Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε τον αλγόριθμο και τα αποτελέσματα της ανάλυσης μεγάλων περιοχών χωρίς περιορισμούς στα σύνορά τους, χρησιμοποιώντας . Ως πληροφορίες πηγής, προτιμήθηκαν τα ανοιχτά δεδομένα, κυρίως από το OSM. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε στην επικράτεια 40 υποκειμένων του ευρωπαϊκού τμήματος της Ρωσικής Ομοσπονδίας, ως ενιαίο σύνολο συνολικής έκτασης 1.8 εκατομμυρίων τ.χλμ.
Μερικά προβλήματα που επιλύονται με την πιθανή μέθοδο:
- Ορισμός σε κάθε σημείο της επικράτειας, δίνοντας μια ιδέα για το επίπεδο ανάπτυξης της επικράτειας γενικά, και σε μια συγκεκριμένη θεματική περιοχή ειδικότερα. Για παράδειγμα, το εμπόριο, η βιομηχανία, οι υπηρεσίες κ.λπ.
- Εύρεση την περιοχή που αναλύθηκε και τα ακριβή όριά τους.
- Υπολογισμός συστάσεων για , συμπεριλαμβανομένου ενός σύνθετου αντικειμένου που περιλαμβάνει άλλα αντικείμενα.
- Εύρεση μοντέλων αξίας κόστους ή περιοχής για κάθε σύμπλεγμα.
- Σύγκριση περιοχών, δηλ. συλλογή αξιολογήσεων περιοχών (που θα συζητηθούν σε αυτό το άρθρο).
Πεδίο εφαρμογής της μελέτης
Τα αναφερόμενα προβλήματα επιλύονται για το επίπεδο της πόλης (πολλές εκατοντάδες τ. χλμ. με χωρική ακρίβεια 25 μέτρων) και το περιφερειακό επίπεδο (πολλές εκατοντάδες χιλιάδες τ. χλμ. με χωρική ακρίβεια 250 μέτρων). Το άρθρο περιγράφει μεθόδους για τη διεξαγωγή ανάλυσης εδαφών σε νέα κλίμακα - συνδυάζοντας πόλεις, περιφέρειες, περιοχές σε έναν ενιαίο χώρο.
Βασικές μέθοδοι έρευνας:
- Χρησιμοποιούνται ανοιχτές χωρικές πληροφορίες, κυρίως OSM, και μέθοδοι για την επεξεργασία τους.
- Για να ληφθεί υπόψη ο βαθμός επιρροής αντικειμένων διαφορετικής φύσης στην επικράτεια, χρησιμοποιείται .
- Για τη μείωση της διάστασης του προβλήματος και τη βελτίωση της ποιότητας των μοντέλων, χρησιμοποιείται .
- Για τον υπολογισμό γραμμικών μοντέλων χρησιμοποιείται• Για ανάλυση χρησιμοποιούν , επιτρέποντάς σας να προσδιορίσετε ομοιογενείς περιοχές. Για κάθε σύμπλεγμα, συντάσσεται το δικό του μοντέλο και στα όρια των συμπλεγμάτων τα μοντέλα συρράπτονται μεταξύ τους.
Η μελέτη διεξήχθη σε επίπεδο συστατικών οντοτήτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας και μεγάλων πόλεων, με την επακόλουθη ενοποίησή τους.
Πρώτα απ 'όλα, παρουσιάζουμε τον αλγόριθμο και τα αποτελέσματα της μελέτης ομοιογενών εδαφών των συστατικών οντοτήτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας - την Ομοσπονδιακή Περιφέρεια του Βόλγα, την Κεντρική Ομοσπονδιακή Περιφέρεια, τη Νότια Ομοσπονδιακή Περιφέρεια, τη Βορειοδυτική Ομοσπονδιακή Περιφέρεια και μέρος της Ομοσπονδιακή Περιφέρεια Ural, επομένως η συνολική έκταση μελέτης ήταν περίπου 1.8 εκατομμύρια τ.χλμ.
Περιγραφή της ερευνητικής τεχνολογίας:
- Συλλογή αρχικών πληροφοριών από ανοιχτές πηγές δεδομένων (η προτίμησή μας είναι το OpenStreetMap) στο πλαίσιο κάθε θέματος της Ρωσικής Ομοσπονδίας. Η λήψη των αρχικών πληροφοριών γίνεται με τη μέγιστη ακτίνα επιρροής Rmax για όλους τους παράγοντες (για παράδειγμα, στην περίπτωσή μας, η μέγιστη ακτίνα επιρροής ήταν 50 km, δηλαδή θα κατεβάσουμε τις πληροφορίες με buffer 50 km).
