martin handford, where´s wally? parte iv – integração de dados silvana amaral antonio miguel v....

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Martin Handford, Where´s Wally? Parte IV – Integração de Dados Parte IV – Integração de Dados Silvana Amaral Silvana Amaral Antonio Miguel V. Monteiro Antonio Miguel V. Monteiro {[email protected], [email protected]} {[email protected], [email protected]} CST 310: População, Espaço e CST 310: População, Espaço e Ambiente Ambiente Abordagens Espaciais em Estudos de Abordagens Espaciais em Estudos de População: População: Métodos Analíticos e Técnicas Métodos Analíticos e Técnicas de Representação de Representação 3 3 . . Interpolação por Krigagem Interpolação por Krigagem

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Page 1: Martin Handford, Where´s Wally? Parte IV – Integração de Dados Silvana Amaral Antonio Miguel V. Monteiro {silvana@dpi.inpe.br, miguel@dpi.inpe.br} CST

Martin Handford, Where´s Wally?

Parte IV – Integração de DadosParte IV – Integração de Dados

Silvana Amaral Silvana Amaral Antonio Miguel V. Monteiro Antonio Miguel V. Monteiro

{[email protected], [email protected]}{[email protected], [email protected]}

CST 310: População, Espaço e AmbienteCST 310: População, Espaço e Ambiente

Abordagens Espaciais em Estudos de Abordagens Espaciais em Estudos de População: População: Métodos Analíticos e Técnicas de Métodos Analíticos e Técnicas de

RepresentaçãoRepresentação

33. . Interpolação por KrigagemInterpolação por Krigagem

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ReferênciaReferênciaGeoestatística para geoprocessamento Eduardo G. Geoestatística para geoprocessamento Eduardo G. CamargoCamargo

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O que é geoestatística?O que é geoestatística?

É uma abordagem PROBABILÍSTICA de modelagem, que engloba É uma abordagem PROBABILÍSTICA de modelagem, que engloba um conjunto de métodos estatísticos, para a análise e um conjunto de métodos estatísticos, para a análise e mapeamento de dados distribuídos no espaço e/ou no tempo. mapeamento de dados distribuídos no espaço e/ou no tempo.

Requer o conhecimento de alguns conceitos básicos:Requer o conhecimento de alguns conceitos básicos:– Variável aleatória (V.A.)Variável aleatória (V.A.)– Momentos da V.A. Exs: E[X]), C[X,Y];Momentos da V.A. Exs: E[X]), C[X,Y];– Função densidade de probabilidade (FDP);Função densidade de probabilidade (FDP);– Função de Distribuição Acumulada (FDA): univariada e bivariada;Função de Distribuição Acumulada (FDA): univariada e bivariada;– Função aleatória (FA), etc.Função aleatória (FA), etc.

1) Análise: objetiva descrever a variabilidade espacial do fenômeno em estudo, 1) Análise: objetiva descrever a variabilidade espacial do fenômeno em estudo, denominada de análise estrutural ou modelagem do semivariograma. denominada de análise estrutural ou modelagem do semivariograma.

2) Inferência: objetiva estimar valores de uma variável distribuída no espaço em 2) Inferência: objetiva estimar valores de uma variável distribuída no espaço em locais não amostrados, denominada de krigeagem.locais não amostrados, denominada de krigeagem.

3) Simulação: objetiva construir um conjunto de realizações equiprováveis ou 3) Simulação: objetiva construir um conjunto de realizações equiprováveis ou igualmente representativa do fenômeno em estudo.igualmente representativa do fenômeno em estudo.

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Região de estudo

interpolaçãokrigeagem

análiseestrutural

• Construção de cenários• Construção de cenários

• Mapas de incerteza• Mapas de incerteza

simulaçãocondicionada

Realizações equiprováveisRealizações equiprováveis

Superfície estimadado fenômenoinvestigado

Superfície estimadado fenômenoinvestigado

Superfície da variânciada estimativa

Superfície da variânciada estimativa

análiseexploratória

Etapas da modelagem geoestatística

Etapas da modelagem geoestatística

11/04/23

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Interpoladores

Área de Estudo

P r o c e d i m e n t o s d e t e r m i n í s t i c o sP r o c e d i m e n t o s d e t e r m i n í s t i c o s

geoestatísticageoestatística

Amostras de campo

00 1001002525 5050 7575

% teor de argila% teor de argila

inverso da distânciainverso da distância

média Simplesmédia Simples

vizinho + próximovizinho + próximoFazenda CanchimFazenda Canchim

São Carlos - SPSão Carlos - SP

Porque usar geoestatística?

