METODOLOGIA
Banco de Dados de Solos Especiais (BANDASE)
Elaboração
A confecção do banco de dados é oriunda de uma atividade de pesquisa bibliográfica realizada em diversas categorias de documentos acadêmicos, tais como: teses, dissertações, trabalho de conclusão de curso, revistas, periódicos, relatórios técnicos, artigos de congresso, dentre outros. Tal atividade teve a participação da equipe do Grupo de Estudos dos Solos Não Saturados da Universidade Federal de Pernambuco. Definiu-se a estruturação do banco de dados com base na escolha dos atributos relacionados às características de cada solo estudado.
Procedimento utilizado para a construção do BANDASE.
Criação dos formulários para incrementação de dados ao BANDASE.
Criação de Formulários
Vislumbrando o desenvolvimento do BANDASE no decorrer dos anos, elaboraram-se formulários integrados ao site eletrônico, permitindo incrementação de dados geotécnicos decorrentes de trabalhos oriundos da literatura no que tange aos solos colapsíveis e expansivos. O Google Formulários foi a ferramenta utilizada para criar e realizar pesquisas online, coletando respostas fornecidas pelos usuários. Tais respostas são armazenadas em planilha (Google Planilhas), que pode ser facilmente compartilhada e analisada.
Métodos Estatísticos
A partir dos dados contidos no BANDASE, aplicaram-se técnicas de estatística descritiva e inferencial. Preliminarmente, é importante conhecer as características do estudo para serem adotadas ferramentas estatísticas adequadas para o caso concreto. Em virtude disso, adotou-se uma sequência metodológica abordando as características deste trabalho. Tais características são: tipo de estudo, tipo de variável, distribuição normal, número de grupos e pareamento de grupos.
Sequência metodológica adotada na verificação das características do BANDASE para uso de técnicas de estatística.
Sistema de Informação Geográfica de Solos Expansivos e Colapsíveis (SIGSEC)
Etapas desenvolvidas para elaboração das cartas de suscetibilidade.
Procedimentos adotados na elaboração dos produtos cartográficos
De modo geral, as diretrizes aplicadas são similares à metodologia do Instituto de Pesquisas Tecnológicas - IPT. Neste trabalho foi adotada a estrutura básica da referida metodologia, assim como foi realizado no trabalho de Amorim (2004).
Procedimentos para obter a carta interpretativa
A figura ao lado expõe o processo de superposição dos documentos cartográficos visando obter a carta interpretativa para os critérios conservador e ponderado.
A partir de informações contidas na tabela de atributos do mapa fundamental pedológico, estabeleceu-se a classificação da suscetibilidade à expansão e ao colapso de cada unidade de mapeamento através de aplicação de dois critérios: conservador e ponderado.
No que concerne ao critério conservador, esse consiste na atribuição da suscetibilidade para a condição mais desfavorável dentre os três componentes formadores da unidade de mapeamento. Em relação ao critério ponderado, a definição da suscetibilidade para cada unidade de mapeamento é resultante da média ponderada aplicada nas suscetibilidades atribuídas aos seus componentes.
Representação esquemática da elaboração das cartas de suscetibilidade.
Níveis de Suscetibilidade
De forma genérica, os níveis de suscetibilidade ficaram definidos da seguinte forma:
Ocorrência evidenciada pela coincidência de propriedades geotécnicas características dos solos expansivos e colapsíveis com as características das unidades de mapeamento de cada condicionante considerado.
Situação intermediária em que algumas características favoreciam e outras não, à ocorrência dos processos.
Possibilidade reduzida de apresentar os fenômenos de expansão e colapso dos solos externada pela pouca ou inexistente identificação das características geotécnicas específicas desses solos com as características advindas de cada condicionante.
Critérios
A partir de informações contidas na tabela de atributos do mapa fundamental pedológico, estabeleceu-se a classificação da suscetibilidade à expansão e ao colapso de cada unidade de mapeamento através de aplicação de dois critérios: conservador e ponderado.
