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8. Amostragem em multiestágios UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ CURSO DE ENGENHARIA FLORESTAL Inventário Florestal - 2015.2 Aula 08 AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Introdução O que fazer no caso de um inventário florestal estar condicionada a restrições orçamentárias e de tempo para a execução do trabalho? • Contratar mais pessoas encarecer muito o processo (disponibilidade de equipamentos; custos com encargos sociais e maior estrutura logística). • Inventário com baixa intensidade amostral baixa precisão em relação às estimativas do estoque volumétrico. • Inventário anterior como base para o cálculo do estoque de madeira. AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Introdução As alternativas anteriores não são ideais, ou seja, o inventário deve ser realizado com intensidade amostral tal que: • Garanta a precisão das estimativas; • Seja economicamente viável; • Possa ser realizado dentro do prazo de tempo estabelecido. Qual estratégia usar? AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Definição É um método de seleção probabilístico com restrição das unidades de amostra, haja visto que o segundo estágio ficará restrito dentro do primeiro. Divisão da população em unidades menores (secundárias), que também podem ser subdivididas, formando estágios sucessivos. AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS É recomendada em inventários de áreas extensas ou de difícil acesso quando não é possível realizar um inventário florestal com intensidade amostral adequada para atender uma precisão requerida. Concentração do trabalho de medição nas unidades primárias: • Redução de custos; • Redução no tempo de caminhamento; • Melhor supervisão e checagem das atividades de campo. AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Procedimento At = 12 ha AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Unidades Primárias 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Dp= 1 ha 100 m 1 0 0 m Procedimento AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Unidades Primárias 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Unidades Secundárias 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Dp = 25 m X 25 m = 625 m2 = 0,0625 ha Procedimento AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Unidades Primárias Unidades secundárias 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Procedimento AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Unidades Primárias Unidades secundárias 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Procedimento AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Estimadores da amostragem em dois estágios 1) Média por unidade primária m Y Y m j ij i 1 Quantidade de unidades secundárias na i-ésima unidade primária. i-ésima unidade primária j-ésima unidade secundária AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Estimadores da amostragem em dois estágios 2) Variância entre as unidades secundárias na i-ésima unidade primária 1 1 2 12 2 m m Y Y S m j m j ij ij i AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Estimadores da amostragem em dois estágios 3) Média amostral mn Y Y n i m j ij . 1 1 Quantidade de unidades primárias. AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Estimadores da amostragem em dois estágios 4) A variância dentro das unidades primárias 1. 1. 1 2 2 mn mS S n i i d 5) A variância entre as unidades primárias m S n YYm S d n i i e 21 2 2 1 . AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Estimadores da amostragem em dois estágios 6) variância da média amostral 𝑌 mn S M mM n S N nN S de Y . .. 22 2 mn S n S S de Y . 22 2 População finita População infinita AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Estimadores da amostragem em dois estágios 8) O erro-padrão da média 2 YY SS 7) Estimativa para o total da população YMNY .. ^ 9) Erro de amostragem relativo 100. . % Y tS E Y 10) IC para o total da população Y StMNYMNIC ..... AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Tamanho da amostra A quantidade de unidades primárias necessárias para atender a uma precisão (E), em certo nível de probabilidade, será dado por: M S St N E m S St n d e d e 2 222 2 22 .. 1 . 2 2 22. E m S St n d e Populações finitas Populações infinitas Unidades primárias Volume das unidades secundárias (m3) 𝒀𝒊𝒋 𝒀𝒊𝒋 𝟐 I II III IV 1 39 42 51,1 58,1 190,2 9271,82 2 48 53 72 53,4 226,4 13148,56 3 42 55 67,2 63 227,2 13273,84 4 63 49 61,8 66,4 240,2 14598,2 5 66 61 63 57,7 247,7 15375,29 6 43 62,3 64,2 58,3 227,8 13250,82 7 65,6 44 59,4 81 250 16328,72 8 71 72 68,3 87 298,3 22458,89 9 76 57,1 45 58,7 236,8 14507,1 10 70 88 71,5 67,3 296,8 22285,54 2441,4 154498,8 AMOSTRAGEM EM MULTIESTÁGIOS Exemplo Seja uma floresta de 10.000 ha, dividida em unidades primárias de 100 ha cada (N = 100), sendo essas unidades primárias divididas em unidades secundárias de 1,0 ha (M = 100). Assim, realizou-se um inventário por amostragem em dois estágios, sendo sorteadas inicialmente 10 unidades primárias (n=10) e, dentro de cada unidade primária, quatro unidades secundárias (m = 4), para estimar o volume total da floresta. Para isso considerou-se um nível de probabilidade de 95% e uma precisão requerida de ± 10%.
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