Η χρήση θερμικών δυναμικών για την ανάλυση εδαφών

Ένα παράδειγμα υπολογισμού θερμικού δυναμικού για ένα δίκτυο οδών στο Νίζνι Νόβγκοροντ

Η επικράτεια της πόλης είναι ένα σύνθετο, ετερογενές σύστημα που βρίσκεται σε συνεχή αλλαγή. Μπορείτε να περιγράψετε την περιοχή και να αξιολογήσετε το αστικό περιβάλλον χρησιμοποιώντας χωροταξικά αντικείμενα (παράγοντες). Οι παράγοντες που περιγράφουν την περιοχή διαφέρουν ως προς τη φύση της επιρροής τους (θετική, αρνητική) και τη γεωμετρική τους διαμόρφωση (σημεία, γραμμές, πολύγωνα).

Συχνά είναι αρκετά δύσκολο να προσδιοριστεί ο βαθμός επιρροής κάθε μεμονωμένου αντικειμένου στο επίπεδο ανάπτυξης της επικράτειας στο σύνολό της ή σε οποιαδήποτε συγκεκριμένη πτυχή της. Σήμερα, το πρόβλημα του ορισμού και της περιγραφής εννοιών όπως «πολιτισμός», «κοινωνική σφαίρα», «κοινωνική ένταση», «καλή ζωή», «οικονομική ανάπτυξη», «υγεία του πληθυσμού» γίνεται όλο και πιο επίκαιρο. Η ασάφεια αυτών των εννοιών αυξάνεται αν θέλουμε να τις εφαρμόσουμε σε διαφορετικές κοινωνικές ομάδες, πληθυσμούς διαφορετικών ηλικιών και φύλων.

Επίσης, πρέπει να σημειωθεί ότι τα όρια της πόλης στη σύγχρονη αντίληψη είναι αρκετά αυθαίρετα. Η καθημερινή μετανάστευση του πληθυσμού, η μεταφορική προσβασιμότητα απομακρυσμένων περιοχών «θολώνουν τα σύνορα» της πόλης ακόμη περισσότερο. Η ευρέως χρησιμοποιούμενη πλέον έννοια του οικισμού αντικατοπτρίζει γενικά τα όρια της πόλης, αλλά ταυτόχρονα κάνει την ίδια την έννοια του ορίου της πόλης ακόμη πιο ασαφή.

Παρά τα προβλήματα που περιγράφηκαν παραπάνω, η ανάλυση και η αξιολόγηση των περιοχών σήμερα είναι από τις πιο ελπιδοφόρες και ενδιαφέρουσες περιοχές που επιτρέπουν την επίλυση πολλών πιεστικών προβλημάτων του αστικού περιβάλλοντος.

Το άρθρο προτείνει προς εξέταση μια μέθοδο για την ανάλυση της επικράτειας χρησιμοποιώντας ένα «θερμικό» μοντέλο. Αυτή η μέθοδος βασίζεται στη μελέτη των δυναμικών που δημιουργούνται από αντικείμενα (παράγοντες) διαφόρων φύσεων (σημείο, γραμμικό και εμβαδόν). Η ανάλυση της επικράτειας χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο καθιστά δυνατή τη μετάβαση από ένα σύνολο χωρικών δεδομένων (παράγοντες) που περιγράφουν την περιοχή σε μια ακριβή αριθμητική (βαθμολογία) αξιολόγηση σε κάθε σημείο της επικράτειας.

Τα δυναμικά που μελετήθηκαν ως μέρος της ανάλυσης εδάφους έχουν φυσική ερμηνεία - διάδοση θερμότητας σε περιβάλλοντα διαφορετικών διαστάσεων (2D, 3D). Αυτό το φαινόμενο μπορεί να αναπαρασταθεί με τη μορφή «θερμικών» εικόνων (χάρτες «θερμότητας» της περιοχής), δίνοντας μια ιδέα για το βαθμό ανάπτυξης της περιοχής ανάλογα με την ένταση χρώματος της εικόνας.

Εδαφικοί παράγοντες

Η ανάλυση εδάφους περιλαμβάνει αναζήτηση και επεξεργασία πληροφοριών σχετικά με τους παράγοντες που επηρεάζουν την επικράτεια και τους δείκτες τους. Οι παράγοντες επιρροής είναι αντικείμενα που επηρεάζουν τη γύρω περιοχή και έχουν ένα σύνολο χαρακτηριστικών και χωρικών συντεταγμένων. Παραδείγματα παραγόντων που επηρεάζουν περιλαμβάνουν καταστήματα, βιομηχανικές εγκαταστάσεις, δρόμους, δάση και υδάτινα σώματα.

