Geoestatística aplicada: amostragem

Geoestatistica_Tema-FinalA Geoestatística tem por objetivo a caracterização espacial de uma variável de interesse por meio do estudo de sua distribuição e variabilidade espaciais, com determinação das incertezas associadas.

O fenômeno espacial é o conjunto de todos os valores possíveis da variável de interesse, que define a distribuição e variabilidade espaciais dessa variável dentro de um dado domínio em 2D ou 3D. Representa, portanto, em termos estatísticos, a população que é o conjunto de todos os valores do qual uma amostra pode ser extraída.

Quando se decide estudar um fenômeno espacial do qual se tem pouco conhecimento sobre a variável de interesse, é necessária uma amostragem, pois é impossível analisar todo o conjunto de valores.

Amostra e métodos de amostragem

A amostra é um subconjunto de valores do fenômeno espacial que, se representativa, deve reproduzir a distribuição e variabilidade espaciais tanto em tamanho, isto é, número de pontos de dados, como em termos de distribuição dos pontos no domínio a ser estudado. Qualquer estimativa baseada em pontos amostrais está, porém, sujeita a uma incerteza, e, nesse sentido, a metodologia geoestatística se destaca ao oferecer a incerteza associada à estimativa.

A amostragem é feita com base em um planejamento, que deve definir a coleta das unidades de amostragem de forma aleatória simples, aleatória estratificada ou sistemática.

Amostragem aleatória simples

Em Estatística, quando se fala em amostragem aleatória, a população constituída por N unidades é numerada sequencialmente e, assim, n unidades serão sorteadas sem reposição. A componente aleatória é, portanto, o número sequencial escolhido entre 1 e N. Nos estudos geoestatísticos, as observações são feitas em pontos de amostragem localizados dentro da região de estudo e, dessa maneira, a componente aleatória são as coordenadas geográficas a serem escolhidas casualmente.

Exemplo de Mapa de localização dos cem pontos de amostragem escolhidos aleatoriamente

Amostragem aleatória estratificada

A amostragem aleatória estratificada é feita em estratos. Isso significa subdividir a região em estudo em células de dimensões fixas nas direções leste-oeste e norte-sul.

Dentro de cada célula, as coordenadas geográficas de um ponto são escolhidas aleatoriamente e o ponto é selecionado. Assim, ao final desse processo, o número de unidades selecionadas será igual ao número de células.

Exemplo de Mapa de localização dos cem pontos da amostragem aleatória estratificada

Amostragem sistemática

A amostragem sistemática é feita sobre os nós de uma malha regular definida com base em uma origem escolhida aleatoriamente. Teoricamente, a componente aleatória seria dada pela escolha do ponto de origem, mas isso não é o que ocorre na prática, pois a malha regular é definida inicialmente pelo responsável pela amostragem para otimizar a coleta das unidades dentro da região de estudo.

Exemplo de Mapa de localização dos cem pontos da amostragem sistemática

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