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Type: Dissertação
Title: Modelagem espaço-temporal do desmatamento na Amazônia brasileira: uma abordagem via modelos de regressão com coeficientes variando no espaço e no tempo
Author(s)/Inventor(s): Mendoza Sánchez, Maritza
Advisor: Pereira, João Batista de Morais
Abstract: O desmatamento na Amazônia brasileira é um problema ambiental crítico, com impactos significativos no clima, na biodiversidade e no ciclo do carbono. Modelar a dinâmica espaço-temporal desse processo pode ser de extrema importância para compreender seus padrões e identificar fatores associados. Assim, neste trabalho, propõe-se uma modelagem espaço-temporal para a proporção da área desmatada no bioma Amazônia, explorando diferentes abordagens metodológicas. Inicialmente, é utilizado o modelo de regressão geograficamente ponderada (GWR, na sigla em inglês) para analisar a variabilidade espacial e o modelo de regressão geograficamente e temporalmente ponderada (GTWR, na sigla em inglês) para analisar a variabilidade espaço-temporal dos efeitos das variáveis associadas ao desmatamento. A partir dessas análises e da limitação dos modelos GWR e GTWR, identificou-se a necessidade de uma abordagem mais robusta, levando à adoção de um modelo de regressão espaço-temporal com coeficientes variando no espaço e no tempo. Especificamente, considerou-se um modelo normal para o logit da proporção de área desmatada, em que a variabilidade espacial dos coeficientes é capturada por modelos autorregressivos condicionais (CAR) e a variabilidade temporal por modelos lineares dinâmicos. Como alternativa ao modelo normal, também se propõe um modelo de regressão beta, que modela diretamente a proporção de área desmatada em sua escala original. A avaliação desses modelos foi realizada por meio de aplicações em dados simulados e em dados reais para municípios do estado do Pará. O modelo normal foi aplicado também para dados reais de municípios de todo o Bioma Amazônico. A inferência seguiu o enfoque bayesiano, utilizando métodos de Monte Carlo via cadeias de Markov para estimar os parâmetros. Os resultados obtidos proporcionam uma compreensão mais aprofundada dos fatores que influenciam o desmatamento e apresentam ferramentas metodológicas que podem contribuir para estudos ambientais e a formulação de políticas públicas.
Abstract: Deforestation in the Brazilian Amazon is a critical environmental issue with significant impacts on climate, biodiversity, and the carbon cycle. Modeling the spatiotemporal dynamics of this process is crucial for understanding its patterns and identifying associated factors. Therefore, this study proposes a spatiotemporal modeling approach for the proportion of deforested area in the Amazon biome, exploring different methodological approaches. Initially, the Geographically Weighted Regression (GWR) model is employed to analyze spatial variability, and the Geographically and Temporally Weighted Regression (GTWR) model is used to assess the spatiotemporal variability of the effects of variables associated with deforestation. Based on these analyses and the limitations of GWR and GTWR models, the need for a more robust approach was identified, leading to the adoption of a spatiotemporal regression model with coefficients varying across space and time. Specifically, a normal model is considered for the logit of the proportion of deforested area, where the spatial variability of the coefficients is captured by Conditional Autoregressive (CAR) models and the temporal variability by dynamic linear models. As an alternative to the normal model, a beta regression model is also proposed, which directly models the proportion of deforested area in its original scale. The evaluation of these models was performed using applications on both simulated and real data for municipalities in the state of Pará. The normal model was also applied to real data from municipalities across the entire Amazon biome. The inference followed a Bayesian approach, employing Markov Chain Monte Carlo methods to estimate the parameters. The results provide a deeper understanding of the factors influencing deforestation and present methodological tools that can contribute to environmental studies and the formulation of public policies.
Keywords: Desmatamento
Modelos espaço-temporais
Modelos dinâmicos
Regressão
Deforestation
Spatiotemporal models
Dynamic models
Regression
Subject CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Estatística
Production unit: Instituto de Matemática
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: 2025
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Estatística

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