KrigMine2D: desenvolvimento de um software didático e interativo para o ensino dos métodos de krigagem em geoestatística.

Abstract

Krigagem é um termo genérico para diferentes métodos de estimativas não tendenciosos e de variância de erro mínima empregados na geoestatística que são amplamente utilizados na avaliação de recursos minerais. As estimativas produzidas por krigagem dependem de diversos fatores, como o suporte a estimar, a disposição espacial das amostras entre si e em relação ao que se quer estimar, os modelos teóricos de variograma escolhidos, os parâmetros do variograma e a presença de anisotropia. Os softwares geoestatísticos disponíveis no mercado, sejam comerciais ou gratuitos, operam predominantemente como "caixas-pretas", executando os procedimentos de cálculo sem permitir o acompanhamento das etapas intermediárias, o que limita seu valor como ferramenta de ensino, pois admitem que o usuário já tenha conhecimento de como as técnicas funcionam e de como a escolha dos fatores mencionados afetam os resultados. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver um software didático em linguagem Python para a estimação geoestatística por krigagem, contemplando as variantes simples, ordinária e da média, com suporte de estimativa pontual e em blocos. A implementação foi conduzida com auxílio das bibliotecas NumPy, Pandas, Matplotlib e CustomTkinter, contemplando os modelos teóricos de variograma esférico, exponencial e gaussiano, além do efeito pepita, com possibilidade de composição de modelos aninhados e tratamento de anisotropia geométrica. A validação foi realizada pela comparação dos resultados produzidos pelo software com exemplos resolvidos da literatura, observando-se equivalência numérica entre os valores estimados e as variâncias do erro em todas as variantes implementadas. O software resultante, denominado KrigMine2D, disponibiliza ao usuário uma interface gráfica interativa que permite acompanhar visualmente cada etapa do processo de krigagem, incluindo a visualização das matrizes intermediárias e a comparação simultânea entre as variantes implementadas. Estudos de caso conduzidos com dados da literatura geoestatística confirmaram a aderência da ferramenta aos resultados de referência e às relações teóricas previstas e várias possibilidades de uso didático do software foram apresentadas. O software foi compilado em formato executável independente, viabilizando sua utilização em ambientes de ensino sem a necessidade de instalação prévia de bibliotecas ou ambientes de programação.