Z6101 Základy geostatistiky

Přírodovědecká fakulta
jaro 2023
Rozsah
1/2/0. 5 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Petr Dobrovolný, CSc. (přednášející)
Mgr. Lukáš Slezák (cvičící)
Ing. Jonáš Hruška, Ph.D. (pomocník)
Garance
prof. RNDr. Petr Dobrovolný, CSc.
Geografický ústav – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Petr Dobrovolný, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Geografický ústav – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 14:00–14:50 Z3,02045
  • Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
Z6101/01: Út 17:00–18:50 Z1,01001b, L. Slezák
Předpoklady
! Z8102 Modelování a geostatistika
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.

Předmět si smí zapsat nejvýše 20 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 9/20, pouze zareg.: 0/20
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem přednášky je dát studentům základní přehled o metodách statistické analýzy prostorově lokalizovaných dat s využitím geoinformačních technologií. Hlavní důraz je kladen na následující témata: deterministické metody interpolace, koncept prostorové autokorelace, strukturní analýza a popis prostorové autokorelace strukturními funkcemi, konstrukce spojitých polí metodami krigingu, statistický popis prostorově lokalizovaných dat (geografických objektů) – „point descriptors“,statistický popis prostorového uspořádání objektů (bodů, linií, ploch) – „pattern detectors“, Objektivní metody klasifikace. Na konci kurzu bude student schopen porozumět a vysvětlit podstatu základních geostatistických metod vysvětlených v jednotlivých lekcích. Bude schopen vysvětlit, kdy použít jednotlivé metody a předkládat racionální odůvodnění o podmínkách využití geostatistických metod v různých geografických disciplínách (indexy krajinné struktury, cílené hospodaření, geografie obyvatelstva). Měl by být schopen kvalifikovaných rozhodnutí týkajících se přípravy dat, aplikací metod a především na základě nabytých znalostí interpretace výsledků.
Výstupy z učení
Student bude po absolvování předmětu schopen:
- vybrat vhodný deterministický model pro interpolaci prostorově lokalizovaných dat;
- aplikovat strukturní analýzu pro sestavení vhodného modelu semivariogramu;
- aplikovat metodu krigování na interpolaci dat v typických geografických úlohách;
- použít jednoduché deskriptory prostorového uspořádání dat včetně metod testování vůči teoretickým modelům rozmístění
- aplikovat míry prostorvé autokorelace
Osnova
  • 1. Základní koncept prostorové autokorelace 2. Průzkumová analýza prostorově lokalizovaných dat 3. Deterministické metody interpolace, základní pojmy, datové zdroje pro interpolaci, výběr reprezentativních vzorků (sampling) 4. Globální a lokální metody interpolace, metody exaktní a ne-exaktní interpolace. Thiessenovy polygony, IDW, spline, trendové funkce 5. Metody prostorové interpolace ploch 6. Strukturní analýza, strukturní funkce, 7. Variogram a jeho modelování a interpretace 8. Geostatistické metody interpolace, princip krigingu 9. Statistický popis prostorově lokalizovaných dat - deskriptory bodů, ploch, linií 10. Statistický popis prostorového uspořádání objektů - detektory prostorového uspořádání bodů, linií, ploch), Moranův Index, G-statistika 11. Lokální indikátory prostorové autokorelace (LISA) 12. Objektivní metody klasifikace
Literatura
  • WEBSTER, R. a M. A. OLIVER. Geostatistics for environmental scientists. 2nd ed. Chichester: John Wiley & Sons, 2007, xii, 315. ISBN 9780470028582. info
  • DE SMITH, Michael John, Michael F. GOODCHILD a Paul LONGLEY. Geospatial analysis : a comprehensive guide to principles, techniques and software tools. 2nd ed. Leicester: Metador, 2007, xxii, 491. ISBN 9781906221980. info
  • BORROUGH, P.A., McDONNELL, R.,A (1988): Principles of Geographical Information Systems. Oxford University Press, Oxford, 333s.
  • MCKILLUP, Steve a M. Darby DYAR. Geostatistics explained : an introductory guide for earth scientists. 1st pub. Cambridge: Cambridge University Press, 2010, xvi, 396. ISBN 9780521746564. info
Výukové metody
Přednášky s výkladem základních pojmů z oblasti geostatistiky a prostorových autokorealcí, prakticky řešené příklady. Cvičení formou samostatné práce na 11 úlohách řešených za pomoci GIS a geostatistického SW.
Metody hodnocení
Zkouška formou písemného testu z odpřednášené látky. Nezbytnou podmínkou k vykonání zkoušky je odevzdání správně vypracovaných praktických cvičení.
Informace učitele
Kontrola výstupních znalostí je zaměřena na schopnost správné aplikace jednotlivých probíraných metod interpolace, na schopnost objektivního posouzení jejich předností a nedostatků. Součástí hodnocení je odevzdání praktických úkolů vypracovaných v průběhu cvičení
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2024, jaro 2025.