a contrary behavior was verified for EVI.Os efeitos direcionais e de ângulo de visada afetam significativamente a reflectância e os índices de vegetação, especialmente quando são usadas imagens diárias adquiridas por sensores com amplo campo de visada como o Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS). No presente estudo, o modelo de transferência radiativa PROSAIL foi escolhido para avaliar o impacto da geometria de aquisição de dados na reflectância da soja e no cálculo de dois índices de vegetação (Normalized Difference Vegetation Index -NDVI e Enhanced Vegetation Index -EVI), variando-se parâmetros bioquímicos e biofísicos do dossel. Os valores usados para a simulação PROSAIL foram definidos com base na literatura e foram ajustados pela comparação entre espectros de soja simulados e adquiridos pelos sensores MODIS/Terra e hiperespectral Hyperion/Earth Observing-One (EO-1). Os resultados mostraram que os efeitos direcionais e de ângulo de visada na reflectância foram mais fortes com a diminuição do índice de área foliar (IAF) e da concentração de clorofila. Por ser mais dependente da banda do infravermelho próximo (IVP), o EVI foi muito mais sensível à geometria de visada do que o NDVI, apresentando maiores valores na direção do retroespalhamento. O contrário foi observado para o NDVI na direção do espalhamento frontal. Em relação ao IAF, o NDVI foi mais isotrópico para dosséis fechados de soja do que para dosséis esparsos, e um comportamento contrário foi verificado para o EVI.

Los materiales cerámicos han abierto nuevos espacios de innovación en su aplicación en las envolventes de los edificios en los últimos años. Sin embargo, ha sido escasa la investigación en su relación con la vibración de la luz, la percepción visual y su integración en el paisaje. En esta investigación se estudia la producción y aplicación de piezas de gres porcelánico en un auditorio. El uso de un recubrimiento cerámico con un acabado irisado-nacarado con reflejo metálico responde a la intención de generar una piel vibrante en constante cambio frente a la luz natural y el entorno. Se ha diseñado un proceso de vitrificado y deposición de metales, a través de tres cocciones sucesivas. Se analizan las propiedades del esmaltado y los factores de microfisuración que refuerzan el irisado. Se ha hecho un análisis colorimétrico evaluando los colores goniocromáticos o iridiscentes, midiendo el factor de radiancia espectral de la luz.

http://dx.doi.org/10.5902/198050987566Models relating spectral answers with biophysical parameters aim estimate variables, like wood volume, without the necessity of frequent field measurements. The objective was to develop models to estimate wood volume by Landsat 5 TM images, supported by regional forest inventory data. The image was geo-referenced and converted to spectral reflectance. After, the images-index NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) and SR (Simple Ratio) was generated. The reflectance values of the bands (TM1, TM2, TM3 e TM4 ) and of the indices (NDVI and SR) was related with the wood volume. The biggest correlation with volume was with the NDVI and SR indices. The variables selection was made by Stepwise method, which returned three regression models as significant to explain the variation in volume. Finally, the best fitted model was selected (volume = -830,95 + 46,05 (SR) + 107,47 (TM2)), which was applied on the Landsat image where the pixels had started to represent the estimated volume in m³/ha on the Eucalyptus sp. production units. This model, significant at 95% confidence level, explains 68% of the wood volume variation.

http://dx.doi.org/10.5902/198050985093Reflectance readings in border and inner tree leaves in a Eucalyptus grandis stand, in São Pedro das Missões, Rio Grande do Sul state, were analyzed in the regions of the visible electromagnetic spectrum and the nearby infrared, by using spectrum radiometry. The area was divided in two parts: border and center stands. In order to collect the material, the crown was divided in three parts (superior, medium and inferior), so that it would be possible to differentiate the positions of leaf collections in each area. Three trees were sampled in each area, adding up to six trees, for each tree, 60 isolated leaves were collected, 20 in each position. The reflectance readings were carried out through FieldSpec®3 spectrum radiometer and the final results were segmented in the visible and nearby infrared spectral bands. The statistical analysis was made on the basis of several tests, among them Tukey HSD test, in order to compare the averages of the visible region, which, according to ANOVA, present significant differences. It is concluded that the collecting indicating class of leaves for the spectrum radiometric analysis in the visible region are preferably the 5 one (tree in the center, reading in the medium part) and #3 one (border tree, reading superior part).

