Geostatistika

Izvor: Wikipedija

Geostatistika je grana primijenjene statistike koja primjenjuje teorije stohastičkih procesa i statističkog zaključivanja na geografske pojave. Tradicionalno se koristi u geoznanostima. Metode geostatistike se koriste u naftnoj geologiji, hidrogeologiji, hidrologiji, meteorologiji, oceanografiji, geokemiji, geografiji, šumarstvu, krajobraznoj ekologiji, poljoprivredi (posebno u preciznom poljodjelstvu) itd.

[uredi] Osnovni koncept

Osnovni koncept geostatistike je jednak onome od mjerila prostorne raznolikosti. Prostorno neovisni podaci pokazuju istu promjenljivost s obzirom na položaj podatkovnih točaka. Ipak prostorni podaci nisu u većini slučajeva prostorno neovisni. Vrijednosti podataka koji su prostorno bliski pokazuju manju promjenljivost od vrijednosti podataka koji su udaljeniji jedni od drugih. Točna priroda ovih obrazaca varira od jednog skupa podataka do drugog; svaki skup podataka ima vlastite jedinstvene funkcije promjenljivosti i udaljenosti između podatkovnih točaka. Ova promjenljivost se općenito izračunava kao funkcija nazvana polupromjena.

Prostorna autokorelacija može se analizirati upotrebom korelograma, kovarijantnih funkcija i variograma (=poluvariograma).

[uredi] Povijest

Dr Herbert Sichel zajedno je s profesorom Danieom Krigeom osnovao i započeo rad u geostatistici.

Izvorno, izraz geostatistika potječe od prof. Georgesa Mathérona i njegovih kolega iz Centra za morfološku matematiku (Centre de Morophologie Mathematique) u francuskom gradu Fontainebleauu. Tim pojmom opisali su metode razvijene za rješavanje problema procjene koncentracije ruda, prvo zlata, a zatim i drugih vrsta sirovina. Geostatistička ideja razvijena je uglavnom neovisno o tada dominantnim radovima u području prostorne statistike („spatial statistics“), sa svojom izvornom terminologijom i stilom. Prve rezultate geostatističkih istraživanja Mathéron je objavio u svojoj doktorskoj disertaciji te nekoliko radova u 60-tim godinama prošloga stoljeća (Mathéron 1962, 1963, 1965). Ta djela još se i danas smatraju kapitalnim radovima toga područja i nerijetko se citiraju. Tada je prvi put matematički opisana metoda kriginga, danas još uvijek najbolja tehnika za determinističku procjenu vrijednosti varijable u prostoru.

Kao preteča, Kriging je prvi put upotrijebljen za procjenu koncentracije zlata u rudnicima Južne Afrike. To je napravio Krige (1951), komu je u čast metoda imenovana krigingom. Nakon Mathérona, teorija (semi)variograma, kriginga i kokriginga objavljena je u nizu knjiga. Veliku popularnost i upotrebu geostatistika je doživljela u naftnoj geologiji, gdje se upotrebljava se karakterizaciju ležišta ugljikovodika, te povezivanje seizmičkih i bušotinskih podataka.

Geostatistika se danas široko koristi za različite interpolacijske tehnika kriginga i kokriginga.

[uredi] Regionalizirana varijabla

Originalna postavka geostatistike je korištenje regionalizirane varijable čija svojstva su dijelom karakteristika slučajne, a dijelom potpuno determinističke varijable. Regionaliziranom varijablom opisuje se prostorno ponašanje geografske distribucije, položaja slojne plohe i drugi.

Npr. slojna ploha iskazuje svojstva prostorne kontinuiranosti, ali ju nije uvijek moguće uzorkovati na svakoj lokaciji. Zbog toga nepoznate vrijednosti moraju biti procijenjene iz podataka koji su uzorkovani na određenom broju lokacija. Veličina, oblik, orijentacija i prostorni raspored uzoraka, pretpostavljeno je, odražavaju utjecaj ponašanje promatrane vrijednosti na cijeloj slojnoj plohi (npr. dubine). Zato je pretpostavljeno kako je iz skupa uzorkovanih vrijednosti moguće predvijeti vrijednosti na neuzorkovanim lokacijama. Odabranom geostatističkom tehnikom moguće je odrediti vrijednosti regionalizirane varijable (npr. dubine slojne plohe) u promatranom prostoru.