Δείκτες επιρροής είναι τα αντικείμενα ανακλαστικός επιρροή αντικειμένων και επίσης έχοντας ένα σύνολο χαρακτηριστικών και χωρικών συντεταγμένων. Παραδείγματα δεικτών επιρροής: ΑΤΜ, διαφημιστικές πινακίδες, μνημεία.

Στην παρακάτω παρουσίαση θα χρησιμοποιήσουμε την έννοια των παραγόντων επιρροής, η οποία συνδυάζει και τους δύο όρους – παράγοντες και δείκτες επιρροής.

Ακολουθεί ένα παράδειγμα χωρικών δεδομένων που λειτουργούν ως παράγοντες επιρροής.

Ένα από τα σημαντικά στάδια της εργασίας για την ανάλυση των περιοχών είναι το στάδιο της συλλογής και επεξεργασίας των αρχικών πληροφοριών. Σήμερα υπάρχουν πολλές πληροφορίες σχετικά με τους παράγοντες που επηρεάζουν την περιοχή με διάφορους βαθμούς λεπτομέρειας.

Οι πληροφορίες μπορούν να ληφθούν από ανοιχτές πηγές ή περιορισμένες πηγές. Σε πολλές περιπτώσεις, οι ανοιχτές πληροφορίες είναι επαρκείς για ανάλυση, αν και, κατά κανόνα, απαιτούν αρκετά εντατική επεξεργασία.

Μεταξύ των ανοιχτών πηγών, ο ηγέτης, κατά τη γνώμη μας, είναι ο πόρος OpenStreetMap (OSM). Οι πληροφορίες που λαμβάνονται από αυτήν την πηγή ενημερώνονται καθημερινά σε όλο τον κόσμο.

Οι πληροφορίες πόρων OpenStreetMap (OSM) παρουσιάζονται στις ακόλουθες μορφές:

- Μορφή OSM. Η κύρια μορφή με την επέκταση ".osm" χρησιμοποιείται για την περιγραφή εικόνων γραφικών XML – κόμβων, μονοπατιών, σχέσεων.

- "Πολωνική μορφή". Η μορφή κειμένου με την επέκταση ".mp" χρησιμοποιείται για εργασία με γραφικά.

- Μορφή PBF. Μορφή αποθήκευσης δεδομένων με την επέκταση “.osm.pbf”.

Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τα ακόλουθα ως πηγές πληροφοριών:

- 2 GIS
Ο πόρος περιέχει υψηλής ποιότητας, μηνιαίες επεξεργασμένες πληροφορίες, με έναν εξαιρετικό ταξινομητή 3 επιπέδων για επιχειρήσεις και οργανισμούς.

- Αρχεία KML (Keyhole Markup Language).
Τα αρχεία KML (Keyhole Markup Language) είναι μια μορφή αρχείου που χρησιμοποιείται για την εμφάνιση γεωγραφικών δεδομένων στο Google Earth, στους Χάρτες Google και στους Χάρτες Google για κινητές συσκευές.

Με τα αρχεία KML μπορείτε:
- Εγκαταστήστε διάφορα εικονίδια και δημιουργήστε υπογραφές για να υποδείξετε μέρη στην επιφάνεια της Γης
— δημιουργήστε διαφορετικές γωνίες για επιλεγμένα αντικείμενα αλλάζοντας τη θέση της κάμερας
- χρησιμοποιήστε διαφορετικές εικόνες επικάλυψης
— ορίστε στυλ για να προσαρμόσετε την εμφάνιση ενός αντικειμένου, εφαρμόστε κώδικα HTML για τη δημιουργία υπερσυνδέσμων και ενσωματωμένων εικόνων
— χρήση φακέλων για ιεραρχική ομαδοποίηση στοιχείων
— λαμβάνετε και ενημερώνετε δυναμικά αρχεία KML από απομακρυσμένους ή τοπικούς κόμβους δικτύου
- Λάβετε δεδομένα KML σύμφωνα με αλλαγές στην προβολή XNUMXD

- Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Κρατικής Εγγραφής, Κτηματογράφησης και Χαρτογραφίας "Rosreestr"
Οι πληροφορίες στην πύλη Rosreestr είναι πολύτιμες για το περιεχόμενο και τη συνάφειά της, αλλά, δυστυχώς, δεν καθιστούν δυνατή τη δωρεάν λήψη γραφικών για έργα κεφαλαιουχικής κατασκευής και οικόπεδα. Η πύλη Rosreestr περιέχει επίσης μεγάλο αριθμό πληροφοριών περιορισμένης πρόσβασης.