Obtener estándares del color del fruto de café durante su desarrollo y maduración es necesario para diferentes procesos relacionados con la cosecha y poscosecha de este producto. Las coordenadas L*, a*, b*, C* y h* en la representación de color CIELab y la reflectancia en el espectro visible (400-700 nm) fueron medidas sobre tres diferentes puntos de la epidermis del fruto de Coffea arabica, var. Colombia. La medición se realizó cada siete días, desde 182 hasta 238 días después de la antesis (DDA), utilizando un espectrofotómetro de esfera, con el objetivo de determinar cuantitativamente el color del fruto en diferentes estados de desarrollo. Los resultados obtenidos indican que los frutos de diferentes días de maduración presentan diferencias de color definidas por la luminosidad, las coordenadas cromáticas y la cantidad de luz reflejada por la superficie del epicarpio, dependiendo de la región del espectro visible analizada. A través de las coordenadas cromáticas a* y h* y de varias longitudes de onda luminosa reflejadas se pueden diferenciar frutos de café de 31, 32, 33 y 34 semanas de desarrollo. El croma b* no permite diferenciar los frutos pintones de los maduros. La saturación C* puede discriminar algunos estados de desarrollo pero no permite establecer diferencias entre los estados inmaduros. Las longitudes de onda 520, 570 y 580 nm permiten discriminar significativamente nueve estados diferentes de desarrollo del fruto. El conocimiento de la colorimetría de los frutos de café puede ser usado para el diseño de sistemas de recolección y clasificación poscosecha, y para la adecuada discriminación entre diferentes estados de desarrollo del fruto, los cuales están relacionados con la calidad de la bebida y con la productividad.Obtain coffee fruit color standards during its development and maturation for different processes related to the harvest and postharvest from this product is necessary. The Coordinates L*, a*, b*, C* and h* in the CIELab color representation and visible spectrum reflectance (400-700 nm) were measured on three different points of the epicarp of coffee fruits (Coffea arabica var. Colombia). The readings were taken every seven days since 182 to 238 days after anthesis (DAA), using a sphere spectrophotometer, with the objective of determining the fruit color for different development stages. The results indicate that fruits of different days of growth display color differences defined by luminosity, chromatic coordinates and the amount of light reflected by the epicarp according to the analyzed region of the visible spectrum . Through the chromatic coordinates a* and h* and from several reflected luminous wavelengths can be differentiated fruits of 31, 32, 33 and 34 weeks of development. The chroma b* doesn't allow to differentiate undermature and mature fruits. The saturation C* can discriminate some stages of development but it doesn't allow to establish differences among immature stages. The wavelengths of 520, 570 and 580 nm allow significantly discriminations of nine different stages of the fruit development. The coffee colorimetry knowledge may be used for design of harvesting and post-harvesting sorting systems, and for discrimination among different stages of the fruit development, which are related to the quality of coffee beverage and with productivity.

