Yon egzanp pou kalkile potansyèl tèmik pou yon rezo lari nan Nizhny Novgorod
Teritwa vil la se yon sistèm konplèks, etewojèn ki an chanjman konstan. Ou ka dekri teritwa a epi evalye anviwònman iben an lè l sèvi avèk objè espasyal (faktè). Faktè ki dekri teritwa a diferan nan nati enfliyans yo (pozitif, negatif) ak konfigirasyon jewometrik (pwen, liy, poligòn).
Li souvan difisil pou detèmine degre enfliyans chak objè endividyèl sou nivo devlopman teritwa a kòm yon antye oswa nenpòt aspè patikilye nan li. Jodi a, pwoblèm nan defini ak dekri konsèp tankou "kilti", "esfè sosyal", "tansyon sosyal", "bon lavi", "devlopman ekonomik", "sante popilasyon" ap vin de pli zan pli enpòtan. Anbigwite konsèp sa yo ogmante si nou vle aplike yo nan diferan gwoup sosyal, popilasyon diferan laj ak sèks.
Epitou, li ta dwe remake ke limit yo nan vil la nan konsèp la modèn yo byen abitrè. Migrasyon chak jou nan popilasyon an, aksè transpò nan zòn aleka "bwouye fwontyè a" nan vil la menm plis. Konsèp aglomerasyon kounye a lajman itilize jeneralman reflete fwontyè vil la, men an menm tan an fè konsèp fwontyè vil la vin pi vag.
Malgre pwoblèm yo dekri pi wo a, analiz ak evalyasyon teritwa jodi a se yo ki pami zòn ki pi pwomèt ak enteresan ki pèmèt rezoud anpil pwoblèm ijan nan anviwònman an iben.
Atik la pwopoze pou konsiderasyon yon metòd pou analize teritwa a lè l sèvi avèk yon modèl "tèmik". Metòd sa a baze sou etid potansyèl kreye pa objè (faktè) nan divès kalite nati (pwen, lineyè ak zòn). Analiz de teritwa a lè l sèvi avèk metòd sa a fè li posib pou w deplase soti nan yon seri done espasyal (faktè) ki dekri teritwa a nan yon evalyasyon nimerik egzat (nòt) nan chak pwen nan teritwa a.
Potansyèl yo etidye kòm yon pati nan analiz teritwa a gen yon entèpretasyon fizik - pwopagasyon chalè nan anviwònman ki gen diferan dimansyon (2D, 3D). Fenomèn sa a ka reprezante nan fòm imaj "tèmik" kat ("chalè" nan teritwa a), bay yon lide sou degre nan devlopman nan teritwa a depann sou entansite a koulè nan imaj la.
Faktè Teritwa
Analiz teritwa a enplike rechèch ak trete enfòmasyon sou faktè ki enfliyanse teritwa a ak endikatè yo. Faktè ki enfliyanse yo se objè ki enfliyanse teritwa ki antoure a epi ki gen yon seri karakteristik ak kowòdone espasyal. Egzanp faktè enfliyans yo enkli boutik, enstalasyon endistriyèl, wout, forè, ak kò dlo.
Endikatè enfliyans yo se objè yo meditativ enfliyans objè yo epi tou gen yon seri karakteristik ak kowòdone espasyal. Egzanp endikatè enfliyans yo: ATM, tablo afichaj, moniman.
Nan prezantasyon sa a nou pral sèvi ak konsèp faktè enfliyans, ki konbine tou de tèm - faktè ak endikatè enfliyans.
Anba a se yon egzanp done espasyal ki aji kòm faktè enfliyans.
Youn nan etap enpòtan yo nan pote soti nan travay sou analiz teritwa se etap nan kolekte ak trete premye enfòmasyon. Jodi a gen anpil enfòmasyon sou faktè ki enfliyanse teritwa a nan diferan degre nan detay.
Ou ka jwenn enfòmasyon nan sous ouvè oswa sous restriksyon. Nan anpil ka, enfòmasyon ouvè se ase pou analiz, byenke, kòm yon règ, li mande pou travay byen entansif pwosesis.
Pami sous louvri, lidè a, nan opinyon nou, se resous OpenStreetMap (OSM). Enfòmasyon yo jwenn nan sous sa a mete ajou chak jou atravè mond lan.