- Στατιστικά όργανα
Τα στατιστικά δεδομένα είναι μια νόμιμη πηγή πληροφοριών για την επικράτεια, ωστόσο, από σήμερα, δεδομένα από στατιστικούς φορείς είναι διαθέσιμα μόνο για συγκεκριμένο αριθμό δεικτών, κυρίως στις εκθέσεις στατιστικών φορέων και στις εκθέσεις των περιφερειακών αρχών.

- Πληροφοριακά συστήματα των αρχών
Οι πληροφορίες υψηλής ποιότητας περιέχονται σε κυβερνητικά συστήματα πληροφοριών, αλλά μόνο ένα μικρό μέρος τους δημοσιεύεται στο δημόσιο τομέα και είναι διαθέσιμο για ανάλυση.

Η διεξαγωγή ανάλυσης περιοχών δεν επιβάλλει συγκεκριμένες απαιτήσεις σχετικά με τη σύνθεση των πληροφοριών· στην πραγματικότητα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όλα όσα βρέθηκαν· οι πληροφορίες από ανοιχτές πηγές είναι συνήθως εναλλάξιμες. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι ακόμη και οι πληροφορίες που λαμβάνονται από τον πόρο OSM από μόνες τους είναι αρκετές για να γίνει μια ανάλυση άγνωστης περιοχής.

Ανάλυση της περιοχής με χρήση «θερμικού» μοντέλου. Φυσική ερμηνεία των δυνατοτήτων

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η ανάλυση εδαφών σήμερα είναι ένα καυτό θέμα και ένα ισχυρό εργαλείο για αιτιολογημένη προσέλκυση επενδύσεων για την ανάπτυξη υποδομών σε διάφορα αστικά περιβάλλοντα.

Η ποικιλία των προβλημάτων που επιλύονται χρησιμοποιώντας την ανάλυση εδαφών μπορεί να συνδυαστεί σε πολλούς κύριους τομείς:

— Απόκτηση της πιο ερμηνεύσιμης και λεπτομερούς αξιολόγησης της επικράτειας σε κάθε σημείο.
Επιλύοντας το πρόβλημα, μπορείτε να αποκτήσετε ένα σύνολο σημείων σε κάθε σημείο της επικράτειας, δίνοντας μια ιδέα για το επίπεδο ανάπτυξης της επικράτειας γενικά, καθώς και σε μια συγκεκριμένη θεματική περιοχή. Μια τέτοια θεματική περιοχή θα μπορούσε να είναι, για παράδειγμα, ο πολιτισμός, η βιομηχανία, το εμπόριο κ.λπ.

— Καθορισμός των πιο συμφέρουσες θέσεις για την τοποθέτηση επενδυτικών αντικειμένων συγκεκριμένου τύπου (για παράδειγμα, τράπεζες, εξειδικευμένα καταστήματα, εμπορικά κέντρα και κέντρα διασκέδασης κ.λπ.) στην επιλεγμένη περιοχή.

— Ανάλυση της αποτελεσματικότερης χρήσης της επικράτειας.
Αυτή η κατεύθυνση επιτρέπει τη λεπτομερή μελέτη των χαρακτηριστικών της περιοχής, την κατάσταση της αγοράς που έχει διαμορφωθεί στην υπό μελέτη περιοχή και τον εντοπισμό δημοφιλών επιλογών.

— Προσδιορισμός της συμβολής ενός παράγοντα στο μοντέλο κόστους, χρησιμοποιώντας το παράδειγμα της εμφάνισης νέων δρόμων και νέων διαδρομών.

— Ανάλυση διαφορετικών πτυχών μιας περιοχής και ανάλυση διαφορετικών εδαφών (σύγκριση εδαφών).

Η πρωτοτυπία της μεθόδου ανάλυσης εδάφους που προτείνεται στο άρθρο χρησιμοποιώντας το «θερμικό» μοντέλο έγκειται στη χρήση δεικτών ανάπτυξης εδαφών - δυναμικών, που παρουσιάζονται με αριθμητικούς όρους και αντικατοπτρίζουν τον βαθμό επιρροής του αντικειμένου (παράγοντας επιρροής) στην επικράτεια.

