Metodi statistici per dati spazio-temporali applicati all'analisi, monitoraggio e previsione ambientale

Obbiettivo del progetto è lo sviluppo e il miglioramento dei metodi statistici impiegati nell'analisi, monitoraggio e previsione di fenomeni ambientali, con particolare riferimento alla qualità dell'aria e dell'acqua e agli eventi sismici. L'elemento metodologico unificante è il trattamento, declinato con approcci diversi, di dati caratterizzati da variabilità temporale, spaziale o spazio-temporale. L'importanza di un trattamento appropriato di questa variabilità nel contesto del monitoraggio e della previsione di fenomeni ambientali è evidente, dato che la presenza di dinamiche temporali, spaziali e spazio-temporali è pressochè onnipresente nei dati ambientali e spesso di diretto interesse. Il progetto si articola in tre filoni. 1) Modelli di tipo regressivo per l'analisi e il monitoraggio di ecosistemi marini costieri Questo sotto-progetto si concentrerà, da un punto di vista applicativo, sull'analisi, monitoraggio e previsione della crescita di Posidonia oceanica, una fanerogama che rappresenta uno dei più importanti marcatori biologici dello stato di qualità delle acque marine costiere. I modelli statistici che verranno impiegati e sviluppati in questo sotto-progetto, ricadono in due ampie classi: (a) Modelli Lineari Generalizzati Misti e loro possibili estensioni; (b) modelli di regressione quantilica. 2) Analisi statistica di dati funzionali, con applicazioni alla stima di valori mancanti nel monitoraggio della qualità dell'aria Questo sotto-progetto affronterà il problema della imputazione di dati mancanti in serie temporali ad alta frequenza, quali sono tipicamente quelle ottenute da stazioni di monitoraggio della qualità dell'aria. I metodi che verranno sviluppati per questo obbiettivo ricadono nell'ambito del trattamento di serie spazio-temporali come dati funzionali, sia con approcci esplorativi che con approcci basati su modelli, in particolare per la dinamica spaziale. 3) Stime parametriche e non-parametriche di funzioni di intensità nei processi di punto non-Poissoniani, con applicazioni in geosismica I fenomeni di interesse applicativo in questo sotto-progetto sono quelli sismici, considerati da un punto di vista statistico come realizzazioni di processi di punto spazio-temporali non-Poissoniani. I metodi che verranno sviluppati riguardano la stima non parametrica della funzione di intensità di tali processi e l'impiego a fini predittivi delle funzioni di intensità stimate, in particolare integrando tecniche di stima non-parametrica e parametrica.