11/04/23

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Principais conceitos teóricos

Variável aleatória (V.A.): Uma visão prática no contexto da geoestatística.

u: é um vetor de coordenadas geográficas [u(x,y)];

localizações geográficas onde a variável Z é medida ou observada, denotado por

z(u), u A.A

z(u)

z(u)

z(u)

x

y

Z representa a variável em estudo.

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Principais conceitos teóricos

Variável aleatória (V.A.): Uma visão prática no contexto da geoestatística.

Localmente, um valor z(u), u A, é interpretado como uma das possíveis

realizações da variável aleatória Z(u).

A

z(u) =45

V.A. Z(u)

F(u, z) = Prob[Z(u) ≤ z]F(u, z) = Prob[Z(u) ≤ z]

Função de Distribuição Acumulada (FDA) univariada

Z(u)

FDA

0

1

p=0,4

z=45

F(u, z) | (n) = Prob[Z(u) ≤ z | (n)]F(u, z) | (n) = Prob[Z(u) ≤ z | (n)]

z*(u) =

51

z*=51

p=0,8

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Principais conceitos teóricos

z(u)

A

h é um vetor distância entre dois pontos.

z(u+h)

h

Na geoestatística um caso de particular interesse de F.A. é a FDA

bivariada.F(u, u+h; z1, z2) = Prob[Z(u) ≤ z1, Z(u+h) ≤ z2]F(u, u+h; z1, z2) = Prob[Z(u) ≤ z1, Z(u+h) ≤ z2]

Momento da FDA bivariada: Covariância

C[Z(u),Z(u+h)] = E[Z(u).Z(u+h)] – E[Z(u)].E[Z(u+h)]

Função aleatória (F.A.): Uma visão prática no contexto da geoestatística.

O conjunto de V.A., {Z(u), u A}, é uma F.A. Z(u).

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Principais conceitos teóricosParte 2

PROBLEMA: como deduzir a lei de probabilidade da F.A. Z(u) a partir de

uma única realização da mesma?

O que conhecemos de fato até agora?

Em outras palavras, tudo o que se sabe da F.A. Z(u) é uma única realização.

{z(u), u A}

A

z(u)

Resposta: uma única amostragem do fenômeno de interesse.

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Principais conceitos teóricos

O paradigma que se estabelece, para inferir as FDA e interpolar valores em

localizações não amostradas, é o de assumir a hipótese de

estacionariedade.

• a estacionariedade é uma propriedade do modelo probabilístico, uma hipótese

necessária para realização de inferências;

• não é uma característica do fenômeno espacial em estudo;

• é uma decisão feita pelo analista, afim de verificar a adequação do modelo

à realidade a ser investigada.

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Principais conceitos teóricos

Hipótese de estacionariedade de 2a ordem

Considera somente o primeiro e o segundo momentos invariantes da F.A.

1) E[Z(u)] = m, u A

E[Z(u)] = E[Z(u+h)] = m ou E[Z(u)] - E[Z(u+h)] = E[Z(u) - Z(u+h)] = 0

A

z(u+h)

z(u)h

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Principais conceitos teóricos

Hipótese de estacionariedade de 2a ordem

2) a covariância entre os pares Z(u) e Z(u h), separados por um vetor distância h,

é estacionária.