Για να κατανοήσουμε την ουσία της μελέτης, είναι απαραίτητο να πούμε λίγα λόγια για το ίδιο το θερμικό δυναμικό και να δώσουμε τη φυσική του ερμηνεία.

Στη φυσική υπάρχουν έννοιες όπως πεδίο δύναμης и συνάρτηση δύναμης. Το πεδίο δύναμης έχει τη διάσταση της ενέργειας, η συνάρτηση δύναμης έχει τη διάσταση της δύναμης.

Για τον νόμο της παγκόσμιας βαρύτητας, το πεδίο δύναμης ορίζεται από τον τύπο:

F=k/r2, όπου
k – σταθερά;
r – απόσταση μεταξύ αντικειμένων που αλληλεπιδρούν.

Η συνάρτηση δύναμης ϕ καθορίζεται από την έκφραση:

dϕ=-F*dr, όπου
ϕ—δυναμικό πεδίου δύναμης.
dϕ, dr – διαφορικά;
r είναι η απόσταση μεταξύ αντικειμένων που αλληλεπιδρούν,

επομένως ϕ=k/r.

Η φυσική έννοια του δυναμικού πεδίου δύναμης ϕ είναι το έργο Ε που εκτελείται από το πεδίο δύναμης κατά τη διέλευση μιας συγκεκριμένης διαδρομής. Στην περίπτωση του νόμου της παγκόσμιας βαρύτητας, όταν η απόσταση από ένα αντικείμενο αλλάζει από r2 σε r1, η συνάρτηση δύναμης καθορίζεται από τον τύπο

E=k*(1/r1-1/r2), όπου
E είναι το έργο που εκτελείται από το πεδίο δύναμης κατά τη διέλευση μιας συγκεκριμένης διαδρομής.
r1, r2 – αρχική και τελική θέση του αντικειμένου.

Για το έργο της ανάλυσης μιας περιοχής, η επιρροή αντικειμένων (παραγόντων) στην επικράτεια μπορεί να θεωρηθεί ως δύναμη (λειτουργία ισχύος), και το επίπεδο ανάπτυξης της επικράτειας ως το συνολικό θερμικό δυναμικό (πεδίο δύναμης) από όλα τα αντικείμενα (παράγοντες). Στα προβλήματα φυσικής, το θερμικό δυναμικό είναι η θερμοκρασία και στα προβλήματα ανάλυσης εδάφους χρησιμοποιώντας ένα «θερμικό» μοντέλο, το δυναμικό αντιπροσωπεύει τη συνολική επίδραση όλων των παραγόντων που επηρεάζουν ένα σημείο της επικράτειας.

Τα χωρικά δεδομένα αποτελούνται από σημεία, γραμμές και πολύγωνα. Για τον υπολογισμό των δυναμικών, τα εκτεταμένα χωρικά δεδομένα χωρίζονται σε μικρά τμήματα. Για κάθε θραύσμα, το δυναμικό από το σημείο υπολογίζεται με πολλαπλασιαστή ίσο με το μέγεθος του θραύσματος αντικειμένου (συντελεστής).

Τα δεδομένα χωρίζονται σε σημασιολογικές ομάδες με βάση την αρχή της στενής ομοιότητας. Για παράδειγμα, τα εμπορικά αντικείμενα συνδυάζονται με αγαθά. Υπάρχουν ομάδες δασικών αντικειμένων, υδάτινα σώματα, οικισμοί, στάσεις μεταφοράς κ.λπ. Οι ομάδες που ενώνονται με νόημα αντιπροσωπεύουν έναν παράγοντα. Έχοντας περάσει από όλα τα αντικείμενα (παράγοντες), λαμβάνουμε ένα σύνολο θερμικών δυναμικών κατάλληλων για περαιτέρω επεξεργασία.

Η χρήση δυναμικών («χάρτες θερμότητας») σας επιτρέπει να μετακινηθείτε από χωρικά δεδομένα σε «θερμικές» εικόνες αντικειμένων (παράγοντες) επιρροής στην περιοχή (οπτικοποίηση δυναμικών). Μια τέτοια μετάβαση καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό του βαθμού παρουσίας του παράγοντα σε κάθε σημείο της επικράτειας και τη διεξαγωγή περαιτέρω ανάλυσης, δηλ. εμφανίζουν έγχρωμες διαφορετικές κατευθύνσεις ανάπτυξης της πόλης. Έτσι, λαμβάνουμε μια λάμψη ποικίλης έντασης για κάθε σημείο της επικράτειας.