- Κατασκευή πραγματοποιείται σαφώς εντός των ορίων του θέματος της Ρωσικής Ομοσπονδίας (το βήμα πλέγματος για αυτήν τη μελέτη είναι 1 χιλιόμετρο) και η διαδικασία για τη διαίρεση των παραγόντων επιρροής σε θραύσματα για περαιτέρω υπολογισμό των δυναμικών πραγματοποιείται λαμβάνοντας υπόψη το κατασκευασμένο buffer προκειμένου να ληφθεί υπόψη η επίδραση παραγόντων στο όριο του υποκειμένου.
- Υπολογισμός και η συμπλήρωση των αποτελεσμάτων υπολογισμού σε κόμβους πλέγματος πραγματοποιείται εντός των ορίων της συστατικής οντότητας της Ρωσικής Ομοσπονδίας.
- Ενώνοντας τις συνιστώσες οντότητες της Ρωσικής Ομοσπονδίας σε ένα «ενιαίο έργο». Δηλαδή, σε αυτό το στάδιο συνδυάζουμε όλα τα προηγουμένως κατασκευασμένα πλέγματα για κάθε θέμα σε ένα. Έτσι, παίρνουμε ένα πλέγμα που καλύπτει μια έκταση 1.8 εκατομμυρίων τ.χλμ. και περιέχει 1.8 εκατομμύρια κόμβους (σημεία ανάλυσης) και 88 παράγοντες επιρροής (κατά τη γνώμη μας, οι παράγοντες με τη μεγαλύτερη επιρροή OSM είναι σημειακά και εκτεταμένα αντικείμενα (αυτοκινητόδρομοι, δάση, ποτάμια, υποδομές)).
- Υπολογισμός ολοκληρωμένων δεικτών με τη μέθοδο της κύριας συνιστώσας.
- Αναζήτηση για ομοιογενείς περιοχές.
Οι περιοχές που μελετήθηκαν ενώνονται σε ομοιογενείς περιοχές σύμφωνα με παράγοντες που περιγράφουν οποιαδήποτε πτυχή της ανάπτυξης της επικράτειας, για παράδειγμα, την κοινωνική σφαίρα, το εμπόριο, τη βιομηχανία.
Το παρακάτω σχήμα δείχνει εικόνες ομοιογενών περιοχών του «ενιαίου έργου» ανά θέμα: βιομηχανία, εμπόριο, υπηρεσίες.
Ομογενή εδάφη του ευρωπαϊκού τμήματος της Ρωσικής Ομοσπονδίας σύμφωνα με τον παράγοντα «βιομηχανία»
Ομογενή εδάφη του ευρωπαϊκού τμήματος της Ρωσικής Ομοσπονδίας σύμφωνα με τον παράγοντα «βιομηχανία» (τεμάχιο της Μόσχας)
Ομογενή εδάφη του ευρωπαϊκού τμήματος της Ρωσικής Ομοσπονδίας σύμφωνα με τον παράγοντα "εμπόριο"
Ομογενή εδάφη του ευρωπαϊκού τμήματος της Ρωσικής Ομοσπονδίας σύμφωνα με τον παράγοντα «εμπόριο» (τεμάχιο της Μόσχας)
Ομογενή εδάφη του ευρωπαϊκού τμήματος της Ρωσικής Ομοσπονδίας σύμφωνα με τον παράγοντα «υπηρεσία».
Ομογενή εδάφη του ευρωπαϊκού τμήματος της Ρωσικής Ομοσπονδίας σύμφωνα με τον παράγοντα «υπηρεσία» (τεμάχιο της Μόσχας)
Στις εικόνες που παρουσιάζονται, τα κέντρα των θεμάτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας κυριαρχούν ξεκάθαρα, αλλά μπορεί επίσης να σημειωθεί ότι ορισμένες ομοιογενείς περιοχές (περιοχές που επισημαίνονται με το ίδιο χρώμα) βρίσκονται σχεδόν σε κάθε θέμα. Με άλλα λόγια, αυτές οι ομοιογενείς (από άποψη σπουδαιότητας) εδάφη σε διαφορετικές περιοχές είναι οι πιο ελκυστικές, τόσο σε επενδύσεις όσο και σε άλλους όρους.
Το επόμενο στάδιο της μελέτης ήταν η κατάρτιση αξιολογήσεων των θεμάτων του ευρωπαϊκού τμήματος της Ρωσικής Ομοσπονδίας, οι οποίες φαίνονται στους παρακάτω πίνακες.
