Universidad de Jaén

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Guía docente 2016-17 - 74312002 - Análisis de datos ambientales y geoestadística

TITULACIÓN: Máster Univ. en Análisis, gestión y restauración del medio físico
CENTRO: Centro de Estudios de Postgrado
CURSO: 2016-17
ASIGNATURA: Análisis de datos ambientales y geoestadística
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Análisis de datos ambientales y geoestadística
CÓDIGO: 74312002 CURSO ACADÉMICO: 2016-17
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 4.0 CURSO: 1 CUATRIMESTRE: PC
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_529124.html
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: CALERO GONZÁLEZ, JULIO ANTONIO
IMPARTE: Teoría [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U117 - GEOLOGÍA
ÁREA: 240 - EDAFOLOGÍA Y QUÍMICA AGRÍCOLA
N. DESPACHO: B3 - 311 E-MAIL: jcalero@ujaen.es TLF: 953212032
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/5881
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2606-307X
 
NOMBRE: DELGADO GARCÍA, JORGE
IMPARTE: Teoría
DEPARTAMENTO: U119 - INGENIERÍA CARTOGR. GEODESICA Y FOTOGRAM
ÁREA: 505 - INGENIERÍA CARTOGRÁFICA, GEODÉSICA Y FOTOGRAMETRÍA
N. DESPACHO: A3 - 320 E-MAIL: jdelgado@ujaen.es TLF: 953-212468
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/58140
URL WEB: http://coello.ujaen.es/perfil.php?option=9
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9988-988X
 
NOMBRE: JIMÉNEZ ESPINOSA, ROSARIO
IMPARTE: Teoría
DEPARTAMENTO: U117 - GEOLOGÍA
ÁREA: 427 - GEODINÁMICA EXTERNA
N. DESPACHO: B3 - 332 E-MAIL: respino@ujaen.es TLF: -
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/58168
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7080-4405
 
NOMBRE: SERRANO CHICA, JOSÉ MARÍA
IMPARTE: Teoría
DEPARTAMENTO: U118 - INFORMÁTICA
ÁREA: 075 - CIENCIA DE LA COMPUTACIÓN E INT. ARTIFICIAL
N. DESPACHO: A3 - 118 E-MAIL: jschica@ujaen.es TLF: 953212913
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/58364
URL WEB: https://www.ujaen.es/departamentos/dinformatica/contactos/serrano-chica-jose-maria
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5046-0724
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:

No se requieren prerrequisitos previos diferentes de los exigidos para el acceso y la admisión al Máster.

CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

La presente asignatura se integra en el "Módulo 2: Técnicas avanzadas de análisis de datos de información geoambiental", constituyendo una herramienta básica para la adquisición, tratamiento y extracción de información de campo y laboratorio, de las demás asignaturas del Máster que apliquen un enfoque riguroso y cuantitativo. 

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Se recomienda haber cursado previamente alguna asignatura básicas de estadística, común a los primeros cursos en las ramas de Ciencias Experimentales, Sociales e Ingeniería.

No obstante, a fin de compensar posibles lagunas en la formación del alumnado, se colgará en los espacios de la plataforma docente unos contenidos básicos y la bibliografía donde adquirirlos.

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
código Denominación de la competencia
CB6 Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
CB8 Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
CB9 Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
CE2 Relacionar y situar la Estadística en los procesos científicos, en particular en el campo ambiental.
CE20 Capacidad de análisis e interpretación de datos para la evaluación y prevención de riesgos geológicos.
CE3 Capacidad de aplicar metodologías de análisis de datos espaciales en la caracterización del medio físico.
CG5 Generar conocimiento cualitativo y cuantitativo a partir de observaciones de campo en las diversas disciplinas relacionadas con el medio físico
CG9 Aprender a manejar las herramientas informáticas adecuadas para la extracción, análisis, gestión y representación del conocimiento de las bases de datos ambientales
CT1 Ser capaz de resolver problemas y aplicar conocimientos aprendidos a la práctica
CT2 Capacidad para las relaciones interpersonales y el trabajo en equipos de carácter interdisciplinar
CT3 Capacidad de organización, planificación y de gestión de la información
 
Resultados de aprendizaje
Resultado R6 Conocer y saber utilizar las herramientas estadísticas, numéricas y gráficas para la descripción, exploración y análisis de un conjuntos de datos de procedencia ambiental.
Resultado R7 Comprender el proceso de modelización en Estadística y ser capaz de aplicar modelos adecuados a situaciones ambientales complejas.
Resultado R8 Saber analizar los fenómenos naturales como desde la vertiente espacial, con el fin de realizar una modelación del medio físico a través de los métodos de estimación y simulación geoestadística.
Resultado R9 Saber realizar un análisis de datos usando programas estadísticos computacionales.
5. CONTENIDOS

Tema 1. Introducción a la asignatura.