Παραδείγματα «θερμικών» εικόνων της επικράτειας του Νίζνι Νόβγκοροντ στο πλαίσιο πολλών παραγόντων παρουσιάζονται παρακάτω.

«Θερμικός» χάρτης του Νίζνι Νόβγκοροντ, που αντικατοπτρίζει τον παράγοντα «αλυσίδα φαρμακείων».

Χάρτης "Θερμότητας" του Νίζνι Νόβγκοροντ, που αντικατοπτρίζει τον παράγοντα "Πολυκλινικές για ενήλικες"

«Θερμικός» χάρτης του Νίζνι Νόβγκοροντ, που αντικατοπτρίζει τον παράγοντα «Παιδικές κλινικές»

"Θερμικός" χάρτης του Νίζνι Νόβγκοροντ, που αντικατοπτρίζει τον παράγοντα "Βιομηχανικές ζώνες"

Οι «θερμικές» εικόνες της περιοχής καθιστούν δυνατό τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης δυναμικών από διάφορα αντικείμενα επιρροής. Στη συνέχεια, είναι απαραίτητο να συνδυαστούν τα αποκτηθέντα δυναμικά σε ένα αναπόσπαστο χαρακτηριστικό που επιτρέπει την αξιολόγηση της περιοχής με βάση μεγάλο αριθμό παραγόντων. Αυτό απαιτεί μια μέθοδο που σας επιτρέπει να αναλύετε μεγάλο όγκο πληροφοριών, να αναγνωρίζετε αντικείμενα και επίσης να μειώνετε τη διάσταση των δεδομένων, χάνοντας τη λιγότερη ποσότητα πληροφοριών. Μία από αυτές τις μεθόδους είναι η ανάλυση κύριου συστατικού (PCA). Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με αυτήν τη μέθοδο μπορείτε να βρείτε στο Wikipedia.

Η ουσία της μεθόδου είναι να βρεθεί ένας γραμμικός συνδυασμός αρχικών παραμέτρων που αλλάζει πιο έντονα στην περιοχή της ανάλυσης. Για χωρικά δεδομένα – τα πιο έντονα μεταβαλλόμενα στην επικράτεια.

Η μέθοδος του κύριου συστατικού προσδιορίζει αντικείμενα (παράγοντες) που αλλάζουν πιο έντονα στην επικράτεια. Ως αποτέλεσμα της μεθόδου, εμφανίζονται νέες μεταβλητές - τα κύρια στοιχεία, τα οποία είναι πιο ενημερωτικά σε σύγκριση με τα αρχικά δεδομένα, με τη βοήθεια των οποίων είναι ευκολότερο να αναλυθεί, να περιγραφεί και να απεικονιστεί η περιοχή, στην οποία είναι ευκολότερο να κατασκευαστούν μοντέλα .

Τα κύρια συστατικά είναι αναλυτικές εκφράσεις - το άθροισμα των δυνατοτήτων των αρχικών παραγόντων με ορισμένους συντελεστές. Ωστόσο, εάν οποιοσδήποτε παράγοντας έχει σημαντικό αντίκτυπο στην περιοχή, αλλά δεν αλλάζει σε ολόκληρη την περιοχή που αναλύθηκε, η μέθοδος του κύριου συστατικού δεν θα συμπεριλάβει αυτόν τον παράγοντα στη σύνθεση των κύριων συνιστωσών.

Τα κύρια στοιχεία ταξινομούνται με φθίνουσα σειρά πληροφοριών – δηλ. εξαπλώνεται σε όλη την επικράτεια. Τα πρώτα κύρια στοιχεία φέρουν πολύ περισσότερες πληροφορίες από μεμονωμένους παράγοντες και περιγράφουν καλά την περιοχή. Κατά κανόνα, όταν χρησιμοποιούνται περίπου εκατό παράγοντες, το πρώτο κύριο στοιχείο φέρει περίπου το 50% όλων των πληροφοριών (διακύμανση) για την επικράτεια. Τα κύρια στοιχεία δεν συσχετίζονται μεταξύ τους και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μοντέλα ως χαρακτηριστικά της περιοχής σε κάθε σημείο.