Enfòmasyon sou resous OpenStreetMap (OSM) yo prezante nan fòma sa yo:
- Fòma OSM. Fòma prensipal la ak ekstansyon ".osm" yo itilize pou dekri imaj grafik XML - nœuds, chemen, relasyon.
- "Fòma Polonè". Fòma tèks la ak ekstansyon ".mp" yo itilize pou travay ak grafik.
- Fòma PBF. Fòma depo done ak ekstansyon ".osm.pbf".
Ou ka itilize tou sa ki annapre yo kòm sous enfòmasyon:
- 2 GIS
Resous la gen bon jan kalite enfòmasyon trete chak mwa, ak yon klasifikasyon ekselan 3 nivo pou antrepriz ak òganizasyon.
- Fichye KML (Keyhole Markup Language).
Fichye KML (Keyhole Markup Language) se yon fòma fichye ki itilize pou montre done jeyografik nan Google Earth, Google Maps, ak Google Maps pou aparèy mobil.
Avèk dosye KML ou kapab:
- enstale divès kalite ikon epi fè siyati pou endike kote sou sifas Latè a
— kreye diferan ang pou objè chwazi lè w chanje pozisyon kamera a
- sèvi ak diferan imaj kouvri
— defini estil pou personnaliser ekspozisyon yon objè, aplike kòd HTML pou kreye hyperlinks ak imaj inline
— itilize dosye pou gwoupman yerachik eleman yo
— dinamikman resevwa epi mete ajou dosye KML ki soti nan nœuds rezo aleka oswa lokal yo
- Resevwa done KML selon chanjman nan visualiseur 3D a
- Sèvis Federal pou Enskripsyon Eta, Cadastre ak Katografi "Rosreestr"
Enfòmasyon sou pòtal Rosreestr la gen anpil valè pou kontni li yo ak enpòtans, men, malerezman, li pa fè li posib pou jwenn grafik pou pwojè konstriksyon kapital ak simityè tè gratis. Pòtal Rosreestr la genyen tou yon gwo kantite enfòmasyon sou aksè restriksyon.
- Kò estatistik
Done estatistik se yon sous lejitim enfòmasyon sou teritwa a, sepandan, jodi a, done ki soti nan kò estatistik yo disponib sèlman pou yon sèten kantite endikatè, sitou nan rapò yo nan kò estatistik ak rapò otorite rejyonal yo.
- Sistèm enfòmasyon otorite yo
Bon kalite enfòmasyon yo genyen nan sistèm enfòmasyon gouvènman an, men se sèlman yon ti pati nan li pibliye nan domèn piblik la epi yo disponib pou analize.
Fè yon analiz de teritwa pa enpoze nenpòt kondisyon espesifik sou konpozisyon an nan enfòmasyon an reyalite, ou ka itilize tout sa ki te jwenn enfòmasyon ki soti nan sous louvri se nòmalman ka ranplase; Sepandan, li ta dwe remake ke menm enfòmasyon yo jwenn nan resous OSM pou kont li se ase pou fè yon analiz de teritwa abitye.
Analiz de teritwa a lè l sèvi avèk yon modèl "tèmik". Entèpretasyon fizik potansyèl yo
Kòm mansyone pi bonè, analiz teritwa jodi a se yon sijè ki cho ak yon zouti pwisan pou atraksyon rezone nan envestisman nan devlopman nan enfrastrikti nan divès anviwònman iben.
Kalite pwoblèm yo rezoud lè l sèvi avèk analiz teritwa yo ka konbine nan plizyè domèn prensipal:
— Jwenn evalyasyon ki pi entèprete ak detaye sou teritwa a nan chak pwen.
Lè w rezoud pwoblèm nan, ou ka jwenn yon seri pwen nan chak pwen nan teritwa a, bay yon lide sou nivo devlopman nan teritwa a an jeneral, osi byen ke nan yon sèten matyè. Yon sijè konsa ta ka, pou egzanp, kilti, endistri, komès, elatriye.
— Detèmine kote ki pi avantaje pou mete objè envestisman nan yon sèten kalite (pa egzanp, bank, magazen espesyalize, makèt ak sant amizman, elatriye) nan teritwa a chwazi.
— Analiz de itilizasyon ki pi efikas nan teritwa a.