C[Z(u), Z(u h)] = E[(Z(u).(Z(u h)] E[Z(u)].E[Z(u h)] u A

C[Z(u), Z(u h)] = E[(Z(u).(Z(u h)] E[Z(u)].E[Z(u h)] u A

A

z(u)h

h

h

z(u+h)

h

h

h

h

hh

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Principais conceitos teóricos

Hipótese de estacionariedade de 2a ordem

3) A estacionariedade da covariância implica na estacionariedade da variância:

Var[Z(u)] = E[Z(u) m]2 = E[Z2(u)] 2.E[Z(u)].m m2 = = E[Z(u).Z(u 0)] 2m2 m2 =

= E[Z(u).Z(u 0)] m2 = C(0), u A

A

z(u)

2222

2222

2222

2222

2222

2222

2222

2222

2222

CovariânciaCovariância

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Principais conceitos teóricos

Hipótese de estacionariedade intrínseca

1) E[Z(u) Z(u h)]=0 , u A.

2) Var[Z(u) Z(u h)] = E{[Z(u) Z(u h)]2} = 2(h)

em que:

2(h) é denominado de função variograma e (h) de semivariograma

(h) = C(0) C(h)

a covariância C(h) e o semivariograma (h) são ferramentas equivalentes para caracterizar a dependência espacial.

a covariância C(h) e o semivariograma (h) são ferramentas equivalentes para caracterizar a dependência espacial.

estabelece que os incrementos [Z(u) Z(u h)] tem esperança zero e variância somente em função de h, assim:

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Principais conceitos teóricos

(h) = C(0) C(h)

relação entre as funções semivariograma e covariância

Variância =

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Variograma 2(h)

O variograma é uma ferramenta básica de suporte às técnicas de geoestatística, que

permite representar quantitativamente a variação de um fenômeno regionalizado no

espaço (Huijbregts, 1975).

A

z(u h)

z(u)h

• 2(h) mede o grau de dissimilaridade entre pares

de observação separados pelo vetor distância h;

• é função do vetor distância h;

• depende da geometria de amostragem.

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Variograma 2(h)

Definição: esperança matemática (E) do quadrado da diferença entre os

valores de pontos no espaço separados pelo vetor distância h.

2(h) = E{[z(u) z(u h)]2}

Através de um conjunto amostral, {z(u1), z(u2), ..., z(uN)}, o variograma pode serestimado por:

[ z(ui) z(ui h)]2

N(h)

1

i = 1

N(h)2(h) = ^

N(h): é o número de pares, z(ui) e z(ui h), separados por h;

2(h): é o estimador de variograma; ^

z(ui) e z(ui h): são valores observados nas localizações ui e ui h.

h: é o vetor distância (modulo e direção) entre pares de observação;

em que:

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Semivariograma (h)

Definição: metade da esperança matemática (E) do quadrado da diferença entre

os valores de pontos no espaço separados pelo vetor distância h.

Através de um conjunto amostral, {z(u1), z(u2), ..., z(uN)}, o semivariograma podeser estimado por:

(h): é o estimador de semivariograma; ^h, N(h), z(ui) e z(ui h): conforme definidos anteriormente.

em que:

(h) = E{[z(u) z(u h)]2}12

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Semivariograma (h)

A figura ilustra um semivariograma empírico (ou experimental) com características

muito próximas do ideal.

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Semivariograma (h)

Cálculo do semivariograma a partir de amostras regularmente espaçadas.

hh

vetor distância hvetor distância h

0o0o

90o90o

180o180o

45o45oNN

SS

LL

direções de análisedireções de análise

(h) = (h)(h) = (h)

função simétricafunção simétrica

C0C0

aa

CC

h (km)h (km)1 2 3 4 5 6 7 8 9

1km

1km

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Semivariograma (h)

Cálculo do semivariograma a partir de amostras irregularmente espaçadas.

parâmetros adicionaisparâmetros adicionais tolerância do incremento (lag) tolerância angular largura de banda

tolerância do incremento (lag) tolerância angular largura de banda

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Semivariograma (h)

Cálculo do semivariograma a partir de amostras irregularmente espaçadas.

Semivariograma omnidirecional => tolerância angular = 90o

direção de análise (do vetor h) não importa.

