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GEOESTATÍSTICA

O livro encontra-se concluído e editado em meio digital (formato PDF) e impresso com apoio da Associação Profissional Sul-brasileira de Geólogos e do Conselho Regional de Engenharia e Agronomia (CREA-RS). Edição pela Editora da UFSM. Aguarda registro na biblioteca Nacional.
Está sendo utilizado nas disciplinas de Geomatemática II, Pesquisa e Prospecção Mineral e Cubagem e Avaliação de Jazidas, assim como outras disciplinas.

Este caderno técnico tem por objetivo colocar textos didáticos à disposição dos estudantes de graduação e pós-graduação da ufsm. Este objetivo encontra guarida na Série Naturais e Exatas do ccne, cujo intuito “Promover a divulgação de conhecimentos culturais, científicos e técnicos que constituem patrimônio da humanidade e comunicar o saber através do ensino, de publicações ou outras formas de comunicação”, é uma das finalidades da extensão universitária, segundo os pressupostos da Lei de Diretrizes e Bases da Educação.
Com esse foco, a Série Naturais e Exatas é uma ação criada pela Direção do Centro de Ciências Naturais e Exatas – CCNE-UFSM – em colaboração com a subunidade Revista e visa envolver todos os docentes deste Centro através da produção de material de ensino com forte consistência científica e dentro de um projeto gráfico.

A Série foi criada com intuito de instigar o professor a pesquisar, selecionar conteúdos e, depois de uma criteriosa avaliação, produzir material instrucional que pode ser referido, por ele, como primeira fonte de pesquisa, como ponto de partida ao estudante que deseja um maior detalhamento sobre o assunto pesquisado. Essa série também servirá para prover necessários a um docente que ministre cursos ou oficinas de capacitação à docentes de ensino médio das escolas de Santa Maria e região. Deverá contribuir com o desenvolvimento das ações de ensino dos diferentes cursos e atividades oferecidas pelo CCNE, discutindo desde as questões mais básicas até temas contemporâneos.

Este texto tem como referências os mais atualizados trabalhos da área de geoestatística, trabalhos estes de elevada qualidade científica e didática. Espera-se, deste modo, contribuir para melhoria das condições de ensino na nossa universidade. Sendo assim, este caderno apresenta-se dividido em duas partes. Na primeira parte, composta pelos Capítulos I e II, busca-se discutir os pressupostos teóricos metodológicos da análise geoestatística, sendo que, a ênfase é dada ao mapeamento das características geoambientais. Na segunda parte, são elencados alguns estudos e referências que se utilizam da metodologia geoestatística para a análise de dados das geociências.

SUMÁRIO

Apresentação     5
Introdução       6
Conceitos chave  8

Capítulo 1  Análise Estatística de Dados em Geociências    11
1.1  Estatística descritiva e inferencial    13
1.2  Variável  aleatória    14
1.3  Apresentação estatística    14
1.4  Reconhecimento de duas populações  15
1.5  Histograma   20
1.6  Análise estatística básica   20
1.6.1   Medidas descritivas    21
1.6.1.1  Medidas de tendência central    21
1.6.1.2  Medidas de localização     22
1.6.1.3  Medidas de espalhamento ou disperção   23
1.6.1.4  Medidas de forma 24
1.6.2  Sumário estatístico     25
1.7  Distribuição de frequências     25
1.7.1   Modelos de distribuição   28
1.8  Estatística bivariada    30
1.9  Gráficos q-q plot   31
1.10 Scatterplots       32
1.11 Correlação         33
1.12 Regressão    35
1.13 Erros        37
1.14 Estatística de janelas móveis    38

Capítulo 2   Geoestatística aplicada em Geociências    41
2.1   Interpolação  45
2.1.1  Interpoladores clássicos 45
2.1.2  Desvantagens dos métodos clássicos 46
2.1.3  Vantagens dos métodos clássicos  46
2.2  Estimativas por combinação linear ponderada  46
2.3  Variograma (Semivariograma)    51
2.3.1  Efeito proporcional – Inferência do variograma  53
2.3.2  Parâmetros do semivariograma  53
2.3.3  Cálculo do semivariograma para amostras regularmente espaçadas 54
2.3.4  Cálculo do semivariograma a partir de uma malha de amostragem irregularmente espaçada   55
2.4  Modelos de semivariogramas (variogramas)  56
2.4.1  Modelo esférico  57
2.4.2  Modelo exponencial   58
2.4.3  Modelo gaussiano  58
2.4.4  Modelo potência   58
2.5  Semivariogramas experimentais e modelos teóricos 59
2.5.1  Modelo esférico de Semivariograma  60
2.5.2  Modelo exponencial de Semivariograma   60
2.5.3  Modelo gaussiano de Semivariograma   61
2.5.4  Modelo potência de Semivariograma   61
2.5.5  Modelos Aninhados   61
2.6  Anisotropia  63
2.7  Aspectos a destacar  68
2.8  Krigagem     70
2.8.1  Krigagem ordinária (ok) versus krigagem simples (sk)   72
2.8.2  Krigagem simples   73
2.8.2.1  Variância de krigagem simples  74
2.8.2.2  Definições preliminares   74
2.8.2.3  Ponderadores da krigagem simples  75
2.8.2.4  Comentários sobre krigagem simples   76
2.8.3  Krigagem ordinária   77
2.9  Validação cruzada  77
2.9.1  Distribuição do erro  79
2.9.2  Validação como ferramenta qualitativa   81
2.10  Declusterização    82
2.10.1  Métodos de declusterização  82
2.10.1.1  Método do grid (Gridded Method)  83
2.10.1.2  Método da poligonal (Polygonal Method)  83
2.10.1.3  Método da célula móvel (Cell Declustering Method)  84
2.10.1.4  Método da entropia (Entropy Method)  86
2.11  Estimativa linear com variáveis auxiliares (co-krigagem)    87
2.12  Co-krigagem do valor médio de uma área v    89
2.13  Notas sobre o estimador de krigagem    90
2.14  Co-estimativa com amostras superabundantes da variável auxiliar: co-krigagem co-localizada   90
2.15  Exemplos de co-estimativa: co-krigagem e co-krigagem co-localizadas   91
2.16  Valores extremos de recursos naturais   93

Capítulo 3   Aplicações geoestatísticas – Estudos de casos 95
Estudo de caso 1: Modelagem e integração de dados para pesquisa de ouro no Prospecto Volta Grande, Lavras do Sul, rs, Brasil   97
Estudo de caso 2: Mapeamento geoestatístico de parâmetros obtidos em Sondagens de Simples Reconhecimento na porção central da cidade de Santa Maria – rs – Brasil   128
Estudo de caso 3: Estudo das características físico-químicas do solo em plantio de erva-mate (ilex paraguaiensis st. hil) através da geoestatística e do geoprocessamento 143
Estudo de caso 4: Geoestatística aplicada ao estudo das características físico-químicas do solo em áreas de Floresta Estacional Decidual   161
Capítulo 4   Bibliografia   177