Direksyon sa a pèmèt pou yon etid detaye sou karakteristik sa yo nan teritwa a, sitiyasyon an mache ki te devlope nan teritwa a anba etid, ak idantifikasyon nan opsyon popilè.
— Detèminasyon kontribisyon yon faktè nan modèl pri a, lè l sèvi avèk egzanp aparisyon nouvo wout ak nouvo wout.
— Analiz diferan aspè nan yon teritwa ak analiz diferan teritwa (konparezon teritwa).
Orijinalite nan metòd analiz teritwa yo pwopoze nan atik la lè l sèvi avèk modèl "tèmik" manti nan itilize nan endikatè devlopman teritwa - potansyèl, prezante an tèm nimerik ak reflete degre nan enfliyans nan objè a (enfliyanman faktè) sou teritwa a.
Pou konprann sans nan etid la, li nesesè di kèk mo sou potansyèl la tèmik tèt li epi bay entèpretasyon fizik li yo.
Nan fizik gen konsèp tankou jaden fòs и fonksyon fòs. Jaden fòs la gen dimansyon enèji, fonksyon fòs la gen dimansyon fòs.
Pou lwa gravitasyon inivèsèl la, se fòmil la defini jaden fòs la:
F=k/r2, kote
k - konstan;
r - distans ant objè ki kominike.
Fonksyon fòs ϕ detèmine pa ekspresyon an:
dϕ=-F*dr, kote
ϕ—potansyèl jaden fòs;
dϕ, dr - diferans;
r se distans ki genyen ant objè ki kominike,
kidonk ϕ=k/r.
Siyifikasyon fizik potansyèl jaden fòs ϕ se travay E jaden fòs la fè pandan y ap pase yon sèten chemen. Nan ka a nan lwa gravitasyon inivèsèl la, lè distans ak yon objè chanje soti nan r2 a r1, fonksyon fòs la detèmine pa fòmil la.
E=k*(1/r1-1/r2), kote
E se travay jaden fòs la fè pandan w ap pase yon sèten chemen;
r1, r2 - pozisyon inisyal ak final objè a.
Pou travay la nan analize yon teritwa, enfliyans nan objè (faktè) sou teritwa a ka konsidere kòm yon fòs (fonksyon pouvwa), ak nivo devlopman teritwa a kòm potansyèl total tèmik (jaden fòs) soti nan tout objè (faktè). Nan pwoblèm fizik, potansyèl tèmik se tanperati, ak nan pwoblèm nan analiz teritwa lè l sèvi avèk yon modèl "tèmik", potansyèl la reprezante enpak total tout faktè enfliyanman sou yon pwen nan teritwa a.
Done espasyal yo konsiste de pwen, liy, ak poligòn. Pou kalkile potansyèl, done espasyal pwolonje divize an ti fragman. Pou chak fragman, potansyèl la soti nan pwen an kalkile ak yon miltiplikatè egal a gwosè a nan fragman objè a (faktè).
Done yo divize an gwoup semantik ki baze sou prensip resanblans fèmen. Pou egzanp, objè komès yo konbine pa pwodwi. Gen gwoup objè forè, kò dlo, koloni, arè transpò, elatriye. Gwoup ini pa siyifikasyon reprezante yon faktè. Èske w gen ale nan tout objè (faktè), nou jwenn yon seri potansyèl tèmik apwopriye pou plis pwosesis.
Itilizasyon potansyèl ("kat chalè") pèmèt ou deplase soti nan done espasyal nan imaj "tèmik" nan objè (faktè) enfliyans sou teritwa a (vizyalizasyon potansyèl). Yon tranzisyon konsa fè li posib pou detèmine degre nan prezans nan faktè a nan chak pwen nan teritwa a ak fè plis analiz, i.e. montre diferan direksyon devlopman vil an koulè. Kidonk, nou jwenn yon ekla diferan entansite pou chak pwen nan teritwa a.
Egzanp imaj "tèmik" nan teritwa Nizhny Novgorod nan yon kontèks plizyè faktè yo prezante anba a.
"Tèmik" kat jeyografik Nizhny Novgorod, ki reflete faktè "chèn famasi".