Soil fertility variability management is one of the pioneering and important areas in which Precision Agriculture has been commercially applied. Consequently, the objective of this work was to predict soil chemical attributes through spectral responses. The 1,000 ha study area used for this report was located in Uberlândia, Minas Gerais State, Brazil. Thirty sampling points were established, at which the soil was collected at 3 different depths. The samples were chemically and physically analyzed and the radiometric data obtained in the 400 – 2500 nm range. Multiple regression equations were generated for sum of bases, cation exchange capacity, base saturation, aluminum saturation, pH, P, K, Ca, Mg, Al, and H, all using 60 soil samples. H, Al, m%, and pH were found to have R2 values less than 0.50. Equations with an R2 > 0.50 for the other attributes were tested for the 30 unknown soil samples, and the estimated values were obtained. These values were then compared with those determined by conventional analysis. The coefficients of correlation were higher than 50% for all attributes except P and V%. Results indicated that determining chemical attributes with models that are specific for the region is feasible. Uma das primeiras e mais importantes áreas nas quais a Agricultura de Precisão está sendo comercialmente aplicada é o manejo da variabilidade da fertilidade do solo. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi predizer o teor dos atributos químicos do solo através da sua resposta espectral. A área de estudo de 1000 ha localiza-se em Uberlândia, Estado de Minas Gerais. Estabeleceu-se 30 pontos de amostragem nos quais o solo foi coletado em 3 profundidades. As amostras foram analisadas química e fisicamente e, os dados radiométricos obtidos com um sensor em laboratório na faixa de 400 – 2500 nm. Equações de regressão múltipla foram geradas para soma de bases, CTC, saturação por bases, saturação por alumínio, pH, P, K, Ca, Mg, Al e H usando 60 amostras de solo. H, Al, m% e pH obtiveram R2 < 0,50. As equações com R2 > 0,50 para os outros atributos foram testadas para as 30 amostras de solo desconhecidas obtendo-se os valores estimados. Posteriormente, estes valores foram comparados com aqueles determinados pela análise convencional. Os coeficientes de correlação foram maiores que 50% para todos os atributos exceto P e V%. Os resultados indicam que é possível determinar atributos químicos com modelos específicos para a região.

El potencial hídrico foliar (ΨL) es una variable frecuentemente utilizada para medir el estado hídrico de los cultivos. Su medición con cámara de presión, es lenta, lo que impide tomar un gran número de muestras. El objetivo del trabajo fue evaluar métodos alternativos para estimar el ΨL mediante sensores remotos. Uno de los métodos evaluados fue el de la reflectancia espectral. Esta técnica requiere de análisis estadísticos para poder estimar las variables de interés. Se probaron dos análisis, el cálculo de índices a partir de los valores del espectro y el análisis de Mínimos Cuadrados Parciales (PLS). El otro método probado fue la termografía que registra las temperaturas de la canopia (TC), las cuales se relacionan con su estado hídrico. Los datos termométricos sirvieron para construir dos modelos de regresión que estimaron ΨL. Uno de los modelos fue una regresión simple con TC vs. ΨL; el otro fue una regresión múltiple construida junto con el “índice normalizado de vegetación” (NDVI = ((R900-R680)/( R900-R680) y con el “índice hídrico” (WI = (R900/R970)). El ensayo se llevó a cabo en un viñedo de la variedad Malbec, en Mendoza, Argentina. La reflectancia se midió durante la mañana y el ΨL al mediodía, paralelamente a la toma de imágenes termográficas. Por PLS, usando las reflectancias entre 325 y 1075 nm se pudo predecir el ΨL. Por regresión se obtuvieron las ecuaciones ΨL = -1,21659 + 0,445078 * TC; R2 =0,19, p = 0,0000 y ΨL = 1,83399 – 0,613766 * NDVI + 0,0447517 * TC -1,45787 * WI, R2 = 0,36, p = 0,0000. Al mapear mediante krigeado los ΨL observados y los estimados por los tres procedimientos, para analizar las similitudes en distribución espacial, se observó una apreciable semejanza entre ellos, a pesar de los bajos coeficientes de regresión encontrados. Aparentemente, los planos incluyen información espacial ausente en las regresiones. Se halló una mayor semejanza entre el ΨL observado y el estimado por PLS, comparado con los otros métodos.

