Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.11.2004.tde-06122004-100612
Document
Auteur
Nom complet
José Marcio de Mello
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Piracicaba, 2004
Directeur
Jury
Batista, Joao Luis Ferreira (Président)
Couto, Hilton Thadeu Zarate do
Oliveira, Marcelo Silva de
Passos, Jose Raimundo de Souza
Ribeiro Junior, Paulo Justiniano
Titre en portugais
Geoestatística aplicada ao inventário florestal.
Mots-clés en portugais
geoestatística
inventário florestal
Resumé en portugais
Este trabalho teve como objetivo geral avaliar o uso da geoestatística aplicada ao
inventário florestal. Especificamente avaliaram-se: a estrutura de continuidade espacial
de quatro características dendrométricas, os métodos de ajuste e seleção de modelos da
função de semivariância, o comportamento dos intervalos de confiança clássico e
geoestatístico e o potencial da krigagem de bloco para a predição volumétrica por talhão.
Os dados para realização do presente estudo foram obtidos num povoamento de 987
hectares de Eucalyptus grandis, com sete anos de idade, localizados no município de
Itapetininga, São Paulo, pertencente à Votorantin Celulose e Papel (VCP). Pelos
semivariogramas anisotrópico e isotrópico avaliou-se a estrutura de continuidade
espacial das características: volume, diâmetro médio quadrático, área basal e altura
média dominante. Dois modelos da função de semivariância foram ajustados para o
volume, por meio de quatro métodos de ajuste e a seleção do melhor modelo foi
efetuada a partir do critério de Akaike (AIC) e por meio das técnicas de validação
cruzada e preditiva. Quanto às simulações estocásticas com o modelo geoestatístico,
verificou-se o desempenho da cobertura do intervalo de confiança clássico e
geoestatístico em relação à cobertura nominal. A predição volumétrica por talhão foi
obtida da krigagem com simulação em cada um dos talhões do povoamento. Verificouse
que as características dendrométricas mensuradas no inventário florestal
apresentaram-se estruturadas espacialmente. Este resultado sugeriu que no processamento do inventário florestal deve-se considerar a componente espacial, ou
seja, as parcelas não devem ser tratadas de forma independente. Sugere-se o uso
conjugado do critério de Akaike e da validação cruzada para seleção de modelos da
função de semivariância. Detectou-se que os intervalos de confiança clássico e
geoestatístico apresentaram cobertura inferior à cobertura nominal, para uma população
espacialmente contínua. Porém, a cobertura do intervalo de confiança do estimador
clássico foi bem inferior à cobertura nominal, mostrando viés substancial na estimativa
da variância da média quando há estrutura de continuidade espacial. Para populações
fixas o estimador clássico proporcionou cobertura observada igual à cobertura nominal.
Este resultado comprova a validade da aleatorização para uso do Teorema Central do
Limite, na definição do intervalo de confiança, independente da estrutura de
continuidade espacial. Na presença de continuidade espacial, o uso do estimador
geoestatístico (krigagem de bloco), para estimativa do volume por talhão, é preferido por
duas razões: proporciona estimativa da precisão sem viés e é de baixo custo quando
comparado ao estimador clássico.
Titre en anglais
Geostatistic application to forestry inventory.
Mots-clés en anglais
forestry inventory
geostatistic
Resumé en anglais
This research evaluated the use of applied geostatistic forestry inventory.
Specifically, it evaluated: the continuity of spatial structure of four dendrometric
characteristics, the adjustment methods and model selection of the semi variance
function, the behavior of classic and geostatístic confidence intervals and the potential of
the block krigage for the stand volumetric prediction. Data were obtained in a 987 ha of
Eucalyptus grandis forest plantation aged 7 years, located in Itapetininga county- São
Paulo State, belonging to Votorantim Pulp and Paper (VCP). The spatial continuity
structure of volume, quadratic average diameter, basal area and dominant average height
was evaluated through the anisotropic and isotropic semi variogrammes. Two semi
variance function models were adjusted for volume, through four adjustment methods.
The selection of the best model was made starting from the Akaike information criterion
(AIC) and through the crossed validation and prediction techniques. Departing from
stochastic simulations, using geostatistic model the performa nce of the classic and
geoestatístic confidence interval covering was verified, in relation to the nominal
covering. The stands volumetric prediction was obtained from the krigage with
simulation in each plantation stand. It was verified that the dendrométric characteristics
measured in the forestry inventory presented spatially structured. This result suggested
that, in the forestry inventory processing, spatial component should be considered, i.e., the plots should not be treated separately. It seems tha t the AIC and the cross validation
for semi variance function model selection must be associated. It was detected that both
classic and geostatistic confidence intervals presented lower covering than that of the
nominal covering, for a spatial continuous population. However, the confidence
covering interval of the classic estimator was much lower than the nominal covering,
showing substantial bias in the estimate of the average variance, when there is structure
of spatial continuity. For fixed populations, the classic estimator provided observed
covering equal to the nominal covering. Thus, proving that the validity of the
randomization for use of the Central Limit Theorem, in the definition of the confidence
interval, independently of the structure of space continuity. The use of the geoestatístic
estimator (block krigage) for estimating stand volume, in the presence of spatial
continuity, is preferred because it provides unbiased and precise estimate at lower cost
as compared to the classic estimator.
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Date de Publication
2004-12-07
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