Kat jeyografik "Chalè" nan Nizhny Novgorod, ki reflete faktè "Polyklinik pou granmoun"
"Tèmik" kat jeyografik nan Nizhny Novgorod, ki reflete faktè "Klinik Timoun yo"
"Tèmik" kat jeyografik nan Nizhny Novgorod, ki reflete faktè "Zòn Endistriyèl yo"
Imaj "tèmik" nan teritwa a fè li posib detèmine konsantrasyon nan potansyèl soti nan divès objè enfliyans. Apre sa, li nesesè konbine potansyèl yo jwenn nan yon karakteristik entegral ki pèmèt yon evalyasyon nan teritwa a ki baze sou yon gwo kantite faktè. Sa a mande pou yon metòd ki pèmèt ou analize yon gwo kantite enfòmasyon, rekonèt objè, epi tou redwi dimansyon done yo, pèdi pi piti kantite enfòmasyon. Youn nan metòd sa yo se analiz eleman prensipal (PCA). Ou ka jwenn plis detay sou metòd sa a nan .
Sans nan metòd la se jwenn yon konbinezon lineyè nan paramèt inisyal ki chanje pi fò nan zòn nan nan analiz. Pou done espasyal - ki pi fòtman chanje sou teritwa a.
Metòd eleman prensipal la idantifye objè (faktè) ki chanje pi fò sou teritwa a. Kòm yon rezilta nan metòd la, nouvo varyab parèt - eleman prensipal yo, ki gen plis enfòmasyon konpare ak done orijinal yo, avèk èd nan ki li pi fasil analize, dekri ak visualized teritwa a, sou ki li se pi fasil yo bati modèl. .
Konpozan prensipal yo se ekspresyon analyse - sòm total potansyèl faktè inisyal yo ak sèten koyefisyan. Sepandan, si nenpòt faktè gen yon enpak siyifikatif sou teritwa a, men li pa chanje atravè teritwa a analize, metòd eleman prensipal la pa pral enkli faktè sa a nan konpozisyon eleman prensipal yo.
Konpozan prensipal yo bay lòd nan lòd desandan nan enfòmasyon - i.e. gaye nan tout teritwa a. Premye eleman prensipal yo pote siyifikativman plis enfòmasyon pase faktè endividyèl yo epi dekri teritwa a byen. Kòm yon règ, lè w ap itilize apeprè yon santèn faktè, premye eleman prensipal la pote apeprè 50% nan tout enfòmasyon (divèyans) pou teritwa a. Konpozan prensipal yo pa korelasyon youn ak lòt epi yo ka itilize pou modèl kòm karakteristik teritwa a nan chak pwen.
Eleman prensipal la, kòm kèk endikatè abstrèman kalkile nan teritwa a, pa gen yon non klè ak klasifikasyon. Sepandan, yon seri faktè ki fòtman korelasyon ak eleman prensipal la pèmèt nou entèprete eleman prensipal yo. Kòm yon règ, faktè sa yo korelasyon ak eleman prensipal yo:
— nivo devlopman enfrastrikti;
— eleman transpò nan teritwa a;
- zòn klimatik;
— nivo devlopman agrikòl;
— potansyèl ekonomik nan teritwa a.
Plis analiz, ki gen ladan gwoupman, kontinye ak premye kèk eleman prensipal enpòtan yo.
Nan figi yo ou ka wè yon reprezantasyon grafik premye eleman prensipal yo nan teritwa a nan plizyè vil nan Federasyon Larisi la.
Premye eleman prensipal ki karakterize nivo devlopman nan enfrastrikti iben nan Nizhny Novgorod
Premye eleman prensipal ki karakterize nivo devlopman nan enfrastrikti iben nan Yekaterinburg
Premye eleman prensipal ki karakterize nivo devlopman enfrastrikti iben nan Kazan
Premye eleman prensipal ki karakterize nivo devlopman enfrastrikti iben nan Perm
Premye eleman prensipal ki karakterize nivo devlopman enfrastrikti iben nan Samara
Premye eleman prensipal ki karakterize nivo devlopman nan enfrastrikti iben nan Khabarovsk
Karakteristik entegral: clustering
Etap nan plis nan travay sou analiz teritwa a se rechèch la pou zòn nan anviwònman an iben ki omojèn nan bon jan kalite. Rechèch sa a baze sou analiz valè eleman prensipal yo nan chak pwen nan teritwa a. Pwoblèm nan rechèch pou zòn omojèn sa yo ka rezoud lè l sèvi avèk clustering - pwosesis la nan gwoupman teritwa ki baze sou prensip la nan pwoksimite nan yon seri karakteristik.