••••

••••

••

••

h (1,

30o )

h (1,

30o )

h (1,135 o)

h (1,135 o)

h (1

,225

o )

h (1

,225

o )

h (

1,5

o )h

(1,5

o )

0o0o

90o90o270o270o

180o180o

h (1

,45o )

h (1

,45o )

44

33

22

1166

55

h (|h|; )

C0C0

aa

CC

h (km)h (km)1 2 3 4 5 6 7 8 9

Exemplo:

incremento (lag) = 1 km

tolerância lag = 0,5 km

direção de análisedireção de análise

tolerância angular = 90otolerância angular = 90o

tolerância angular = 90otolerância angular = 90o

90o90o

45o

45o

0o

135o

315o

180o

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Semivariograma (h)

Cálculo do semivariograma a partir de amostras irregularmente espaçadas.

Semivariograma direcional => tolerância

angular < 90o

••••

••••

••

••

h (1;

30

o )

h (1;

30

o )

h (1; 304 o)

h (1; 304 o)

h (1

; 237

o )

h (1

; 237

o )

h (

1;

5o )

h (

1;

5o )

0o0o

90o90o270o270o

180o180o

h (1; 6

0o )

h (1; 6

0o )

44

33

22

11

88

55

(h)(h)

direção do vetor hdireção do vetor h

Tolerância angular < 90o

Tolerância angular < 90o

9090oo9090oo

Exemplo:incremento (lag) = 1 km tolerância lag = 0,5 km direção de análise = 90o tolerância angular = 35o

55o 90o 125o

|______|_______|

Exemplo:incremento (lag) = 1 km tolerância lag = 0,5 km direção de análise = 90o tolerância angular = 35o

55o 90o 125o

|______|_______|

h (|h|; )

••

••

66

77

h (1,6

;

57o )h (1

,6;

57o )

C0C0

aa

CC

h (km)h (km)1 2 3 4 5 6 7 8 9

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Modelos teóricos de semivariograma

O gráfico do semivariograma empírico estimado por é formado por uma série

de valores, sobre os quais se objetiva ajustar uma função.

(h)^

hhhh

(h)(h)

O modelo de ajuste deve representar o melhor possível o comportamento de (h).

alcance (a)alcance (a)

patamar (C)patamar (C)

efeito pepita (C0)efeito pepita (C0)

contribuição (C1)

C C0 C1

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Modelos teóricos de semivariograma

Modelo de ajuste esférico

a||,1

a||0,a

|| 30,5

a||1,5

0||,0

)(Sph

h

hhh

h

h

Sph(h)Sph(h)

hhaa

11

00

C = 1C = 1

a||CC

a||0,])( Sph[CCa

|| 3

21

a||

23CC

C 0

)(

10

1010

0

h

hhhhh

,

,

C0C0

hh

(h)(h)

C1C1

C C0 C1C C0 C1

aa

• Normalizado

• Na prática: C0 > 0 e C1 > 1

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Modelos teóricos de semivariograma

Modelo de ajuste gaussiano

0||,a

||exp1

0=||,0Gau 2

hh

hh)(

• Normalizado

a||C+C

a||0)]( [GauC+Ca|| exp1C+C

C,0

)(

10

1010

0

2

h

hhhh

,

,

• Na prática: C0 > 0 e C1 > 1

Gau(h)

ha

1

0

C 1

C0

ha

(h)

C1

C C0 C1

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Modelos teóricos de semivariograma

Modelo de ajuste exponencial

0|h|,a

||exp1

0=|h|,0Exp hh

a||C+C

a||0 ,)]( Exp[C+Ca||exp1C+C

C,0

)(

10

1010

0

h

hhhh

,

• Normalizado

• Na prática: C0 > 0 e C1 > 1

Exp(h)

ha

1

0

C = 1

C0

ha

(h)

C1

C C0 C1

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Modelos teóricos de semivariograma

Modelo de ajuste potência

• Normalizado

• Na prática: C0 > 0 e C1 > 1

0||,||c.

