Estimação da abundância por idades, da Pescada (Merluccius merluccius), usando métodos geoestatísticos bayesianos e análise de dados composicionais

Documentos relacionados
MÉTODOS GEOESTATÍSTICOS BASEADOS EM MODELOS, APLICADOS A DADOS COMPOSICIONAIS NA CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS

MÉTODOS GEOESTATÍSTICOS BASEADOS EM MODELOS, APLICADOS A DADOS COMPOSICIONAIS NA CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS

Introdução Variograma Modelos básicos de correlação espacial Modelação Interpolação espacial & Simulação. Geoestatística.

COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS GEOESTATÍSTICOS UNIVARIADO E BIVARIADO NA ESTIMAÇÃO DA CAPTURA POR UNIDADE DE ESFORÇO: UM ESTUDO DE SIMULAÇÃO

Estatística descritiva

UTILIZAÇÃO DE GEOESTATÍSTICA PARA O ESTUDO DO ATRIBUTO COBRE NO SOLO. Gabriel Tambarussi Avancini 1 RESUMO

Implementação e desenvolvimento de modelos matriciais populacionais aplicados a tubarões de profundidade

Predição Espacial Bayesiana Para Dados Composicionais

AVALIAÇÃO E GESTÃO DE RECURSOS PESQUEIROS O Manancial Sul de Pescada como exemplo

Regression and Clinical prediction models

Section 3.4 Intervalos de Confiança Bootstrap Usando Percentis

AMOSTRAGEM COMPLEXA. Bases de Dados IAN-AF Tutorial para análise ponderada recorrendo aos softwares SPSS e R

Estimação do desemprego em pequenas áreas

ESTATÍSTICA COMPUTACIONAL

i j i i Y X X X i j i i i

Inferência estatística

Tipos de pesca em Portugal

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS

Perfil geoestatístico de taxas de infiltração do solo

INTRODUÇÃO À ESTATÍSTICA ESPACIAL. Prof. Anderson Rodrigo da Silva

Um Estudo do Comportamento dos Gráficos de Controle Construídos Via Metodologia de Geoestatística

Modelagem de dados espaciais

ESTIMATIVA E DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL DA BIOMASSA NA FLORESTA OMBRÓFILA MISTA

Biologia Marinha (1º ciclo) Tópicos em Biologia Marinha e Pescas 2007/2008

UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS DISCIPLINA

VERIFICAÇÃO DOS RECURSOS NECESSÁRIOS. Capítulo 1 VARIÁVEIS E AMOSTRAS 1

Capítulo 6 Estatística não-paramétrica

Influencia de Distribuições a priori na Analise Bayesiana em dados de contagem

Testes de hipóteses Paramétricos

Modelos de regressão para dados correlacionados. Cibele Russo

PLANIFICAÇÃO ANUAL MATEMÁTICA 10ºANO. Documento(s) Orientador(es): Programa de Matemática dos Cursos Profissionais TEMAS /DOMÍNI TEMPO AVALIAÇÃO

Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE. Divisão de Processamento de Imagens - DPI

Análise espacial de dados composicionais 56 a RBRAS e 14 o SEAGRO

i j i i Y X X X i j 1 i 2 i i

RESOLUÇÃO Nº 01/2016

Testes de Hipóteses. : Existe efeito

Exemplos Equações de Estimação Generalizadas

Variável dependente Variável independente Coeficiente de regressão Relação causa-efeito

MEDIDAS DE POSIÇÃO E DE DISPERSÃO. Profª Andréa H Dâmaso

CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS

Filipe Ribeiro, Universidade de Évora/MPIDR Trifon I. Missov, MPIDR José Gonçalves Dias, Instituto Universitário de Lisboa (ISCTE-IUL) Maria Filomena

BOOTSTRAP. - APLICAÇÃO DO MB: podem ser aplicados quando existe, ou não, um modelo probabilístico bem definido para os dados.