Οι συγκεντρωμένες βαθμολογίες δείχνουν το καλύτερο τετραγωνικό χιλιόμετρο, τα καλύτερα 100 τετραγωνικά. χλμ και τα καλύτερα 20 τ.χλμ. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι δεν πρόκειται για ένα συγκεκριμένο τμήμα μιας περιοχής έκτασης 000, 1 ή 100 τετραγωνικών χιλιομέτρων, αλλά για ένα σύνολο κόμβων πλέγματος (σημεία ανάλυσης) που έχουν δημιουργηθεί ανά θέμα που έχουν τα καλύτερα ολοκληρωμένα χαρακτηριστικά, δηλαδή μπορούν να εντοπιστούν αυτοί οι κόμβοι χαοτικά σε όλη την επικράτεια μιας συνιστώσας οντότητας της Ρωσικής Ομοσπονδίας.
Πίνακας 1. Βαθμολογία θεμάτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας (καλύτερο 1 τ.χλμ.)
Πίνακας 2. Αξιολόγηση των συστατικών οντοτήτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας (καλύτερα 100 τ.χλμ.)
Πίνακας 3. Αξιολόγηση των συστατικών οντοτήτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας (καλύτερα 20 τ.χλμ.)
Τις πρώτες θέσεις στην κατάταξη καταλαμβάνουν η Μόσχα και η περιοχή της Μόσχας, η Αγία Πετρούπολη και η περιοχή του Λένινγκραντ, η περιφέρεια Σβερντλόφσκ, η περιοχή Τσελιάμπινσκ, η περιφέρεια Νίζνι Νόβγκοροντ, το Ταταρστάν. Ωστόσο, αξίζει να σημειωθεί ότι η βαθμολογία είναι "αιωρούμενη" ανάλογα με την κλίμακα της έρευνας (τα θέματα της Ρωσικής Ομοσπονδίας αλλάζουν θέσεις), δηλαδή το σύνολο των καλύτερων κόμβων επηρεάζεται από το γεγονός ότι εξετάζουμε -1 τ.χλμ. , που είναι είτε 100 τ.χλμ., είτε 20 τ.χλμ.
Επιλύοντας ένα παρόμοιο πρόβλημα για τα κέντρα των συστατικών οντοτήτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας (επιλέξαμε 40 από τα μεγαλύτερα και μεγαλύτερα κέντρα), ορίσαμε το βήμα του πλέγματος στα 100 μέτρα και λάβαμε τα ακόλουθα αποτελέσματα.
Πίνακας 4. Βαθμολογία κέντρων συστατικών οντοτήτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας (το καλύτερο 0.01 τ.χλμ. είναι το καλύτερο σημείο της επικράτειας)
Πίνακας 5. Βαθμολογία κέντρων συστατικών οντοτήτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας (καλύτερα 10 τ.χλμ.)
Πίνακας 6. Βαθμολογία κέντρων συστατικών οντοτήτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας (καλύτερα 200 τ.χλμ.)
Έτσι, όπως και στο έργο σε επίπεδο συστατικών οντοτήτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας, η βαθμολογία αποδείχθηκε ότι εξαρτάται από την κλίμακα που μελετάται. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι ο αριθμός των κόμβων πλέγματος (σημεία ανάλυσης) με τους καλύτερους ολοκληρωμένους δείκτες ποικίλλει ανάλογα με την επιλεγμένη κλίμακα.
Συμπερασματικά, αξίζει να σημειωθεί ότι οποιαδήποτε βαθμολογία είναι κάτι που προκαλεί συζήτηση, ωστόσο, πραγματοποιήσαμε ερευνητική εργασία σε ανοιχτά δεδομένα χρησιμοποιώντας νέες μεθόδους ανάλυσης εδαφών, επιτρέποντάς μας να μεταφέρουμε υπάρχουσες μεθόδους σε μικρότερη κλίμακα - το επίπεδο των συστατικών οντοτήτων της Ρωσικής Ομοσπονδίας, ομοσπονδιακών περιφερειών και όχι μόνο.
Η μεταβλητή κλίμακα και οι νέες μέθοδοι καθιστούν δυνατή την ανάλυση αντικειμένων που βρίσκονται σε απόσταση μεταξύ τους ως ενιαίο σύνολο, λαμβάνοντας υπόψη την αμοιβαία επιρροή των εδαφών μεταξύ τους.
Πηγή: www.habr.com
