O que é Geoestatística?

Fonte: geokrigagem

A geoestatística surgiu na África do Sul, quando Krige (1951) trabalhando com dados de concentração de ouro, verificou que para encontrar sentido nas variâncias em estudo era preciso levar em conta as distâncias entre as amostras, e assim surgiu o conceito da geoestatística ou teoria das variáveis regionalizadas, que leva em consideração a localização geográfica e a dependência espacial. Em mineração há locais com maior e menor concentração dos minerais. Matheron (1965) colocou esta ideia em termos matemáticos e desenvolveu a geoestatística.

Geoestatística é um ramo da estatística que utiliza conceito de variáveis regionalizadas na avaliação de variabilidade espacial. Não se limita apenas em obter um modelo de dependência espacial, pretende também estimar valores de pontos nos locais onde não foram coletados (SRIVASTAVA, 1996; GOOVAERTS, 1997). Destaca-se os passos de cálculo da semivariância, construção ajuste do semivariograma e a interpolação por krigagem. Com a geoestatística pode-se estimar o valor de uma dada propriedade para um local onde não foi medida, utilizando uma função de correlação espacial entre os dados sem viés e com variância mínima (VIEIRA, 2000).

Para estimar esses valores, comumente se usa o método de interpolação por krigagem, cujo nome foi dado em homenagem a Daniel G. Krige. Krigagem consiste em ponderar os vizinhos mais próximos do ponto a ser estimado, obedecendo os critérios de não tendenciosidade, que significa que em média a diferença entre valores estimados e observados para o mesmo ponto dever ser nula e ter mínima variância, ou seja, que os estimadores possuam a menor variância dentre todos os estimadores não tendenciosos.

Fazendo uma comparação entre a estatística clássica e a geoestatística, podemos dizer que a primeira necessita da normalidade e independência espacial entre os dados enquanto que a geoestatística requer a auto-correlação espacial. A estatística clássica assume que os pontos de observação são independentes, o que, na maioria dos casos, não acontece nos estudos envolvendo as ciências da terra (SRIVASTAVA, 1996).

Com a análise geoestatística é possível organizar os dados disponíveis espacialmente de acordo com a semelhança entre vizinhos georreferenciados. A geoestatística, bastante consolidada em estudos de solos independentemente do tamanho da área amostrada (WARRICK; NIELSEN, 1980; GOOVAERTS, 1997; GREGO; VIEIRA, 2005), tem potencial para diversas outras aplicações envolvendo ciências da terra e do ambiente (SOARES, 2006). Portanto, segundo Molin (2012) traz grande contribuição para a agricultura de precisão principalmente na definição de unidades de manejo a partir de mapas de produtividade.

 

Leitura Complementar: Literatura Recomendada

 

Referências:

 

GOOVAERTS, P. Geostatistics for natural resources evaluation. New York: Oxford University Press, 1997. 476 p.

GREGO, C. R.; VIEIRA, S. R. Variabilidade espacial de propriedades físicas do solo em uma parcela experimental. Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, v. 29, n. 2, p. 169-177, 2005. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832005000200002.

KRIGE, D. G. A statistical approach to some basic mine evalution problems on the witwatersrand. Journal of the Chemical, Metallurgical and Mining Society of South Africa, v. 52, p. 151-163, 1951.

MATHERON, G. Les variables régionalisées et leur estimation. Paris: Masson, 1965. 306 p.

MOLIN, J. P. Agricultura de precisão no Brasil: estado atual e perspectivas. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE SOJA, 6., 2012, Cuiabá. Anais...

SOARES, A. Geoestatística para as ciências da terra e do ambiente. Lisboa: Instituto Superior Técnico, 2006. 214 p

SRIVASTAVA, R. M. Describing spatial variability using geostatistics analysis. In: SRIVASTAVA, R. M.; ROUHANI, S.; CROMER, M. V.; JOHNSON, A. I.; DESBARATS, A. J. (Ed.). Geostatistics for environmental and geotechnical applications. West Conshohocken: ASTM, 1996. p. 13-19. http://dx.doi.org/10.1520/STP16110S.

VIEIRA, S. R. Geoestatística em estudos de variabilidade espacial do solo. In: NOVAIS, R. F.; ALVAREZ, V. H.; SCHAEFER, G. R. (Ed.). Tópicos em ciência do solo. Viçosa: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2000. p. 1-54. v. 1.

WARRICK, A. W.; NIELSEN, D. R. Spatial variability of soil physical properties in the field. In: HILLEL, D. (Ed.). Applications of soil physics. New York: Academic Press, 1980. p. 319-344.