No que concerne ao critério conservador, esse consiste na atribuição da suscetibilidade para a condição mais desfavorável dentre os três componentes formadores da unidade de mapeamento. A título de exemplo, se apenas um componente apresenta alta suscetibilidade, será atribuído o nível alto para unidade de mapeamento. Se nenhum componente apresenta alta suscetibilidade, mas algum consta média suscetibilidade, será atribuído o nível médio para unidade de mapeamento. Consequentemente, se todos os componentes apresentam baixa suscetibilidade, o nível atribuído para a unidade de mapeamento será baixo.
Em relação ao critério ponderado, a definição da suscetibilidade para cada unidade de mapeamento é resultante da média ponderada aplicada nas suscetibilidades atribuídas aos seus componentes. Para viabilizar essa operação matemática, atribuiu-se para cada nível de suscetibilidade um valor numérico. Sendo assim, aplicou-se para os níveis de suscetibilidade alto, médio e baixo os valores 3, 2 e 1, respectivamente. Devido aos números fracionados oriundos dessa operação (denominados de X), realizou-se a reversão desses resultados por faixa de enquadramento nos níveis de suscetibilidade alta (X ≥ 2,33), média (1,67 ≤ X < 2,33) e baixa (X < 1,67). Essa metodologia foi denominada Método Convencional.
Neste trabalho, também foi aplicada metodologia inversa, ou seja, realizou-se, em relação ao condicionante pedológico, o procedimento no sentido contrário. Tal metodologia foi denominada Método Inverso.
Representação esquemática do critério conservador.
Fonte: Autor (2024).
Representação esquemática do critério ponderado.
Redes Neurais Artificiais (RNA)
Alicerçado no modelo matemático, aplicou-se a equação da RNA nos atributos dos mapas fundamentais de clima, pedologia e geologia do Brasil, visando a elaboração de produtos cartográficos.
A rede é decorrente da tese de Holanda (2022) e visa a identificação de solos colapsíveis e expansivos a partir de condicionantes climatológicos, pedológicos e geológicos. Essa rede foi denominada BR03 e baseada em 3 (três) variáveis de entrada do tipo categóricas referentes aos atributos de clima, pedologia e geologia. A amostra utilizada no desenvolvimento da rede consistiu em 237 dados para fase de treinamento, 78 para fase de seleção e 78 para fase de teste, totalizando 393 dados.
Resultados da rede BR03 elaborada por Holanda (2022).
Painéis de Business Intelligence de Solos Expansivos e Colapsíveis (PABISEC)
Ferramentas
Na elaboração dos painéis de Business Intelligence foi utilizado o pacote da Google. Os dados, que dão suporte ao sistema de BI, estão estruturados no Google Planilhas e armazenados no Google Drive. Os painéis de BI foram elaborados através do Google Looker Studio.
Visão geral das ferramentas utilizadas e sua integração.
Procedimentos utilizados na elaboração dos painéis de BI.
Procedimentos
No tocante ao detalhamento dos procedimentos, dividiu-se o processo de construção dos painéis de BI em 5 (cinco) passos, expondo desde a origem de dados até a exibição dos resultados.
Aplicativo de Solos Expansivos e Colapsíveis (APPSEC)
Procedimentos utilizados na elaboração dos aplicativos APPSEC.
Desenvolvimento de aplicativos
Buscando disponibilizar os documentos cartográficos na plataforma web, foram desenvolvidos 3 (três) aplicativos. O desenvolvimento dos aplicativos ocorreu na plataforma Google Earth Engine (GEE), utilizando a linguagem de programação JavaScript (JS) e linguagem de design gráfico Cascading Style Sheets (CSS). A base de dados espaciais dos aplicativos é composta por 11 (onze) dados vetoriais e 3 (três) dados matriciais (raster), totalizando 14 arquivos referentes aos documentos cartográficos: mapas fundamentais, cartas derivadas, cartas interpretativas e locais de ocorrência.