BLOQUE TEMÁTICO 1. Estadística ambiental. Temas 2-4. Prácticas 1-3.

BLOQUE TEMÁTICO 2. Técnicas avanzadas de análisis de datos ambientales. Temas 5-6. Prácticas 4-5.

BLOQUE TEMÁTICO 3. Geoestadística ambiental. Temas 7-11. Prácticas 6-8.

BLOQUE TEMÁTICO 1. Estadística ambiental. Tema 2: Diseño factorial y Modelos lineales generalizados. Tema 3: Estadística multivariante: Análisis factorial y Análisis cluster. Tema 4: Análisis de información cualitativa. Pruebas no paramétricas. Análisis multivariante de datos categóricos: Escalamiento óptimo y Análisis de correspondencias.

Práctica 1. Factores ambientales implicados en la respuesta del olivo en cultivos convencionales y ecológicos: ANOVA de dos vías, Análisis factorial y Análisis cluster. Práctica 2. Ensayo sobre la presencia de metales pesados en la generación de co-compost a partir de lodos residuales: Diseño factorial 3x3. Práctica 3. Empleo de técnicas de Escalamiento óptimo para elaborar índices de calidad del suelo.

BLOQUE TEMÁTICO 2. Técnicas Avanzadas de Análisis de Datos Ambientales. Tema 5: Fundamentos de Bases de datos ambientales. Tema 6: Técnicas de Minería de datos. Introducción a la Minería de datos. Técnicas no supervisadas y descriptivas. Técnicas supervisadas y predictivas. 

Práctica 4. Extracción de información a partir de Bases de datos agroambientales en la Provincia de Granada: reglas de asociación y dependencias aproximadas. Práctica 5. Introducción a RapidMiner. Predicción de la producción de olivar mediante Regresión categórica (CatREG), regresión de vectores de soporte (SVR) y redes neuronales artificiales (ANNs).

BLOQUE TEMÁTICO 3. Geoestadística ambiental. Tema 7: Introducción a la geoestadística. Teoría de las variables regionalizadas. Modelos estocásticos de variables geológicas. Modelos estacionarios. Modelos con deriva. Tema 8: Concepto de variograma: análisis estructural. Propiedades del variograma. Cálculo del variograma experimental. Detección de anisotropías espaciales. Estructuras superpuestas. Modelos teóricos de variogramas. Ajuste de un modelo teórico a un variograma experimental. Tema 9: Interpolación espacial por krigeaje. krigeaje ordinario. Krigeaje de indicatrices. Krigeaje factorial. Krigeaje universal. Geoestadística multivariante: cokrigeaje. Geoestadística de factores del análisis de datos. Tema 10: generación de modelos numéricos de variables geológicas. Simulación espectral. Simulación secuencial. Simulación por simulated annealing. Tema 11: Aplicaciones de la geoestadística a las variables ambientales. 

Práctica 6. Uso de software específico y ejemplos de aplicación sobre una base de datos hidrogeológicos del Acuífero Aluvial del Guadalquivir en Jaén. Práctica 7. Manejo de programas de libre difusión para cálculo de variogramas y estimaciones geoestadísticas de variables ambientales (Variowin, GSLIB). Práctica 8. Uso de SURFER para crear mapas de estimaciones de variables ambientales y presentación de resultados.