Sumário. CAPÍTULO 1 Conceitos preliminares 1. CAPÍTULO 2 Descrição de dados: análise monovariada 47

Bioestatística e Computação I

Apontamentos de Introdução às Probabilidades e à Estatística

FACULDADE DE ECONOMIA DO PORTO. Licenciatura em Economia E C O N O M E T R I A II

Exame Final de Métodos Estatísticos

PREVISÃO. Prever o que irá. acontecer. boas decisões com impacto no futuro. Informação disponível. -quantitativa: dados.

Tópicos de Estatística Espacial Pontos

Interpolação. Dr. Marcos Figueiredo

1. Conceitos básicos de estatística Níveis de medição Medidas características de distribuições univariadas 21

Introdução a Métodos de Estimativas Populacionais

Estudo dirigido de Análise Multivariada

Estatística Inferencial

Econometria IV Modelos Lineares de Séries Temporais. Fernando Chague

ISCTE Instituto Superior de Ciências do Trabalho e da Empresa

SUMÁRIO. Prefácio, Espaço amostrai, Definição de probabilidade, Probabilidades finitas dos espaços amostrais fin itos, 20

Análise de dados em Geociências

PLANO DE ENSINO I IDENTIFICAÇÃO. II - EMENTA (Sinopse do Conteúdo) 6. Inferência: Teste de Hipóteses. CURSO: Física Médica. DISCIPLINA: Bioestatística

Análise de variância para experimentos com dependência espacial entre parcelas: abordagem autoregressiva e Geoestatística

TÉCNICAS EXPERIMENTAIS APLICADAS EM CIÊNCIA DO SOLO

Estimação e Testes de Hipóteses

Campus de Botucatu PLANO DE ENSINO ( X ) OBRIGATÓRIA DO NÚCLEO COMUM ÁREA COMPLEMENTAR: ( ) OPTATIVA

ISSN Palavras-chave: Hierarquização geométrica, espaços de Hilbert, simulação estocástica.

Inferência. 1 Estimativa pontual de uma média 2 Estimativa intervalar de uma média. Renata Souza

Análise conjunta de dados longitudinais e de sobrevivência: Abordagem Bayesiana

Fundação Oswaldo Cruz Escola Nacional de Saúde Pública Departamento de Epidemiologia. Estatística espacial. Áreas

ESTATÍSTICA ECONÔMICA A 6EMA

O uso de técnicas geoestatísticas na espacialização da argila do solo

SCC0173 Mineração de Dados Biológicos

1 Que é Estatística?, 1. 2 Séries Estatísticas, 9. 3 Medidas Descritivas, 27

CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS

A Bayesian Reassessment of Nearest-Neighbor Classification (2009)

Técnicas Computacionais em Probabilidade e Estatística I. Aula I

Métodos Quantitativos II

Comparação entre intervalos de confiança calculados com métodos bootstrap e intervalos assintóticos

CONHECIMENTOS ESPECÍFICOS

Professora: Susana Costa

Bioestatística e Computação I

Séries Temporais e Modelos Dinâmicos. Econometria. Marcelo C. Medeiros. Aula 9

INCERTEZAS E COVARIÂNCIAS EM MEDIÇÕES COM MULTÍMETROS DIGITAIS

ESTATÍSTICA ECONÔMICA A 6EMA

Introdução à estatística univariada através da linguagem R

PARTE TEÓRICA Perguntas de escolha múltipla

VARIABILIDADE ESPACIAL DA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA NO SOLO EM UM TALHÃO DE LARANJA: AMOSTRAS EM GRIDES REGULARES. Lucas Santana da Cunha 1 RESUMO

Avaliação Monte Carlo do teste para comparação de duas matrizes de covariâncias normais na presença de correlação

Capacitação em R e RStudio PROJETO DE EXTENSÃO. Software R: capacitação em análise estatística de dados utilizando um software livre.