0=||,0)(Pot

e hh

hh

0||,|)(|Pot+C||c.+C

C,0)(

00

0

e hhhh

Pot(h)

hhhh0

e<1

e=1

e>1

hh

(h)(h)

e<1e<1

e=1e=1

e>1e>1

C0C0

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2210

21222

20

1111

10

0

a||,CCC

a||a,)(γa

||3

21

a||

23CC

a||0,)(γa

||3

21

a||

23CC

C,0

)γ(

h

hhhh

hhhh

h

2210

21222

20

1111

10

0

a||,CCC

a||a,)(γa

||3

21

a||

23CC

a||0,)(γa

||3

21

a||

23CC

C,0

)γ(

h

hhhh

hhhh

h

C0

Modelos teóricos de semivariograma

Modelo de ajuste aninhados

Existem determinados fenômenos em que são necessários modelos mais complexos de

semivariograma para explicar suas variações espaciais. Estes modelos são combinações

de modelos simples, denominados aninhados.Ex: Modelo aninhado duplo esférico

(h)

C1

C = C0+ C1+ C2

C2

a1 a2h

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Isotropia

Quando a variabilidade espacial de um fenômeno em estudo é a mesma em todas as direções, diz-se que o fenômeno é isotrópico.

OOOO

NNNN

SSSS

LLLL OOOO

NNNN

SSSS

LLLL

Imagem nível de cinzaImagem nível de cinza Composição ColoridaComposição Colorida

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Isotropia

Considere os semivariogramas ilustrados na figura abaixo

0O0O

45O45O

90O90O

135O135O

• • • •

• • • •

• • • •

• •

• • • •

• • • • • •

• • • •

• • • •

• • • •

• •

• •

• • • •

• •

• •

Modelo de ajusteModelo de ajuste

aa

CC

CoCo

(h)

Esta é a representação de um caso simples e menos freqüente, em que a distribuição espacialdo fenômeno é denominada isotrópica.

Neste caso, um único modelo é suficiente para descrever a variabilidade espacial do fenômeno

em estudo.

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Anisotropia

Quando a variabilidade espacial de um fenômeno em estudo não é a mesma em todas as direções, diz-se que o fenômeno é anisotrópico.

OO

NN

SS

LL OO

NN

SS

LL

Imagem nível de cinzaImagem nível de cinza Composição ColoridaComposição Colorida

maior menor

direções de continuidade espacial

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Anisotropia

Uma forma de detectar a anisotropia é através da observação dos semivariogramas obtidos para diferentes direções.

N

LO

S

0o

90o

45o

135o

Convenções direcionais usadas na geoestatística

A análise da anisotropia objetiva detectar as direções de maior e menor continuidade

espacial do fenômeno investigado.

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Anisotropia

Um modo direto de visualizar e calcular os parâmetros (fator e ângulo) da anisotropia

é através do esboço gráfico de uma elipse (ou diagrama de rosa ).

NN

LLOO

S 180oS 180o

0o

0o

90o

90o

30o

30o

120o

120o

a1a1

a2

Parâmetros da anisotropia

Fator de anisotropia (Fa) Fa = a2 / a1

Ângulo de anisotropia (Aa) Aa = tomado da direção Norte para o eixo

de maior continuidade. No exemplo =

30o.

Parâmetros da anisotropia

Fator de anisotropia (Fa) Fa = a2 / a1

Ângulo de anisotropia (Aa) Aa = tomado da direção Norte para o eixo

de maior continuidade. No exemplo =

30o.

Tipos de anisotropia: geométrica, zonal e combinada.

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Anisotropia

Neste caso, os semivariogramas apresentam o mesmo patamar (C) com diferentes

alcances (a) para o mesmo modelo.

(h)(h) Mesmo modelo para as duas direçõesMesmo modelo para as duas direções

aa

CC

aa hh

CoCo120

O120O

30O30O

Anisotropia geométrica

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Anisotropia

Anisotropia zonal

Neste caso, os semivariogramas apresentam diferentes patamares (C) com mesmo

alcance (a) para o mesmo modelo.

Como a isotropia, a anisotropia zonal é um caso menos freqüente presente nos

fenômenos naturais.

(h)(h) Mesmo modelo para as duas direçõesMesmo modelo para as duas direções

aa

CC

hh

CoCo 150O150O

60O60O

CC

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Anisotropia

Anisotropia combinada (geométrica + zonal)

Neste caso, os semivariogramas apresentam diferentes patamares (C) e diferentesalcances (a) para o mesmo modelo. Pode apresentar também diferentes efeitos pepita.