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
 
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo 16.0 24.0 40.0 1.6
  • CB6
  • CB9
  • CE2
  • CE20
  • CE3
  • CG5
A2 - Clases en grupos de prácticas
  • M10 - Herramientas TIC
24.0 36.0 60.0 2.4
  • CB8
  • CG9
  • CT1
  • CT2
  • CT3
TOTALES: 40.0 60.0 100.0 4.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

Se trata de una asignatura muy enfocada al estudio práctico de casos reales en los que se han aplicado metodología estadísticas, geoestadísticas y de análisis de datos. En las clases magistrales se expondrán las distintas herramientas numéricas que, posteriormente, se aplicarán a los casos reales en el aula de informática.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Conceptos teóricos de la materia Realización de pruebas escritas Examen teorico 40.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Asistencia y participación en clase (aula informática). Entrega de ejercicios. Valoración de las actividades por ordenador realizadas y entregadas al profesor 60.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

El sistema de evaluación constará de dos partes: i) valoración del dominio de los aspectos teóricos generales, como pueden ser el conocimiento de qué técnica, de todas las disponibles, pueden aplicarse a los distintos problemas planteados; y ii) valoración de la capacidad práctica de aplicar, en el aula de informática, la técnica seleccionada a un problema concreto, obtener resultados, y saber discutirlos. El primer aspecto se valorará mediante un examen de contenido teórico, y el segundo mediante la realización y entrega de ejercicios, dentro del marco de las TIC, por el alumno.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Environmental statistics: methods and applications. Edición: -. Autor: Barnett, Vic. Editorial: Chichester: John Wiley & Sons, cop. 2004  (C. Biblioteca)
  • Analyzing environmental data. Edición: -. Autor: Piegorsch, Walter W.. Editorial: Chichester: John Wiley, cop. 2005  (C. Biblioteca)
  • Bioestadística amigable. Edición: 3̇ ed., 1ª reimp. rev. Autor: -. Editorial: Madrid : Díaz de Santos, D.L. 2009.  (C. Biblioteca)
  • Análisis multivariante. Edición: 5° ed., reimp.. Autor: -. Editorial: Madrid : Prentice Hall Iberia, 2008  (C. Biblioteca)
  • Numerical ecology [Recurso electrónico]. Edición: 2nd English ed.. Autor: Legendre, Pierre, 1946-. Editorial: Amsterdam ; New York : Elsevier, 1998.  (C. Biblioteca)
  • Statistics for spatial data. Edición: -. Autor: Cressie, Noel A. C.. Editorial: New York [etc.]: John Wiley & Sons, cop. 1993  (C. Biblioteca)
  • Applied geostatistics. Edición: -. Autor: Isaaks, Edward H.. Editorial: New York [etc.]: Oxford University, 1989  (C. Biblioteca)
  • Geostatistics for environmental scientists. Edición: 2nd ed. Autor: Webster, Richard. Editorial: Chichester [etc.] : John Wiley & Sons, cop. 2007  (C. Biblioteca)
  • Fundamentos de sistemas de bases de datos. Edición: 5ª̇ ed.. Autor: Elmasri, Ramez. Editorial: Madrid [etc.]: Pearson: Addison-Wesley, 2007  (C. Biblioteca)
  • Introducción a la minería de datos. Edición: -. Autor: Hernández Orallo, José. Editorial: Madrid [etc.]: Pearson Prentice Hall, D.L. 2004  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Multivariate geostatistics: an introduction with applications . Edición: -. Autor: Wackernagel, Hans.. Editorial: Berlin [etc.] : Springer-Verlag, 2003.  (C. Biblioteca)
  • Nonlinear multivariate analysis. Edición: -. Autor: Gifi, Albert. Editorial: Chichester: John Wiley, 1990  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA

Semana 1 (10 - 14 octubre). BLOQUE 1. Estadística ambiental, Temas 1-4, Prácticas 1-2. Prof. Dr. Julio Calero.

Semana 2 (17 -21 octubre). BLOQUE 1. Estadística ambiental. Práctica 3. Prof. Dr. Julio Calero. BLOQUE 2. Técnicas Avanzadas de Análisis de Datos Ambientales. Temas 5-6. Práctica 3. Prof. Dr. José María Serrano. 

Semana 3 (24 -28 octubre). BLOQUE 2. Técnicas Avanzadas de Análisis de Datos Ambientales. Práctica 4. Prof. Dr. José María Serrano. BLOQUE 3. Geoestadística ambiental. Tema 7. Práctica 6. Prof. Drs. Rosario Jiménez y Jorge Delgado.

Semana 4 (31 octubre - 4 noviembre). BLOQUE 3. Geoestadística ambiental. Prof. Drs. Rosario Jiménez y Jorge Delgado. Temas 8-11. Práctica 7.

Semana 5 (7 -11 noviembre). BLOQUE 3. Geoestadística ambiental. Prof. Drs. Rosario Jiménez y Jorge Delgado. Práctica 8.