MI418: Estatística espacial / ME907: Geoestatística

Objetivos

O objetivo da classe é estudar modelos probabilísticos e ferramentas metodológicas para análise de dados espaciais e espaço-temporais. Em particular, consideraremos modelos geoestatísticos de interpolação, regressão espacial, dados areais e processos pontuais espaciais.

Leia a ementa, com o plano de atividades do curso.

Instrutor
   Sala   Horário de atendimentoEmail
Guilherme Ludwig  233       após aula de segunda   gvludwig

Horários
IMECC-L004Segunda a Sexta, 14:00-16:00

Referências
C. Gaetan and X. Guyon. Spatial Statistics and Modelling. Springer, 2010.
N. Cressie. Statistics for Spatial Data. Wiley, 1993.

Referências Adicionais
N. Cressie and C. Wikle. Statistics for Spatio-Temporal Data. Wiley, 2011.
P. Diggle and P. Ribeiro. Model-based Geostatistics. Springer, 2007.
M. Stein. Interpolation of Spatial Data: Some Theory for Kriging. Springer, 1999.
J. Møller and R. Waagepetersen. Statistical Inference and Simulation for Spatial Point Processes. Chapman & Hall, 2003.
A. Baddeley, E. Rubak and R. Turner. Spatial Point Patterns: Methodology and Applications with R. Chapman & Hall, 2015.

Ferramentas de computação
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Avaliação
  Prova  40%
  Trabalho  60%


  Total  100%

Calendário
Note: esse calendário é um plano preliminar e o conteúdo das aulas está sujeito a alterações! Posso incluir mais referências também.

Dia Tópico Material extra
08/01/2019 Introdução, apresentação da disciplina, discussão de exemplos aplicados, visão geral da pesquisa em estatística espacial.
Slides da aula.

09/01/2019 Revisão de processos estocásticos indexados em espaços contínuos.
Gaetan & Guyon: 1.1, 1.2

10/01/2019 Continuidade. Estacionariedade e isotropia.
Gaetan & Guyon: 1.3

11/01/2019 Representações espectrais. Teorema de Bochner. A função de variância e o variograma.
Gaetan & Guyon: 1.4
Stein: 2.5
Lista 1
14/01/2019 Modelos de variograma. Resolução amostral. Variograma empírico.
Cressie: 2.1
Gaetan & Guyon: 1.3
Slides da aula.
15/01/2019 Estimação do variograma: máxima verossimilhança e contrastes.
Gaetan & Guyon: 5.1
16/01/2019 Resultados assintóticos de estimação por contrastes. Predição espacial.
Cressie: 3.1
Gaetan & Guyon: 1.9

17/01/2019 Modelos de Kriging: ordinário, universal. Quantificando incerteza.
Cressie: 3.2, 3.3
Slides da aula.
Dados: Wolfcamp Aquifer
18/01/2019 Não haverá aula: estarei na minha sala oferecendo horário de atendimento durante o período.
21/01/2019 Modelos não-paramétricos em geoestatística. A conexão entre Kriging e thin-plate splines.
Slides da aula.
Lista 2
22/01/2019 Anisotropia e multidimensional scaling.
Diggle & Ribeiro: 3.7
Slides da aula.
Dados: Atlas: loc e dist
23/01/2019 Regressão e Cokriging.
24/01/2019 Kriging trans-Gaussiano. Dependência espacial em modelos lineares generalizados.
Diggle & Ribeiro: 4

25/01/2019 Avaliação
28/01/2019 Modelos espaço-temporais. Variograma e Kriging espaço-temporais.
29/01/2019 Métodos exploratórios para dados espaço-temporais. Dimensionalidade de processos espaço-temporais.
Slides da aula.

30/01/2019 Alguns modelos espaço-temporais. Reticulados e dados areais.
Gaetan & Guyon: 1.6, 1.7

31/01/2019 Campos aleatórios Markovianos. Estatística I de Moran. Modelos CAR e SAR espaciais.
Cressie: 6.

01/02/2019 Estimação por máxima verossimilhança. Exemplos computacionais.
Slides da aula.
IBGE: malha municipal de São Paulo.
IBGE: Indicadores sociais na RMC
SSP: Homicídios na RMC
04/02/2019 Processos pontuais no espaço. Processo de Poisson. Processos com marcas. Processos não-homogêneos.
Møller & Waagepetersen: 2, 3.
05/02/2019 Estatísticas de primeira e segunda ordem. Inferência para processo de Poisson. Regressão para o processo de Poisson. Inferência não-paramétrica.
Slides da aula.

06/02/2019 Processos de Neyman-Scott. Funções K, L. Inferência por contraste.
Baddeley, Rubak & Turner: 7
Slides da aula.

07/02/2019 Processos de Cox. Conexão entre processos de Cox e processos de Neyman-Scott. Processos espaciais de nascimento e morte.
Møller & Waagepetersen: 5, 11.
Slides da aula.

08/02/2019 Processos de Gibbs e inferência por pseudo-verossimilhança.
Møller & Waagepetersen: 6, 9.
Baddeley, Rubak & Turner: 13.
Slides da aula.

11/02/2019 Apresentações:
Rafael: Cucala et al. (2019) A multivariate nonparametric scan statistic for spatial data. Spatial Statistics.
Matheus: Sun et al. (2016) Statistically and computationally efficient estimating equations for large spatial datasets. Journal of Computational and Graphical Statistics.
Andreson: Weller et al. (2016) A Review of Nonparametric Hypothesis Tests of Isotropy Properties in Spatial Data. Statistical Science.
Comentários:
Gustavo
Laila
Leonardo
12/02/2019 Apresentações:
Leonardo: Biangiardo et al. (2013) Spatial and spatio-temporal models with R-INLA. Spatial and Spatio-temporal Epidemiology.
Gustavo: Comas et al. (2019) On the correlation structure between point patterns and linear networks. Spatial Statistics.
Laila: Myllymäki et al. (2017) Global envelope tests for spatial processes. Journal of the Royal Statistical Society: Series B.
Comentários:
Amanda
Talyta
Thainá
13/02/2019 Apresentações:
Thainá: Goicoa et al. (2017) Flexible Bayesian P-splines for smoothing age-specific spatio-temporal mortality patterns. Statistical Methods in Medical Research.
Amanda: Guhaniyogi et al. (2018) Meta-Kriging: Scalable Bayesian Modeling and Inference for Massive Spatial Datasets. Technometrics.
Talyta: Reinhart et al. (2018) Self-exciting point processes with spatial covariates: modelling the dynamics of crime. Journal of the Royal Statistical Society: Series C.
Comentários:
Sérgio
Hugo
Fernanda
14/02/2019 Apresentações:
Hugo: Furrer et al. (2006) Covariance Tapering for Interpolation of Large Spatial Datasets. Journal of Computation and Graphical Statistics.
Sérgio: Rao et al. (2016) Bayesian Inference for Matérn repulsive processes. Journal of the Royal Statistical Society: Series B.
Rodolfo: Krigagem para dados de temperatura mínima na região nordeste.
Comentários:
Matheus
Andreson
Ramom
15/02/2019 Apresentações:
Fernanda: Jeong et al. (2017) Spherical process models for global spatial statistics. Statistical Science.
Ramom: Análise espacial da água subterrânea em Americana.
Pedro: Análise espacial de doenças DRSAI no estado de São Paulo.
Comentários:
Rafael
Pedro
Rodolfo
18/02/2019 Exame