APAKAH geostatistik?

Situs ini dikelola oleh Donald E. Myers

Anda tidak perlu menjadi seorang ahli statistik untuk membuat baik penggunaan geostatistik, tetapi Anda mungkin perlu bantuan, dukungan, bimbingan (geo?) Statistik. Seorang insinyur yang baik, ekologi, biologi, ilmuwan tanaman, hidrologi, fisikawan tanah sudah memiliki awal yang baik, karena geostatistik hanya ilmu yang baik dibawa up to date dengan pengakuan bahwa fenomena alam yang tunduk pada variasi spasial. Studi Anda geostatistik tidak akan menggantikan pengetahuan lain yang Anda miliki; bukan, itu akan memperluas pengetahuan Anda dan membuatnya lebih bermanfaat. 
 

(Diparafrasekan dari kutipan dari William Edwards Deming)

SEDIKIT SEJARAH 
 

Penerapan statistik untuk masalah geologi dan pertambangan serta tanggal hidrologi kembali waktu yang cukup. Untuk sementara waktu, geostatistik dimaksudkan statistik diterapkan geologi atau mungkin lebih umum untuk masalah dalam ilmu bumi. Dimulai pada pertengahan 60-an dan terutama di pertengahan 70-an menjadi jauh berafiliasi lebih dekat dengan karya Georges Matheron dan mungkin koneksi yang masih berlaku satu hari. Karena banyak karya awal dan juga bahwa dari murid-muridnya muncul terutama di Perancis itu tidak dikenal di Amerika Serikat dan negara-negara lain. Beberapa peristiwa mulai mengubah itu namun. Pada tahun 1975 sebuah NATO ASI diadakan dekat Roma, Italia pada lanjutan geostatistik di Industri Pertambangan . Proses berisi surat-surat yang terutama dalam bahasa Inggris. Ini telah didahului oleh satu set catatan (oleh Matheron) yang disiapkan untuk program musim panas di Fontainebleau. Catatan ini dalam bahasa Inggris, tetapi tidak tersedia. Sebuah artikel teoritis yang lebih definitif muncul di Probability J. Terapan pada tahun 1973. 
 

Matheron Apakah profesor di Ecole Normale Superieure yang des Mines de Paris (School of Mines), salah satu écoles grandes . Sebagai bagian dari langkah umum dari unit penelitian dari lokasi utama di Paris (berdekatan dengan Jardin du Luxembourg), yang Morfologi Matematika Didirikan Matheron Center. Kemudian est ini devenu dua program, satu di matematika morfologi dan satu di geostatistik. Matheron pensiun sebagai Direktur Pusat hanya tahun lalu. seri dua Volume Jean Serra pada morfologi matematika dan analisis gambar terkenal dan didasarkan pada buku Matheron ini Sebelumnya pada teori himpunan acak. Dua siswa Matheron ini Apakah berperan dalam Menanamkan geostatistik di Amerika Utara. Andre Journel Pindah ke Stanford University pada tahun 1978 dan co-menulis aussi Pertambangan geostatistik dengan Ch. Huijbrechts. Michel David SUDAH Sebelumnya Pindah ke Ecole Polytechnique di Montreal dan pada tahun 1977 diterbitkan Geostatistik Cadangan Bijih Estimasi . Apakah Journel di Departemen gawang Terapan Ilmu Bumi Baru lebih departemen itu telah ditutup dan dia sekarang di Departemen Teknik Perminyakan dan TELAH Didirikan (dengan bantuan berbagai perusahaan minyak) Stanford Center for Forecasting Reservoir. 
 