El potencial hídrico foliar (YL) es una variable frecuentemente utilizada para medir el estado hídrico de los cultivos. Su medición con cámara de presión es lenta, lo que impide tomar un gran número de muestras. El objetivo del trabajo fue evaluar métodos alternativos para estimar el YL mediante sensores remotos. Uno de los métodos utilizados fue el de la reflectancia espectral. Esta técnica requiere de análisis estadísticos para poder estimar las variables de interés. Se probaron dos análisis, el cálculo de índices a partir de los valores del espectro y el análisis de Mínimos Cuadrados Parciales (PLS). El otro método probado fue la termografía que registra las Temperaturas de la Canopia (TC), que se relacionan con su estado hídrico. Los datos termométricos sirvieron para construir dos modelos de regresión que estimaron YL. Uno de los modelos fue una regresión simple con TC vs. YL; el otro fue una regresión múltiple construida junto con el "índice normalizado de vegetación" (NDVI = ((R900-R680)/( R900-R680) y con el "índice hídrico" (WI = (R900/R970)). El ensayo se llevó a cabo en un viñedo de la variedad Malbec, en Mendoza, Argentina. La reflectancia se midió durante la mañana y el YL al mediodía, paralelamente a la toma de imágenes termográficas. Por PLS, usando las reflectancias entre 325 y 1075 nm, se pudo predecir el YL. Por regresión se obtuvieron las ecuaciones YL = -1,21659 + 0,445078 * TC; R2 =0,19, p = 0,0000 y YL = 1,83399 - 0,613766 * NDVI + 0,0447517 * TC -1,45787 * WI, R2 = 0,36, p = 0,0000. Al mapear mediante krigeado los YL observados y los estimados por los tres procedimientos, para analizar las similitudes en distribución espacial se observó una apreciable semejanza entre ellos a pesar de los bajos coeficientes de regresión encontrados. Esto es así porque los planos incluyen información espacial ausente en las regresiones. Se halló una mayor semejanza entre el YL observado y el estimado por PLS, comparado con los otros métodos.

With the development of remote sensing techniques, the understanding of soil spectral response with the purpose to assist soil mapping and estimate soil attributes, become necessary. For this, the objective of this work was to analyze the spectral response of eight soil profiles from Mogi-Guaçú (SP) region obtained in laboratory and correlate them with soil texture and their chemical and mineralogical characteristics. The soils were sampled in each horizon and radiometric data was obtained by a spectroradiometer in laboratory. It was possible to discriminate the spectral response of each soil and relate them with texture, organic matter and iron oxides content. The analysis of reflected electromagnetic energy permitted to evaluate the soils mineralogical compounds like iron oxides, kaolinite, gibbsite and 2:1 clay minerals. These results indicate that this technique can be used as an auxiliary method in soil studies and mapping. Com o desenvolvimento das técnicas de sensoriamento remoto, o entendimento da resposta espectral dos solos com a finalidade de auxiliar no mapeamento e na estimativa dos seus atributos torna-se necessária. Desta forma, este trabalho teve por objetivo analisar a resposta espectral de oito perfis de solos da região de Mogi-Guaçú (SP) obtida em laboratório, e correlacioná-la com a textura e suas características químicas e mineralógicas. Os solos foram amostrados por horizontes e os dados de reflectância foram obtidos em laboratório utilizando-se um espectroradiômetro. Foi possível diferenciar a resposta espectral de cada solo e correlacioná-la com a textura, conteúdo de matéria orgânica e teor óxido de ferro. A análise da energia eletromagnética refletida permitiu avaliar a composição mineralógica dos solos com relação aos óxidos de ferro, caulinita, gibbsita e minerais 2:1. Tais resultados indicam que a análise espectral pode ser utilizada técnica auxiliar no estudo e mapeamento dos solos.

In the present article a theoretical procedure is described to deduce the relations of reflectance and transmittance in Kretschmann's configuration. A system with a Silver film of 500 Å thickness and a laser He-Ne with polarization P that affects in the system with an angle greater than the critical angle of internal total reflection. These parameters generate a collective oscillation of free electrons gas of the material creating a so-called plasmon oscillation.

¿FOTOGRAFIAMOS EL COLOR TAL Y COMO LO PERCIBIMOS?