Το κύριο συστατικό, ως κάποιος αφηρημένα υπολογισμένος δείκτης της επικράτειας, δεν έχει σαφή ονομασία και ταξινόμηση. Ωστόσο, ένα σύνολο παραγόντων που συσχετίζονται στενά με το κύριο συστατικό μας επιτρέπει να ερμηνεύσουμε τα κύρια συστατικά. Κατά κανόνα, οι ακόλουθοι παράγοντες συσχετίζονται με τα κύρια συστατικά:

— επίπεδο ανάπτυξης υποδομών·
— μεταφορικό στοιχείο της επικράτειας·
— κλιματικές ζώνες·
— επίπεδο γεωργικής ανάπτυξης·
— το οικονομικό δυναμικό της επικράτειας.

Περαιτέρω ανάλυση, συμπεριλαμβανομένης της ομαδοποίησης, προχωρά με τα πρώτα λίγα σημαντικά κύρια στοιχεία.

Στα σχήματα μπορείτε να δείτε μια γραφική αναπαράσταση των πρώτων βασικών στοιχείων στην επικράτεια πολλών πόλεων της Ρωσικής Ομοσπονδίας.

Το πρώτο βασικό στοιχείο που χαρακτηρίζει το επίπεδο ανάπτυξης της αστικής υποδομής στο Νίζνι Νόβγκοροντ

Το πρώτο βασικό στοιχείο που χαρακτηρίζει το επίπεδο ανάπτυξης των αστικών υποδομών στο Αικατερινούπολη

Το πρώτο βασικό στοιχείο που χαρακτηρίζει το επίπεδο ανάπτυξης των αστικών υποδομών στο Καζάν

Το πρώτο βασικό στοιχείο που χαρακτηρίζει το επίπεδο ανάπτυξης της αστικής υποδομής στο Perm

Το πρώτο βασικό στοιχείο που χαρακτηρίζει το επίπεδο ανάπτυξης των αστικών υποδομών στη Σαμάρα

Το πρώτο βασικό στοιχείο που χαρακτηρίζει το επίπεδο ανάπτυξης της αστικής υποδομής στο Khabarovsk

Αναλυτικά χαρακτηριστικά: ομαδοποίηση

Το περαιτέρω στάδιο της εργασίας για την ανάλυση εδαφών είναι η αναζήτηση ζωνών του αστικού περιβάλλοντος που είναι ομοιογενείς σε ποιότητα. Αυτή η αναζήτηση βασίζεται στην ανάλυση των τιμών των κύριων στοιχείων σε κάθε σημείο της επικράτειας. Το πρόβλημα της αναζήτησης αυτών των ομοιογενών ζωνών μπορεί να λυθεί χρησιμοποιώντας ομαδοποίηση - τη διαδικασία ομαδοποίησης εδαφών με βάση την αρχή της εγγύτητας ενός συνόλου χαρακτηριστικών.

Η ομαδοποίηση περιοχών έχει δύο στόχους:

— δημιουργία μιας καλύτερης οπτικοποίησης της περιοχής·
— κατανομή περιοχών για την κατάρτιση μεμονωμένων μοντέλων.

Οι περιοχές ομαδοποιούνται σύμφωνα με τους επιλεγμένους παράγοντες για ανάλυση. Αυτοί οι παράγοντες μπορεί να είναι παράγοντες που επηρεάζουν την τιμολόγηση ή παράγοντες που περιγράφουν κάποια πτυχή της ανάπτυξης της επικράτειας, για παράδειγμα, την κοινωνική σφαίρα.

Υπάρχουν δύο κοινές κλασικές μέθοδοι ομαδοποίησης: η μέθοδος K-means και η μέθοδος δενδρογράμματος. Όταν εργάζεστε με περιοχές, η μέθοδος K-means έχει αποδειχθεί καλά, χαρακτηριστικό της οποίας είναι η «ανάπτυξη» ενός συμπλέγματος με την προσθήκη νέων αντικειμένων στα σημεία ανάπτυξης. Το πλεονέκτημα της μεθόδου K-means έγκειται στην ομοιότητα του έργου της με τη φυσική διαδικασία σχηματισμού εδαφών: ενσωμάτωση παρόμοιων, παρά διαχωρισμός ανόμοιων.

Η μέθοδος K-means χρησιμοποιήθηκε για τους υπολογισμούς για το Nizhny Novgorod (σχήμα παρακάτω).