Karya Matheron ini tidak diterima dengan baik di masyarakat statistik untuk jangka waktu meskipun sejumlah ahli statistik menonjol adalah pengunjung di Fountainebleau di '70-an, 80-an dan' 90-an. Dalam bagian ini adalah karena perasaan bahwa beberapa pekerjaan adalah duplikasi hasil yang sudah terkenal namun dengan nama yang berbeda. Kecenderungan Matheron untuk hanya mempublikasikan di Perancis dan hanya dalam "catatan internal" di Pusat mungkin berkontribusi persepsi ini. Namun sekarang, geostatistik telah membentuk tempat untuk dirinya sendiri baik di dalam jurnal statistik dan di meeings nasional. Pada pertengahan '80, dengan bantuan M. Armstrong, indeks catatan yang diterbitkan di Geologi Matematika , sementara itu mungkin untuk memesan salinan zeroxed dari Pusat ada repositori umumnya diakses di luar Center. Indeks disebutkan di atas sekarang baik dari tanggal. Sekali lagi dengan bantuan dari M. Armstrong, sejumlah kecil catatan ini telah muncul sebagai artikel jurnal.GLOSARIUM 
 

Perangkat lunak

Pada akhir '70an Pusat de Geostatistique, Fountainebleau, memulai program tingkat master di geostatistik (dua tahun) yang menarik aliran siswa dari industri dan pemerintah di berbagai negara. Dalam kerjasama dengan Shell Oil dan Biro de Recherche Geologie mathématiques (USGS Perancis), paket perangkat lunak komersial yang disebut BLUEPACK dikembangkan. Versi awal hanya porting ke VAX tapi penggantinya, Isatis, tersedia pada sejumlah platform workstation. Hal ini dipasarkan di Amerika Serikat oleh GEOMATH dari Houston. Geostatistik tanpa komputer adalah bunga kecil, dalam banyak hal perkembangan geostatistik paralel mereka dalam komputasi, terutama penampilan PC dan workstation. 
 

Publikasi dan Konferensi

Dua volume kecil di geostatistik fokus pada pertambangan muncul dalam bahasa Inggris di 70, salah satu oleh Jean-Michel Rendu dan satu oleh Isabel Clark. Pada akhir 80-an volume oleh Isaaks dan Srivastava muncul, kemudian sebuah buku oleh Noel Cressie (pada topik yang lebih umum dari statistik spasial tetapi termasuk geostatistik). 
 

Pada musim panas 1983 kedua NATO ASI diadakan di Lake Tahoe, NV dengan campuran lebih internasional dan termasuk peneliti dari satu set aplikasi yang lebih luas. Berkat serangkaian empat makalah oleh Richard Webster dan beberapa murid-muridnya (kemudian di Rothamstead Research Center di Inggris), geostatistik dikenal dalam ilmu tanah. Ini muncul di J. Ilmu Tanah (1980-1981). Pada tahun 1979 di Praha, Asosiasi Internasional Ahli Geologi Matematika didirikan dan kemudian mulai menerbitkan J. dari Int. Assn. Matematika. Ahli Geologi (kemudian nama itu resmi berubah untuk hanya Matematika Geologi ). Sementara jurnal itu tidak terbatas pada geostatistik dengan cepat menjadi tempat utama untuk mempublikasikan makalah tersebut. Sebuah kongres geostatistik internasional ketiga diadakan di Avignon, Prancis pada tahun 1988, keempat di Troia, Portugal pada tahun 1992 dan terbaru di Wollongong, Australia pada tahun 1996. Setelah tahun 1983 konferensi, Andre Journel dan Leon Borgman (University of Wyoming) mengusulkan retret musim panas tahunan di geostatistik ditujukan peneliti di Amerika Utara. Yang pertama diadakan di dekat DuBois, Wyoming pada bulan Agustus 1984. Kelompok ini kecil dan keluarga didorong, sesi yang informal dan tidak ada proses yang diproduksi tetapi kemudian newsletter dimulai yang telah muncul jarang sejak saat itu. A non-organisasi didirikan pada tahun 1987 di sebuah pertemuan di Chirachaua Mtns tenggara dari Tucson, ada tidak ada iuran, tidak ada daftar keanggotaan, tidak ada harga berlangganan untuk newsletter tapi relawan akan diminta setiap tahun untuk mengatur pertemuan. Beberapa telah diselenggarakan di Kanada serta Amerika Serikat dan pada tahun 1996 pertemuan diadakan di Guanajuato, MX. Setelah pembentukan newsletter di Amerika Utara buletin lain ditujukan untuk masyarakat Eropa didirikan. 
 