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO PRO-REITORIA DE GRADUAÇÃO PROGRAMA GERAL DE DISCIPLINA

Inferência. 1 Estimativa pontual de uma média 2 Estimativa intervalar de uma média. Renata Souza

Autocorrelação Espacial. Sistemas de Informação Geográfica II. Estatística espacial MAUP. Estatísticas espaciais. Estatística espacial

6EMA Lucas Santana da Cunha 19 de abril de Universidade Estadual de Londrina

A Importância do Desenho Amostral. Donald Pianto Departamento de Estatística UnB

Análise de Dados Composicionais Via Árvores de Regressão

ANÁLISE DE DADOS AMBIENTAIS DO ESTADO DO PIAUÍ UTILIZANDO A DISTRIBUIÇÃO DE PARETO GENERALIZADA (GPD)

Estatística Computacional (Licenciatura em Matemática) Duração: 2h Exame 14/06/10 NOME:

GRUPO I. sucedem ao longo do ano. de trabalho ou número de trabalhadores). Fig. 1

Transcrição:

Seminários avançados CIMA (UAlg): 10 Janeiro 2008 Estimação da abundância por idades, da Pescada (Merluccius merluccius), usando métodos geoestatísticos bayesianos e análise de dados composicionais UAlg Ernesto Jardim (IPIMAR) <ernesto@ipimar.pt> & Paulo Ribeiro Jr (UFPR)

Resumo 1) Introdução: objectivos 2) Material: campanhas demersais IPIMAR e Pescada; 3) Métodos: decomposição do índice de abundância, métodos estatísticos, pressupostos; 4) Resultados: composições por idades, índice abundância anual, distribuição espacial de Pescada, índice abundância anual por idade; 5) Discussão:

Introdução Motivação: Necessidade de obter indicadores da abundância por idade dos recursos pesqueiros, para utilização na avaliação e posterior aconselhamento sobre exploração dos mesmos, considerando os vários aspectos que influenciam a abundância (espaço/tempo) e contabilizando correctamente a incerteza associada. Produção de dados para ambientes de simulação como Avaliação de Estratégias de Gestão. Alguns problemas técnicos relacionados com o tipo de dados recolhidos nas campanhas demersais (sobredispersão, esforço amostral reduzido).

Introdução Objectivos: Propôr metodologia estatística para estimar índices de abundância por idade, combinando a distribuição espacial do recurso e a sua estrutura populacional. Propôr métodos de simulação para obter distribuição estatística completa dos índices de abundância. Explorar soluções para questões técnicas relacionadas com sobredispersão e grande quantidade de observações nulas.

Material Campanhas demersais: Na costa continental desde 1979 com NI Noruega e NI Capricórnio. Estimar índices de abundância e biomassa e distribuição espacial das espécies comerciais mais importantes. Obter parâmetros biológicos individuais de pescada, carapau, verdinho, areeiros e tamboris. Desenho amostral aleatório estratificado, arrastos de 30 minutos. Rede NCT 180/96 com saco de 20mm de malhagem. Abertura vertical de 4.8m e horizontal de 15.6m. Série Outono dirigida a estimar abundância de recrutas. Série Primavera dirigida a estimar abundância de adultos. Dados: observações de número de pescadas de uma determinada idade capturadas por hora, data/hora, localização geográfica, profundidade, tempo de arrasto, salinidade e temperatura de fundo.

Material Pescada: Existe em toda a costa europeia atlântica. Em Portugal desova entre Dezembro e Abril, recruta à pesca entre Setembro e Novembro. Muito importante comercialmente. Capturada pelas frotas arrasto, polivalente e palangre. Existe em toda a costa continental e é desembarcada em quase todos os portos. Desembarques à volta de 2000 toneladas ano (40% arrasto, 50% polivalente, 10% palangre). Unidade de gestão Ibérica fora dos limites biológicos de segurança, sujeita a plano de recuperação.

Material Yearly maps with locations of hauls (+) and observed catches of Hake during the Autumn series of the Portuguese bottom trawl survey. The gray circles are proportional to the logarithm of the numbers of individuals caught per hour.