Gwoupman teritwa gen de objektif:
— kreye yon pi bon vizyalizasyon teritwa a;
— alokasyon zòn pou konpilasyon modèl endividyèl yo.
Teritwa yo gwoupe an akò ak faktè yo chwazi pou analiz. Faktè sa yo ka faktè ki enfliyanse pri oswa faktè ki dekri kèk aspè nan devlopman nan teritwa a, pou egzanp, esfè sosyal la.
Gen de metòd regroupement klasik komen: metòd K-means ak metòd dendrogram. Lè w ap travay ak teritwa, metòd K-means la te pwouve tèt li byen, yon karakteristik ki se "ap grandi" nan yon grap lè yo ajoute nouvo objè nan pwen kwasans. Avantaj metòd K-vle di a se nan resanblans travay li ak pwosesis natirèl fòmasyon teritwa a: entegrasyon moun ki sanble, olye ke separasyon nan sa ki diferan.
Metòd K-means yo te itilize pou kalkil pou Nizhny Novgorod (figi anba a).
Konfòmite grap ak nivo devlopman nan teritwa a lè l sèvi avèk egzanp Nizhny Novgorod
Avèk apwòch yo pwopoze a, li posib pou jwenn yon apèsi sou teritwa a sou divès sijè. Sijè ki enterese nou ka, pou egzanp, nivo devlopman nan enfrastrikti iben, nivo "elite" nan teritwa a, nivo devlopman kiltirèl, eleman sosyal nan devlopman nan teritwa a. Tèm sa yo se konsèp entegral ki mal defini, epi yo gen anpil faktè ki gen rapò.
Sèvi ak kèk algorithm pou chwazi paramèt pou analiz (ki gen ladan ak patisipasyon nan ekspè), nou pral jwenn kat tematik ki bay yon lide sou yon sèl aspè nan devlopman nan teritwa a.
Karakteristik entegral yo konprann kòm premye eleman prensipal yo, prensipalman premye eleman prensipal ki pi enfòmatif, ak gwoupman nan teritwa a dapre paramèt yo chwazi.
Kat tematik premye eleman prensipal yo pou divès aspè devlopman yo prezante nan figi ki anba yo.
Kat jeyografik tematik "Objè Kiltirèl" lè l sèvi avèk egzanp Nizhny Novgorod
Kat jeyografik tematik "esfè sosyal" lè l sèvi avèk egzanp Nizhny Novgorod
Karakteristik entegral yo fè li posib pou konprann karakteristik yo nan yon teritwa lè l sèvi avèk anpil faktè ak pèt minim enfòmasyon.
An konklizyon, li se vo anyen ankò ke jodi a analiz la nan teritwa se yon etap trè enpòtan nan rezoud pwoblèm yo nan devlope anviwònman an iben, chwazi kote yo envesti nan konstriksyon, jwenn kote ki pi avantaje pou nouvo enstalasyon ak lòt travay.
Metòd analiz teritwa yo pwopoze nan atik la lè l sèvi avèk yon modèl "tèmik" soti nan faktè diferan nati pa kritik nan seri a nan faktè, sa vle di li pa enpoze restriksyon oswa kondisyon sou enfòmasyon inisyal la.
Divèsite a ak redondance nan enfòmasyon sous, osi byen ke opòtinite pou yo sèvi ak done louvri, bay kandida san limit pou analize nenpòt teritwa mond lan.
Nan piblikasyon sa yo ki konsakre nan pwoblèm analiz teritoryal yo, nou planifye revele karakteristik yo nan konpile modèl lè l sèvi avèk eleman prensipal yo ak metòd pou aplikasyon yo pou travay tankou:
— chwazi pi bon kote lè w ap mete yon nouvo objè;
— konstriksyon yon sifas pri pou yon sèten kategori objè lè l sèvi avèk valè sou mache;
- evalyasyon nan rentabilité nan yon sèten kalite aktivite depann sou kote objè yo.
Genyen tou plan yo prezante metòd pou tranzisyon ranvèse soti nan eleman prensipal yo nan faktè, ki an vire fè li posib jwenn yon modèl nan faktè pou yon teritwa bay yo.
Sous: www.habr.com