Geostatística e Tratamento de Dados
Código
10666
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Ciências da Terra
Créditos
6.0
Professor responsável
José António de Almeida
Horas semanais
6
Total de horas
68
Língua de ensino
Português
Objectivos
O objectivo é dotar os alunos de ferramentas de análise e tratamento de dados (análise univariada, bivariada e multivariada) e geoestatísticas, de análise espacial e estimação por krigagem, aplicados às Ciências da Terra.
Em termos de competências gerais os alunos ficam aptos a integrarem equipas de trabalho que desenvolvam etapas de análise e tratamento de dados (por exemplo, determinações analíticas para avaliar a qualidade de solos e águas subterrâneas) e estudos de modelação geoestatística, com variografia e estimação por krigagem.
Algumas competências mais específicas são:
- Para um conjunto específico de dados, saber conduzir uma análise estatística preliminar em função das variáveis disponíveis;
- Escolher os métodos mais adequados de análise de dados a cada situação (análise univariada, bivariada ou multivariada);
- Analisar os resultados obtidos por um ou vários métodos e relacioná-los entre si numa perspectiva descritiva do caso de estudo;
- Calcular variogramas de um conjunto de dados georeferenciados e pesquisar anisotropias geométricas e zonais. Ajustar modelos teóricos. Relacionar os resultados obtidos com a representatividade da amostragem.
- Fazer mapas de previsão de uma determinada variável. Criticar os resultados e limitações. Interpretar o erro de estimação e validade dos resultados.
Pré-requisitos
Conhecimentos elementares de probabilidades e estatística.
Conteúdo
Tipos de dados e estratégias de análise de dados. Variáveis categóricas e contínuas. Informação georeferenciada. Mapa de localização das amostras. Análise exploratória de dados. Análise univariada: medidas de síntese e representações gráficas. Análise bivariada: medidas de correlação, tabelas de contingência e representações gráficas. Análise multivariada: análise em componentes principais (ACP) e classificação hierárquica e k-médias. Análise estatística paramétrica. Leis de distribuição univariada mais utilizadas em variáveis das Ciências da Terra. Leis de distribuição (normal, lognormal, uniforme). ANOVA a um factor. Variáveis aleatórias. Teoria das variáveis regionalizadas. Algumas características das variáveis regionalizadas. Covariância espacial e variograma. Modelização dos variogramas experimentais. Prática de variografia. O estimador de Krigagem. Propriedades. Dedução do sistema de Krigagem. Variância de krigagem. Prática de Krigagem: estimação de malhas de pontos e de blocos.
Bibliografia
[1] Richard A. Johnson & Dean W. Wichern, Applied Multivariate Statistical Analysis, Prentice Hall, 2002, ISBN: 0-13-092553-5 (paperback).
[2] Amílcar Soares. Geoestatistica para as Ciências da Terra e do Ambiente. IST Press, 2014 (2ª edição), 232p.
[3] Edward H. Isaaks, R. Mohan Srivastava. Applied Geostatistics. Oxford University Press, 1989, ISBN: 0-195050134 (paperback).
[4] Pierre Goovaerts. Geostatistics for Natural Resources Evaluation. Oxford University Press, 1997. ISBN: 0-195115384 (hardcover).
Método de ensino
Exposição com o Powerpoint e quadro e aulas práticas, onde os alunos resolvem problemas dedicados a cada tema principal: (1) análise univariada; (2) análise bivariada; (3) análise multivariada; (4) variografia; (5) krigagem.
Método de avaliação
A avaliação da componente teórica pode ser do tipo contínuo (dois testes) ou exame. Cada teste tem a duração de cerca de 2 horas e conta 30% na nota final. Esta componente pode ser substituída por exame em data marcada (60% da nota). A prática inclui a resolução de problemas das aulas práticas mais os comentários. São entregues num docuemnto PDF no final do semestre por grupos de 2 alunos. O conjunto dos problemas vale 40% da nota final. A atribuição de notas superiores ou iguais a 14 nos problemas fica dependente de discussão oral, sem a qual a nota é de 13. Não existem classificações mínimas para cada componente sendo exigida para aprovação média final superior a 9,5 valores.