(h)(h) Mesmo modelo para as duas direçõesMesmo modelo para as duas direções

aa

CC

hh

CoCo 150O150O

60O60O

CC

aa

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Semivariograma de superfície

É um gráfico 2D que fornece uma visão geral da variabilidade espacial do

fenômeno em estudo. Também conhecido como Mapa de Semivariograma.

Utilizado para detectar os eixos de Anisotropia (direções de maior e menor

continuidade espacial).

N 0o

L

90o

ângulo de anisotropia

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Semivariograma de nuvem

““outliers”outliers”““outliers”outliers”

É um gráfico das semivariâncias de todos os pares de pontos tomados para um

determinado lag (distância).O variograma de nuvem é útil para detectar a presença de “outliers”.

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Validação cruzada

É um procedimento para verificar a adequação do modelo de ajuste ao semivariograma

Aprova ?

Modelo semariograma

SimSim

NãoNão

??

???

1111 2222 3333 4444 5555 Análises

– estatísticas do erro– histograma do erro– diagrama espacial do erro – diagrama de valores observados versus estimados

Análises

– estatísticas do erro– histograma do erro– diagrama espacial do erro – diagrama de valores observados versus estimados

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Validação cruzadaAnálise de resultados

11/04/23 41

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Krigeagem

O termo krigeagem é derivado do nome Daniel G. Krige

A krigeagem é um estimador estocástico que depende da análise de correlação espacial baseada em semivariograma.

Áreas de Aplicações:

mapeamento geológico (Verly et al., 1984)

mapeamento solo (Burgess e Webster, 1980)

mapeamento hidrológico (Kitanidis et. al., 1983)

mapeamento atmosférico (Lajaunie, 1984)A krigeagem engloba um conjunto de estimadores:

• krigeagem Simples (*) • krigeagem Ordinária (*)

• krigeagem Universal • co-krigeagem

• krigeagem por indicação • Outros

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Krigeagem

Envolve uma combinação linear de n valores em pontos vizinhos.

u1 u2

u3u4

u0

?z

z z

zz

média local

Z =^u0

i=1

ni . Z ui

i = 1/n

inverso do quadrado

da distância

i = 1/d2

Z =^u0

i=1

ni . Z ui

krigeagem

Z =^u0

i=1

ni . Z ui

i = ?

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Krigeagem

Os pesos são calculados considerando a estrutura de correlação espacial imposta

pelo semivariograma

u1 u2

u3u4

u0

?z

z z

zz análise de correlação espacial

baseada em semivariograma

1

ajuste do semivariograma

experimental (modelo teórico)

2

4

estimador de krigeagem

validação do modelo de ajuste

3

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Krigeagem

Segundo Journel (1988): K. = k => Kk

:

n

1C C .........C 1

C C .........C 1

: : : :

C C .........C 1

1 1 ......... 1 0

11 12 1n

21 22 2n

n1 n2 nn

C

C

:

C

1

10

20

n0

=

Substituindo os valores de Cij nas matrizes encontram-se

os pesos 1, 2, ..., e n.

Estimador de Krigeagem (Journel, 1988):

Variância de Krigeagem (Journel, 1988):

Os elementos das matrizes de covariâncias são calcu-

lados da seguinte forma (Journel, 1988):

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Krigeagem

Considere o espaço amostral na figura abaixo. Deseja-se estimar o valor da variável Z no ponto u0, a partir de z(u1), z(u2), z(u3) e z(u4). Considere ainda, que o semivariograma empírico

foi ajustado através de um modelo esférico, com a = 200, C1 = 20, e C0 = 2.

Considere o espaço amostral na figura abaixo. Deseja-se estimar o valor da variável Z no ponto u0, a partir de z(u1), z(u2), z(u3) e z(u4). Considere ainda, que o semivariograma empírico

foi ajustado através de um modelo esférico, com a = 200, C1 = 20, e C0 = 2.