Setelah 1983 pertemuan beberapa anggota staf di EPA-Las Vegas menjadi tertarik dalam penerapan geostatistik untuk pemantauan lingkungan dan penilaian. Selain dukungan riset untuk sejumlah individu dan program, EPA menugaskan paket perangkat lunak geostatistik, GEO-EAS, yang kemudian dilepaskan ke domain publik. GEO-EAS adalah program DOS tetapi termasuk sistem berbasis menu yang membuatnya cukup ramah dan harga adalah kanan. Sayangnya karena berbagai alasan EPA belum terus mendukung perangkat lunak dan belum diperbarui selama beberapa tahun. Pada tahun 1992 Andre Journel dan Clayton Deutsch diterbitkan GSLIB yang termasuk floppy disk. Ini adalah serangkaian luas program geostatistik (FORTRAN kode sumber) dan manual pengguna. Versi saat ini dari kode yang tersedia di situs web di Stanford. Sayangnya program tidak termasuk segala bentuk GUI dan dimaksudkan untuk dijalankan dalam modus batch. Mereka adalah compilable pada berbagai platform namun. Pada tahun 1996 Yvan Pannatier diterbitkan VARIOWIN bersama-sama dengan floppy disk. VARIOWIN adalah versi MS-Windows dua komponen GEO-EAS. Hal ini memungkinkan untuk set data yang jauh lebih besar daripada di GEO-EAS dan juga pemodelan variogram interaktif. 
 

Geostatistik di University of Arizona

Geostatistik telah mengajar di University of Arizona sejak jatuhnya 1982, namun kerja kolaboratif terjadi mulai jauh lebih awal antara YC Kim dan Donald Myers, AW Warrick (Tanah, Air dan Ilmu Lingkungan Hidup) dan Donald Myers. Kursus cepat menarik siswa dari berbagai departemen; Teknik Pertambangan, Hidrologi, Tanah, Air dan Ilmu Lingkungan. Baru-baru ini mahasiswa dari Remote Sensing, Penyakit Tumbuhan, Geografi, Pohon-Ring Lab, Sumber Daya Alam telah tertarik. Ini adalah konsekuensi langsung dari sifat kuantitatif penelitian di berbagai program 
 

Perkembangan lainnya

Ada tiga perkembangan lain yang tidak boleh diabaikan. B. Matern, bekerja di Swedia dikembangkan dasarnya teori sejajar Matheron tetapi dengan aplikasi terutama di bidang kehutanan. Karyanya muncul di Swedia pada tahun 1960 dan tidak diterjemahkan ke dalam bahasa Inggris sampai tahun 1986 (Springer-Verlag). Y. Ghandin bekerja di bekas Uni Soviet diterapkan karyanya terutama dalam Meteorologi dan ilmu atmosfer di mana ia dikenal sebagai Analisis Objective. pekerjaan ini tidak muncul dalam bahasa Inggris sampai jauh kemudian ketika ia beremigrasi ke Isreal. Akhirnya pada tahun 1971, R. Hardy (Iowa State University) bekerja pada masalah yang berkaitan dengan interpolasi data gravitasi, mengembangkan apa yang dikenal sebagai Radial Fungsi Dasar. Karyanya jauh lebih dikenal dalam literatur analisis numerik. 
 

Aplikasi

Geostatistik sangat banyak disiplin diterapkan (atau mungkin bahkan tidak disiplin), perkembangannya telah karya insinyur pertambangan, insinyur perminyakan, hidrologi, ilmuwan tanah, geologi serta statistik. Ada aplikasi dalam epidemiologi, patologi tanaman atau entomologi serta kehutanan, ilmu atmosfer, perubahan global, geografi. Ada beberapa tumpang tindih dengan GIS (sistem informasi geografis) dan statistik spasial pada umumnya. Dua jurnal lainnya terutama harus dicatat, Sumber Daya Air Penelitian dan J. Ilmu Tanah Society of America . Baru-baru ini artikel mulai muncul di Environmetric s, Penginderaan Jauh Lingkungan Hidup serta banyak orang lain terlalu banyak untuk disebutkan. 
 