Métodos Considerando: i=1,, n idade j=1,, m ano I ij =abundância por idade P ij =proporção deindivíduos por idade Y j = i I=abundânciatotal I i j =Y i P i j Factorização permite utilizar métodos adequados ao tipo de dados. Pressuposto de independência entre Y e P.

Métodos P i foi modelado usando compositional data analysis (Aitchison 1982, 2003), em particular a transformação Additive log-ratio que transforma um vector de proporções (composição) em dados gaussianos multivariados. 1) transformar dados 2) calcular parâmetros da gaussiana multivariada 3) reamostrar com bootstrap paramétrico 1000 vezes 4) transformar simulações para a escala original 5) calcular estatísticas de interesse, mediana, intervalos de confiança, etc. Aitchison, J., 1982. The statistical analysis of compositional data. Journal of the Royal Statistical Society. Series B 44 (2), 139 177. Aitchison, J., 2003. The Statistical Analysis of Compositional Data. The Blackburn Press.

Métodos Y i foi modelado usando geoestatística Model Based Geostatistics (Diggle et al. 1998; Diggle and Ribeiro 2007) de forma a considerar explicitamente a correlação espacial entre localizações, recorrendo a metodologia bayesiana para considerar a incerteza nos parâmetros. Z x =observações comruídodeum processoestocástico x=localizaçõesem R 2 Z x =S x ε ε=ga u 0,τ 2 S x processoestocástico estacionário E [ S x ]=β V a r [ S x ]=σ 2 ρ h =C o r r [ S x, S x ] Z x MVG β,θ = σ 2,φ,τ 2 Diggle, P., Ribeiro, P., 2007. Model-based Geostatistics. Springer, New York. Diggle, P. J., Tawn, J. A., Moyeed, R. A., 1998. Model-based geostatistics (with discussion). Appl. Statist. 47, 299 350.

Métodos Análise geoestatística: 1) GLM com erros binomais negativos e função de ligação log para calibrar observações e tratar problema de sobre dispersão Z x =f Y x 2) função de correlação exponencial 3) definir prioris para (iguais todos os anos) 4) obter posterioris 5) previsão (kriging) 6) simulação condicional 7) estimar índice anual Y i =exp 8) estimar distribuição espacial Z x 0

Métodos Considerando: s=1,, S simulação I i j s =Y i s P i j s Simulações permitem obter a distribuição do índice de abundância e abrem perspectivas novas de análise dos resultados.

Resultados P i Age compositions empirical distribution obtained by parametric bootstrap. The full circle represents the median proportion and the gray lines represent the confidence interval computed by the 0.025 and 0.975 percentiles.

Resultados Y i Yearly abundance estimates by design statistics (dashed line) and geostatistics (full line). The black circle represents the median abundance and the gray lines represent the confidence interval computed by the 0.025 and 0.975 percentiles.

Resultados Z x 0 Spatial distribution of abundance by year standardized to the second fortnight of October. The gray degrees are proportional to the number of individuals caught per unit effort, rescaled to the maximum estimate within each year. The black = 1; white = 0.

Resultados I ij Abundance at age and year standardized to have mean 0 and variance 1. Design estimates in dashed line and geostatistical estimates in full line.

Conclusões Vantagens do modelo proposto: Considera as fontes de variabilidade mais importantes: padrões espaciais e estrutura etária. Permite a utilização de metodologias adaptadas à natureza das variáveis. Modelo paramétrico que permite a utilização de simulação estocástica para explorar características do modelo e produzir dados de entrada para ambientes de simulação com a Avaliação de Estratégias de Gestão (MSE). Reduz o problema da sobredispersão dos dados de campanhas, causado por muitas observações nulas e algumas observações muito elevadas: O modelo espacial usa dados agregados => menos observações nulas Observações nulas em idades pouco representadas são tratadas pelo modelo composicional, onde têm menos efeito nos resultados. Desvantagens do modelo: Estatisticamente complexo e exigente. Pressuposto de independência entre Y e P. Revisão dos valores dos índices com a integração de um novo ano.

Obrigado! Ernesto Jardim (IPIMAR) <ernesto@ipimar.pt>