Estudio del abandono agrícola mediante el uso de Minería de Datos y Tecnologías de la...

Introduccion Metodologıa Resultados y conclusiones

Estudio del abandono agrıcola mediante el uso deMinerıa de Datos y Tecnologıas de la Informacion

Geografica

Benito M. Zaragozı

Instituto Interuniversitario de GeografıaUniversidad de Alicante

Trabajo presentado para la obtencion del tıtulo deDoctor en Geografıa

7 de Noviembre de 2012 Benito M. Zaragozı


Antecedentes y problema de estudio

Propuesta metodologica y primeros ensayos

1 Obtencion de una base de datos demuestra para poner a prueba lametodologıa en el estudio deabandono propuesto.

2 Ensayos para determinar la validezdel algoritmo RBS sobre lageodatabase.

3 Comprobacion de la eficacia yeficiencia del algoritmo en laobtencion de patrones.




Desarrollo de software para la extraccion de caracterısticas

1 Propuesta FOSS para el calculo demetricas del paisaje.

2 Este esquema evita muchascomplicaciones existentes en el usode las aplicaciones existentes.

3 Se busca la automatizacion deprocesos similares en estudios deData Mining.

4 Este mismo ejemplo podrıa ser utilen la modelizacion de los otrosgrupos de variables mencionados enla tesis.




El estudio del abandono agrıcola en la bibliografıa

Principales consideraciones

1 No existe una unica definicion del abandono agrıcola• Enfoque (economico, ecologico, geografico, etc).• Cualitativa-Cuantitativa.• Estatica-Dinamica.• Total-Parcial.

2 El abandono agrıcola es un fenomeno complejo• Consecuencias positivas y negativas.• Multiples variables implicadas (tanto fısicas como

socioeconomicas).• Problema de regionalizacion.• ¿Escasez de datos?.




Una multitud de variables relacionadas con el abandonoagrıcola

geo-bio-fısicas Socioeconomicas Manejo de la explotacion- altitud - incentivos del mercado - sistemas agrıcolas inadaptados- litologıa - movimientos migratorios - mala gestion de la explotacion- pendiente - tecnologıa - degradacion del suelo- orientacion - industrializacion - encharcamiento e inundaciones- fertilidad - tenencia de la tierra - sobreexplotacion- profundidad del suelo - caracterısticas de la parcela - perdida de productividad- erosion del suelo - edad del agricultor - ...- clima - accesibilidad (p.ej, vıas de comunicacion)- ... - ...




Influencia de la escala en los estudios de abandono




Objetivos

1 Encontrar una metodologıa para estudiar el abandono agrıcolade una region, que este basada exclusivamente en los datosdisponibles.

2 Aplicar un modelo que tenga en cuenta la componenteespacial de la informacion geografica.

3 Disenar y desarrollar herramientas que permitan lareproduccion de esta metodologıa.

4 Realizar y discutir pruebas de concepto que evaluen lametodologıa propuesta.



KDD geografico

Descubrimiento del Conocimiento en Bases de DatosGeograficas (KDD)



KDD geografico

Abandono en la Marina Baja (informacion.es - 10/1/2012)

1 El abandono agrıcola esta muyextendido en la Marina Baja.

2 Turismo/Urbanizacion vsAgricultura.

3 Abandono vs Intensificacion.

4 Existen muchos orıgenes dedatos geograficos.

5 Los cambios de usos del suelohan sido tratados en variosestudios previos.

6 La agricultura de la comarca seconoce de primera mano.



KDD geografico

Fotointerpretacion



KDD geografico

Trabajo de campo



KDD geografico

Gestion del trabajo de campo



KDD geografico

Tratamiento de los datos y generacion de informes



KDD geografico

Reglas de clasificacion y analisis de relaciones

Antecedentes(valores)→ Consecuente(Valores)[soporte, confianza]

Area(0−200m)∧Cultivo(almendro)→ Abandono(SI )[s = 5 %, c = 68 %]

1 El algoritmo RBS ha sido seleccionado como el mas apropiado.

2 Valoracion rapida de las reglas y los datos.

3 Interpretacion visual de las mejores reglas.

4 Creado para aplicaciones no geograficas.

5 Se ha logrado incorporar la componente espacial de lainformacion geografica.



KDD geografico

Ficheros de reglas RBS

Combinatoria (aprox.):

5254 = 3, 4544674220377778501545407451202 · 10177



KDD geografico

Software RBStats - interpretacion visual



Elaboracion de hipotesis sobre el abandono agrıcola

Variables clave en los procesos de abandono




Interpretacion de las variables mas destacadas




“A menor pendiente mayor riesgo de abandono”




“A mayor visibilidad mayor riesgo de abandono”




“A peor estructura (FDO) mayor riesgo de abandono”




Modelos del abandono en la comarca

Regla de clasificacion dentro de un modelo “optimista”

Usos del suelo SIGPAC 2003 (Cıtricos) ∧Indice de erosividad pluvial (Muy alto) ∧Titulares ocupacion unica (Bajo) ∧Numero de tractores (Muy bajo) ∧NDVI maximo (Muy bajo) ∧Primera derivada en el origen - Semivariograma (Muy bajo) ∧Distancia a edificaciones (Medio) ∧Pendiente (Muy baja) ∧Insolacion enero(Muy alta) ∧Evapotranspiracion octubre (Muy baja)→ Abandono (Sı)

Interpretacion

De 9314 parcelas de cıtricos, 60 parcelas abandonadas cumplencon la regla anterior, mientras que solamente 8 parcelas cumplenlas condiciones anteriores y aun no estan abandonadas.




Mapas del abandono en la comarca




Conclusiones

1 Los componentes necesarios para disenar sistemas KDD parala realizacion de estudios geograficos estan disponibles y sepueden seguir mejorando.

2 El acceso a los datos geograficos es mayor que nunca y segeneran ingentes volumenes de informacion.

3 El metodo de analisis propuesto proporciona resultadosacordes con los conocimientos previos y otros patrones nuevos.

4 La metodologıa aplicada posibilita una rapida interpretacionde todos los datos disponibles, por lo que serıa adecuada pararealizar analisis detallados de regiones extensas.

5 Este estudio logra acercar la informacion geografica a otrasdisciplinas.




Diseno de un sistema KDD para estudios geograficos




Gracias por su atencion!!


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