Συμμόρφωση των συστάδων με το επίπεδο ανάπτυξης της επικράτειας χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του Νίζνι Νόβγκοροντ

Με την προτεινόμενη προσέγγιση, είναι δυνατό να αποκτήσετε μια επισκόπηση της επικράτειας για διάφορα θέματα. Τα θέματα που μας ενδιαφέρουν μπορεί να είναι, για παράδειγμα, το επίπεδο ανάπτυξης της αστικής υποδομής, το επίπεδο «ελιτότητας» της περιοχής, το επίπεδο πολιτιστικής ανάπτυξης, η κοινωνική συνιστώσα της ανάπτυξης της περιοχής. Αυτά τα θέματα είναι ακατάλληλες έννοιες και αποτελούνται από πολλούς αλληλένδετους παράγοντες.

Χρησιμοποιώντας κάποιο αλγόριθμο για την επιλογή παραμέτρων για ανάλυση (συμπεριλαμβανομένης της συμμετοχής ειδικών), θα λάβουμε θεματικούς χάρτες που δίνουν μια ιδέα μιας πτυχής της ανάπτυξης της επικράτειας.

Τα ολοκληρωμένα χαρακτηριστικά νοούνται ως τα πρώτα κύρια στοιχεία, κυρίως το πιο ενημερωτικό πρώτο κύριο στοιχείο, και η ομαδοποίηση της περιοχής σύμφωνα με επιλεγμένες παραμέτρους.

Οι θεματικοί χάρτες των πρώτων κύριων συνιστωσών για διάφορες πτυχές της ανάπτυξης παρουσιάζονται στα παρακάτω σχήματα.

Θεματικός χάρτης "Πολιτιστικά αντικείμενα" χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του Νίζνι Νόβγκοροντ

Θεματικός χάρτης "Κοινωνική σφαίρα" χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του Νίζνι Νόβγκοροντ

Τα ολοκληρωμένα χαρακτηριστικά καθιστούν δυνατή την κατανόηση των χαρακτηριστικών μιας περιοχής χρησιμοποιώντας πολλούς παράγοντες με ελάχιστη απώλεια πληροφοριών.

Συμπερασματικά, αξίζει να σημειωθεί για άλλη μια φορά ότι σήμερα η ανάλυση των εδαφών είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό στάδιο για την επίλυση των προβλημάτων ανάπτυξης του αστικού περιβάλλοντος, επιλογής τόπων για επένδυση στην κατασκευή, εύρεσης της πιο συμφέρουσας τοποθεσίας για νέες εγκαταστάσεις και άλλες εργασίες.

Η μέθοδος ανάλυσης εδάφους που προτείνεται στο άρθρο χρησιμοποιώντας ένα «θερμικό» μοντέλο από παράγοντες διαφορετικής φύσης δεν είναι κρίσιμη για το σύνολο των παραγόντων, δηλαδή δεν επιβάλλει περιορισμούς ή απαιτήσεις στις αρχικές πληροφορίες.

Η ποικιλομορφία και ο πλεονασμός των πληροφοριών πηγής, καθώς και η δυνατότητα χρήσης ανοιχτών δεδομένων, παρέχει απεριόριστες προοπτικές για την ανάλυση οποιασδήποτε περιοχής του κόσμου.

Στις ακόλουθες δημοσιεύσεις που είναι αφιερωμένες στα προβλήματα της εδαφικής ανάλυσης, σχεδιάζουμε να αποκαλύψουμε τα χαρακτηριστικά της μεταγλώττισης μοντέλων χρησιμοποιώντας κύρια στοιχεία και μεθόδους για την εφαρμογή τους για εργασίες όπως:

— επιλογή της καλύτερης τοποθεσίας κατά την τοποθέτηση ενός νέου αντικειμένου.
— κατασκευή επιφάνειας τιμής για μια συγκεκριμένη κατηγορία αντικειμένων με βάση την αγοραία αξία·
- εκτίμηση της κερδοφορίας ενός συγκεκριμένου τύπου δραστηριότητας ανάλογα με την τοποθεσία των αντικειμένων.

Υπάρχουν επίσης σχέδια για την παρουσίαση μεθόδων για την αντίστροφη μετάβαση από τις κύριες συνιστώσες σε παράγοντες, οι οποίες με τη σειρά τους καθιστούν δυνατή την απόκτηση ενός μοντέλου από παράγοντες για μια δεδομένη περιοχή.

Πηγή: www.habr.com