Předmět Geostatistika a její aplikace (DAPA09Y)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu DAPA09Y - Geostatistika a její aplikace, Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů, Česká zemědělská univerzita v Praze (ČZU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Cílem předmětu je seznámit posluchače s geostatistickými metodami pro analýzu a hodnocení prostorové variability údajů o životním prostředí (půdní charakteristiky, údaje o horninách, vegetačním krytu apod.). Budou ukázány hlavní příčiny a druhy prostorové variability v prostředí. Studenti si osvojí základy geostatistických metod (tvorba variogramu, krigingový odhad) a seznámí se s jejich využitím. Budou představeny aplikace zejména v oblasti pedologie (např. digitální mapování půd), ale i z dalších oblastí zemědělství (např. precizní zemědělství) a životního prostředí (např. optimalizace vzorkování). Dále budou představeny i další metody pro analýzu a zpracování prostorových dat, jako jsou spojité ( fuzzy ) metody, umělé neuronové sítě, fraktálová analýza. Pozornost bude věnována rovněž možnostem využití doplňkových údajů, jako je digitální model reliéfu a dálkový průzkum Země. Náplň předmětu bude průběžně aktualizována na základě nejnovějšího vývoje metod a jejich aplikací.

Osnova

PřednáškaÚvod; variabilita dat o životním prostředí; zdroje a druhy dat; zdroje chybAplikace metod tradiční statistiky v analýze životním prostředí, vícerozměrné statistické metodyProstorová analýza; metody interpolace; geostatistika - přístupy, historieGeostatistika - prostorově závislá proměnná; variogram, indikátorový variogram, korelogramKriging - princip, druhy, výhodyGeostatistika pro více proměnných: vzájemný variogram, vzájemný krigingKoregionalizace, faktoriální krigingHybridní metody (regrese-kriging ajNumerická klasifikace, fuzzy metody; umělé neuronové sítě; fraktálová analýzaDigitální model reliéfu příklady využití v prostorové analýze ŽPDálkový průzkum Země principy, příklady využití v prostorové analýze ŽPDigitální mapování půdOptimalizace vzorkování pomocí geostatistikyPříklady aplikace geostatistiky v precizním zemědělství, ochraně životního prostředí a hodnocení přírodních zdrojůCvičení

Získané způsobilosti

Znalosti:Absolvent zná příčiny a druhy půdní proměnlivosti a možnosti jejího hodnocení a využití, ovládá různé druhy a zdroje údajů o půdě, včetně doplňkových údajů (digitální model reliéfu, dálkový průzkum Země aj.). Má hluboké znalosti o principu geostatistických metod, jejich výhodách i nevýhodách. Zná teorii prostorově závislé proměnné. Zná geostatistické metody (variogram, různé druhy krigingu), i navazující metody (faktoriální kriging, podmíněná stochastická simulace). Má přehled i o možnostech využití dalších matematických a statistických metod pro hodnocení pedologických údajů (vícenásobná regrese, analýza hlavních komponent, faktorová analýza, umělé neuronové sítě, regresní a rozhodovací stromy). Chápe použití jednotlivých metod pro různé účely, jako je digitální mapování půd, precizní zemědělství, optimalizace vzorkování. Rozumí interpretaci výsledků jednotlivých metod. Zná metody analýzy nejistot.Dovednosti:Umí samostatně statisticky zpracovat soubory pedologických a doplňkových dat, vypočítat statistické parametry. Umí pracovat se speciálními geostatistickými softwary. Dokáže vložit datové soubory, vypočítat variogram a vzájemný variogram (cross-variogram), proložit je vhodným modelem a následně zvolit a aplikovat vhodný druh krigingu. Umí zpracovat krigingové mapy a interpretovat získané výsledky s využitím poznatků dalších pedologických předmětů a shrnout výstupy do podoby zprávy nebo je představit formou prezentace.Kompetence - komunikace:Absolvent předmětu je schopen působit jak pod vedením, tak v týmové spolupráci, tak je i schopen vést kolektiv. Je schopen jednat v rámci svých odborných znalostí, dovedností a způsobilostí v českém a anglickém jazyce s použitím odborné terminologie daného předmětu. Umí srozumitelně a přesvědčivě sdělovat vlastní odborné názory odborníkům i širší veřejnosti a podloženě argumentovat a diskutovat.Kompetence - úsudek:Přistupuje ke své práci tvořivě, samostatně a iniciativně. Je schopen identifikovat a aplikovat informační zdroje (odborná literatura, databáze, webové stránky apod.) a klasifikovat a hodnotit výsledky a závěry výzkumu v koherentní formě v rámci geostatistiky, digitálního mapování půd i předmětů příbuzných. Je schopen plánovat, podporovat a řídit činnost ostatních členů týmu.

Literatura

ZákladníJazyk výuky: ČeštinaIsaaks, E.H., Srivastava, R.M.: An Introduction to Applied Geostatistics. Oxford Univ. Press, New York, 1989.Goovaerts, P.: Geostatistics for Natural Resources Evaluation. Oxford Univ. Press, New York, 1997.Deutsch, C.V., Journel, A.G.: GSLIB, Geostatistical Software Library and User s Guide. Oxford Univ. Press, New York, 1998.Webster, R., Oliver, M.: Geostatistics for Environmental Scientists. Wiley, Chichester, 2001.Nielsen, D.R., Wendroth, O.: Spatial and Temporal Statistics. CATENA Verlag Gmbh., Reiskirchen, Germany, 2002.Grunwald, S. (ed.): Environmental Soil-Landscape Modeling - Geographic Information Technologies and Pedometrics. CRC Press, New York, 2006.Lagacherie, P., McBratney, A.B., Voltz, M. (eds.): Digital Soil Mapping: An Introductory Perspective. Elsevier, Amsterdam, 2006.DoporučenáJazyk výuky: ČeštinaValla, M., a kol.: Pedologické praktikum. Skriptum ČZU Praha, 2002: s. 123-135.Kozák, J., a kol.: Pedologie. Skriptum ČZU Praha, 2002: s. 128-132.Horák, J.: Prostorová analýza dat. VŠB-TU Ostrava, http://gis.vsb.cz/pad/index.htmBrodský, L. (2003): Využití geostatistických metod pro mapování prostorové variability agrochemických vlastností půd. ČZU, Praha.

Garant

prof. Dr. Ing. Luboš Borůvka