5050

5050 uu11

uu22

uu33

uu44

uu00

krigeagem ordinária

λ

λ

λ

λ

=

101111

1

1

1

1

04

03

02

01

44434241

34333231

24232221

14131211

CCCC

CCCCCCCCCCCCCCCC

1

Os elementos das matrizes são calculados: Cij = C0 + C1 - (h)

Os elementos das matrizes são calculados: Cij = C0 + C1 - (h)

Modelo TeóricoModelo Teórico

3

3

)200(

)250(5,0

200

2505,1202

C12 = C21 = C04 = C0 + C1 - (50 2)C12 = C21 = C04 = C0 + C1 - (50 2)

= 9,84= 9,84= (2+20) -= (2+20) -

EXEMPLO

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KrigeagemParte 7

C14 = C41 = C02 = (C0 + C1) - [ V (100)2 + (50)2 ] = 4,98C14 = C41 = C02 = (C0 + C1) - [ V (100)2 + (50)2 ] = 4,98

C13 = C31 = (C0 + C1) - [ V (150)2 + (50)2 ] = 1,23C13 = C31 = (C0 + C1) - [ V (150)2 + (50)2 ] = 1,23

C23 = C32 = (C0 + C1) - [ V (100)2 + (100)2 ] = 2,33C23 = C32 = (C0 + C1) - [ V (100)2 + (100)2 ] = 2,33

C24 = C42 = (C0 + C1) - [ V (100)2 + (150)2 ] = 0,29C24 = C42 = (C0 + C1) - [ V (100)2 + (150)2 ] = 0,29

C34 = C43 = (C0 + C1 ) - [ V (200)2 + (50)2 ] = 0C34 = C43 = (C0 + C1 ) - [ V (200)2 + (50)2 ] = 0

C01 = (C0 + C1 ) - (50) = 12,66 C01 = (C0 + C1 ) - (50) = 12,66

C03 = (C0 + C1 ) - (150) = 1,72 C03 = (C0 + C1 ) - (150) = 1,72

C11 = C22 = C33 = C44 = (C0 + C1 ) - (0) = 22 C11 = C22 = C33 = C44 = (C0 + C1 ) - (0) = 22

5050

5050 uu11

uu22

uu33

uu44

uu00

EXEMPLO

11/04/23 47

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Krigeagem

5050

5050 uu11

uu22

uu33

uu44

uu00

EXEMPLOSubstituindo os valores de Cij nas matrizes, encontra-se os seguintes pesos:

1 = 0,518 2 = 0,022 3 = 0,089 4 = 0,371

Finalmente o valor estimado é dado por:

0,518 z(u1) + 0,022 z(u2) + 0,089 z(u3) + 0,371 z(u4)0,518 z(u1) + 0,022 z(u2) + 0,089 z(u3) + 0,371 z(u4)Z(u0) = ^

COMENTÁRIO: embora as amostras Z2 e Z3 tenham pouca influência naestimativa final de Z0, suas influências não são lineares em relação às suasdistâncias a partir de Z0. A amostra Z3 está mais distante que Z2; no en-tanto, tem mais influência, 8,9%, que Z2, 2,2%. Isto ocorre porque Z0 está diretamente sobre a influência de Z3, enquanto Z2 está muito pró-

ximo de Z1. Ao se introduzir as covariâncias no cálculo dos pesos, evita-seassociar pesos indevidos a “clusters” (agrupamentos) de amostras, o quenão ocorre com outros métodos baseados somente na distância.

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Integração: SPRING e geoestatistica

SPRING: geoestatística

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Integração: geoestatistica e SPRING

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Integração: geoestatistica e SPRING

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Integração: geoestatistica e SPRING

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Integração: geoestatistica e SPRING

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Integração: geoestatistica e SPRING

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ReferênciasReferências

• Camargo, E.C.G.,; Fucks, S. ; Camara, G. Análsie Espacial de Superfícies http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/analise/cap3-superficies.pdf

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Krig x PycnophylaticKrig x Pycnophylatic

E. Yoo, P.C. Kyriakidis, W. Tobler

Reconstructing Population Density Surfaces from Areal Data: A Comparison of Tobler’s Pycnophylactic Interpolation Method and Area-to-Point Kriging

Geographical Analysis 42 (2010) 78–98 r 2010

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Krig x PycnophylaticKrig x Pycnophylatic

- Superfície de densidade de população – dados coletados em áreas

- Interpolação area-to-point (ATP) comparada com Tobler’s pycnophylactic