Seperti disebutkan di atas, hidrologi adalah sebuah aplikasi awal, aktivitas di tiga lokasi harus dicatat; Kelompok L. Gelhar di MIT (yang memiliki link ke New Mexico Tech di Socorro), kelompok Hidrologi di Fontainebleau (khususnya G. DeMarsily yang sekarang di Universite Paris-Jussieu) dan tentu saja Departemen Hidrologi di University of Arizona. 
 

MASALAH DAN TUJUAN

Dalam satu hal geostatistik mungkin dipandang hanya sebagai metodologi untuk interpolasi data pada pola yang tidak teratur tapi ini terlalu sederhana. Sejumlah metode interpolasi / algoritma yang sudah terkenal ketika geostatistik mulai dikenal. Inverse Jarak Pembobotan dan Analisis Permukaan Trend serta lebih sederhana Tetangga terdekat Algoritma. 
 

Pertama-tama, geostatistik berkaitan dengan tata ruang data. Artinya, setiap nilai data yang terkait dengan lokasi dalam ruang dan ada setidaknya koneksi tersirat antara lokasi dan nilai data. "Lokasi" setidaknya memiliki dua makna; satu hanyalah sebuah titik dalam ruang (yang hanya ada dalam arti matematika abstrak) dan kedua dengan luas atau volume dalam ruang. Misalnya, nilai data yang terkait dengan luas mungkin nilai rata-rata dari variabel yang diamati, rata-rata lebih dari volume tersebut. Dalam kasus terakhir area atau volume sering disebut "dukungan" dari data. Hal ini berkaitan erat dengan gagasan dukungan dari ukuran. Biarkan x , y , ...., w menjadi poin (bukan hanya koordinat) dalam 1, 2, atau 3 dimensi ruang dan Z ( x ), Z ( y ), .... menunjukkan nilai-nilai yang diamati di lokasi tersebut. Sebagai contoh, mungkin ini kelas tembaga, suhu, konduktivitas hidrolik, konsentrasi polutan. Sekarang anggaplah bahwa t adalah lokasi yang tidak "sampel". Tujuannya kemudian adalah untuk memperkirakan / memprediksi nilai Z ( t ) (dan lokasi data serta lokasi t ). Jika hanya informasi ini diberikan maka masalah sakit-diajukan, yaitu, tidak memiliki solusi yang unik. Salah satu cara untuk mendapatkan solusi yang unik adalah untuk memperkenalkan model menjadi masalah. Ada dua cara untuk melakukan ini; satu adalah deterministik dan yang kedua adalah stokastik atau statistik. Kedua pendekatan harus entah bagaimana menggabungkan ide bahwa ada ketidakpastian terkait dengan langkah estimasi / prediksi. Nilai di lokasi tanpa sampel tidak sendiri acak tetapi pengetahuan kita itu tidak pasti. Salah satu pendekatan maka adalah untuk mengobati Z ( x ), Z ( y ), .... dan Z ( t ) sebagai nilai-nilai variabel acak. JIKA distribusi gabungan dari variabel-variabel acak dikenal maka "terbaik" estimator (terbaik berarti berisi dan memiliki varians minimal kesalahan estimasi) akan menjadi ekspektasi bersyarat dari Z ( t ) diberikan nilai dari variabel acak lainnya. Namun data hanya terdiri dari satu pengamatan variabel acak Z ( x ), Z ( y ), .... dan tidak ada variabel acak Z ( t ), maka tidak mungkin untuk memperkirakan atau model distribusi ini menggunakan standar cara pemodelan atau probabilitas pas distribusi.

Source: http://www.u.arizona.edu/~donaldm/homepage/whatis.html