geostatystyka

geostatystyka

[gr. gḗ ‘ziemia’, łac. status ‘stan rzeczy’],

mat. dział statystyki mat. poświęcony analizowaniu i prognozowaniu procesów umiejscowionych w przestrzeni i przebiegających w czasie (stochastyczne procesy).

W g. zakłada się, że zależność między wartościami obserwowanego procesu w punktach przestrzeni zależy od wzajemnego położenia tych punktów; siłę tej zależności wyraża się za pomocą autokorelacji przestrzennej lub też wariogramu. Pierwsze prace z g. dotyczyły procesów, których wariogram zależy jedynie od odległości między punktami (tzw. procesy istotnie stacjonarne), a rozkład prawdopodobieństwa wartości procesu jest normalny (rozkład zmiennej losowej). Najnowsze badania są związane z modelami procesów lokalnie stacjonarnych (regionalizacja), nieizotropowych i o dowolnych rozkładach. Dużą rolę w g. odgrywają badania procesów o wartościach dyskretnych, mające zastosowanie w modelach zjawisk jakościowych (np. występowanie chorób). Głównym zadaniem g. jest modelowanie i estymacja (estymacji teoria) wariogramu oraz szacowanie (kriging) i prognozowanie wartości procesu na danym obszarze na podstawie pomiarów zebranych w wybranych punktach obserwacyjnych. W praktyce ważnym zagadnieniem jest wybór minim. liczby punktów obserwacyjnych, tak aby było możliwe oszacowanie wartości procesu z zadaną dokładnością.

Nazwa „geostatystyka” powstała z połączenia nazw „geologia” i „statystyka”, gdyż pierwsze prace z tej dziedziny (G. Matheron 1963) dotyczyły zastosowania metod statyst. w geologii. Obecnie (2001) metody g. znajdują zastosowanie w geologii (poszukiwanie złóż minerałów), ekologii (koncentracje zanieczyszczeń), meteorologii (modelowanie i prognoza procesów meteorologicznych), ekonomii (rozkład cen w czasie i przestrzeni), epidemiologii (mapy ryzyka zachorowań).

Andrzej Dąbrowski