There is currently an increased consumer demand for information on herbivore production factors, particularly animal diet. To meet these demands, producers and commercial entities develop specifications via quality certifications. There is therefore a need for analytical tools that may guarantee that the specification commitments have been fully met or to help with constructing them. The present paper reviews the current state of knowledge concerning diet authentication in sheep meat and milk, the different approaches that have been investigated, some leading examples concerning the discrimination of contrasting feeding situations, together with the persistence of some diet markers in the event of changes in animals' diet. The nature of the diet strongly influences the composition of the animal tissues and products, which is due to specific compounds that are directly transferred from the feed to the end product or that are transformed or produced by rumen micro-organisms or the animal's metabolism under the effect of specific diets. Some of these compounds can therefore be used as diet markers. Compounds such as carotenoids, phenolic compounds, fatty acids, volatile compounds and ratios of oxygen, hydrogen, carbon and nitrogen stable isotope are potential tracers in meat and milk or animal tissues of animal feeding diets. Moreover, differences in meat and milk composition induce differences in their optical properties, and therefore in their spectral features, which can also be used for diet authentication. These techniques have already allowed discrimination among products obtained in contrasting feeding conditions. Intermediate situations, for example in case of modification of the animal's diet, may be less easily recognized and may require a combination of tracing methods. In particular, the persistence of tracers when animals are stall-fed a concentrate-based diet after pasture and its implications for traceability are discussed. Finally, further directions for research are highlighted.Atualmente, há um aumento crescente na procura dos consumidores por informações dos fatores produtivos em herbívoros, particularmente na dieta animal. Para elucidar essa procura, produtores e entidades comerciais desenvolvem especificações através de certificações de qualidade. Há ainda uma necessidade de ferramentas analíticas que podem garantir que os comitês de especificações tenham total conhecimento ou ajuda para a construção desses. Este trabalho é uma revisão do estado atual de conhecimento a respeito da autenticação da dieta na carne e no leite de ovinos. Das diferentes abordagens que têm sido investigadas, os principais exemplos dizem respeito à discriminação do contraste de situações alimentares, juntamente com a persistência de alguns marcados na dieta com o objetivo de mudanças da alimentação animal. A natureza do alimento influencia fortemente a composição dos tecidos e dos produtos de origem animal. Isso é devido aos componentes específicos que são diretamente transferidos a partir do produto final ou que são transformados ou produzidos pelos microorganismos ruminais ou então pelo metabolismo de dietas específicas. Alguns desses componentes podem ainda serem usados como marcadores da dieta. Componentes, como os carotenóides, compostos fenólicos, ácidos graxos, compostos voláteis e os isótopos estáveis de oxigênio, hidrogênio, carbono e nitrogênio são marcadores potenciais na carne e no leite ou então nos tecidos dos animais. Além do mais, diferenças na composição da carne e do leite induzem às diferenças em suas propriedades ópticas e, além disso, e em suas características espectrais, que também pode ser usadas para a autenticação da dieta. Essas técnicas já permitem a discriminação entre produtos obtidos com as condições alimentares. Situações intermediárias, por exemplo, em caso de modificação da dieta animal, pode ser menos fácil reconhecer e pode requerer uma combinação de métodos utilizando marcadores. Em particular, a persistência de marcadores quando os animais são confinados com a base alimentar a partir de concentrado após permanência na pastagem e sua implicação para a traçabilidade é discutida. Finalmente, direções adicionais para pesquisa são destacadas.

Since the first images of the sensors on board of CBERS-2 (China-Brazil Earth Resources Satellite) satellite were made available by the National Institute for Space Research (INPE), users have asked information about the conversion of image digital numbers to physical data (radiance or reflectance). This paper describes the main steps that were carried out to calculate the in-flight absolute calibration coefficients for CBERS-2 CCD level 2 (radiometric and geometric correction) images considering the reflectance-based method. Remarks about the preliminary evaluation of these coefficients application are also presented.Desde o início da distribuição de imagens dos sensores do satélite CBERS-2 (China-Brazil Earth Resources Satellite) por parte do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), a comunidade de usuários solicitava informação sobre a conversão dos números digitais em valores físicos (radiância ou reflectância). Este artigo descreve os principais passos adotados no cálculo dos coeficientes de calibração absoluta para as imagens disponibilizadas no nível 2 de correção (correções radiométrica e geométrica) da câmera CBERS-2 CCD, considerando o método baseado na reflectância de uma superfície de referência. São apresentados também alguns resultados da avaliação preliminar da aplicação desses coeficientes na conversão mencionada.