Í fyrsta ritinu () við lýstum því hvernig hægt er að nota hitauppstreymi til að greina svæði almennt. Í eftirfarandi ritum var fyrirhugað að lýsa því hvernig upplýsingar um landhluti eru geymdar í gagnagrunnum, hvernig líkön úr meginþáttum eru byggð og almennt hvaða verkefni landsvæðisgreiningu geta verið. En fyrst og fremst.
Notkun hitauppstreymisaðferðarinnar gerir það fyrst og fremst mögulegt að fá almenna hugmynd um það svæði sem vekur áhuga okkar. Til dæmis, með því að taka fyrstu upplýsingarnar frá OSM fyrir borgina Barcelona (Katalónía) og framkvæma heildstæða greiningu án þess að velja færibreytur, getum við fengið „hita“ myndir af fyrstu aðalhlutunum. Við ræddum líka um „hita“ kort í fyrstu greininni, en það væri ekki rangt að muna að hugtakið „hita“ kom til vegna eðlisfræðilegrar merkingar möguleikanna sem notaðir eru við heildræna greiningu. Þeir. í eðlisfræðivandamálum er möguleiki hitastig og í svæðisgreiningarvandamálum er möguleiki heildaráhrif allra áhrifaþátta á tiltekinn stað á landsvæðinu.
Hér að neðan er dæmi um „hita“ kort af borginni Barselóna sem fæst sem afleiðing af heildrænni greiningu.
„Heat“ kort af fyrsta aðalhlutanum, án færibreytuvals, Barcelona
Og með því að stilla ákveðna færibreytu (í þessu tilfelli völdum við iðnað) geturðu fengið „hita“ kort beint fyrir það.
Hitakort af fyrsta aðalhlutanum, iðnaði, Barcelona
Auðvitað eru greiningarvandamál miklu víðtækari og fjölbreyttari en að fá almennt mat á valnu landsvæði, þess vegna, sem dæmi, í þessari grein munum við íhuga vandamálið við að finna bestu staðsetninguna þegar nýjan hlut er settur og tæknilega innleiðing á thermal potential aðferð til að leysa hana, og í komandi útgáfum munum við skoða önnur.
Að leysa vandamálið við að finna bestu staðsetninguna þegar nýr hlutur er settur mun hjálpa til við að ákvarða hversu „tilbúið“ landsvæðið er til að samþykkja þennan nýja hlut, hvernig það mun tengjast öðrum hlutum sem þegar eru til á svæðinu, hversu dýrmætur þessi nýi hlutur verður fyrir landsvæðið og hvaða verðmæti það mun auka.
Stig tæknilegrar útfærslu
Tæknilega útfærsluna má tákna með röð verklagsreglna sem taldar eru upp hér að neðan:
- Undirbúningur upplýsingaumhverfis.
- Leit, söfnun og úrvinnsla heimildaupplýsinga.
- Bygging hnútakerfis á greindu yfirráðasvæði.
- Að brjóta landsvæðisþætti niður í brot.
- Útreikningur á möguleikum frá þáttum.
- Val á þáttum til að búa til þematísk óaðskiljanlegur eiginleika yfirráðasvæðisins.
- Notkun aðalþáttaaðferðarinnar til að fá óaðskiljanlegar vísbendingar um landsvæðið.
- Gerð líkön til að velja stað fyrir byggingu nýrrar aðstöðu.
Stig 1. Undirbúningur upplýsingaumhverfis
Á þessu stigi er nauðsynlegt að velja gagnagrunnsstjórnunarkerfi (DBMS), ákvarða uppsprettur upplýsinga, aðferðir við söfnun upplýsinga og magn upplýsinga sem safnað er.
Fyrir vinnu okkar notuðum við PostgeSql gagnagrunninn (DB), en það er athyglisvert að allir aðrir gagnagrunnar sem vinna með SQL fyrirspurnir munu gera það.
Gagnagrunnurinn mun geyma upphafsupplýsingar - landupplýsingar um hluti: gagnagerðir (punktar, línur, marghyrningar), hnit þeirra og önnur einkenni (lengd, flatarmál, magn), svo og öll reiknuð gildi sem fengin eru vegna verkið sem fram fer og árangur vinnunnar sjálfrar.
Tölfræðilegar upplýsingar eru einnig settar fram sem landupplýsingar (til dæmis svæði svæðis með tölfræðileg gögn tengd þessum svæðum).
Sem afleiðing af umbreytingu og vinnslu á söfnuðum upphafsupplýsingum myndast töflur sem innihalda upplýsingar um línulega, punkta og flatarmálsstuðla, auðkenni þeirra og hnit.
Stig 2. Leit, söfnun og úrvinnsla heimildaupplýsinga
Sem fyrstu upplýsingar til að leysa þetta vandamál notum við upplýsingar frá opnum kortauppsprettum sem innihalda upplýsingar um landsvæðið. Leiðtoginn, að okkar mati, eru OSM upplýsingar, uppfærðar daglega um allan heim. Hins vegar, ef þér tekst að safna upplýsingum frá öðrum aðilum, verður það ekki verra.
Upplýsingavinnsla felst í því að koma þeim í einsleitni, útrýma röngum upplýsingum og undirbúa þær fyrir hleðslu í gagnagrunninn.
Stig 3. Bygging hnútakerfis á greindu yfirráðasvæði
Til að tryggja samfellu greinds landsvæðis er nauðsynlegt að smíða rist á því, þar sem hnútar eru með hnit í tilteknu hnitakerfi. Í hverjum nethnút verður hugsanlegt gildi síðan ákvarðað. Þetta gerir þér kleift að sjá fyrir þér einsleit svæði, klasa og lokagreiningarniðurstöður.
Það fer eftir verkefnum sem á að leysa, tveir möguleikar til að smíða rist eru mögulegir:
— Rist með reglulegu þrepi (S1) - sést um allt landsvæðið. Það er notað til að reikna út möguleikana út frá þáttunum, ákvarða óaðskiljanleg einkenni landsvæðisins (aðalhlutar og klasar) og sýna niðurstöður líkanagerðar.
Þegar þú velur þetta rist þarftu að tilgreina:
- ristbil – bilið þar sem hnútar verða staðsettir;
- mörk greinds landsvæðis, sem getur samsvarað stjórnsýslu-landsviðskiptingu, eða það getur verið svæði á kortinu sem takmarkar útreikningssvæðið í formi marghyrnings.
— Rist með óreglulegu bili (S2) lýsir einstökum punktum yfirráðasvæðisins (til dæmis miðpunkta). Það er einnig notað til að reikna möguleika út frá þáttum og ákvarða óaðskiljanleg einkenni landsvæðisins (aðalþættir og klasar). Líkangerð með reiknuðum meginþáttum er framkvæmd nákvæmlega á rist með óreglulegu þrepi og til að sjá niðurstöður hermisins eru klasatölur úr hnútum með óreglulegu þrepi fluttar yfir á hnúta með reglulegu þrepi samkvæmt meginreglunni um nálægð hnita. .
Í gagnagrunninum eru upplýsingar um hnit nethnúta geymdar í formi töflu sem inniheldur eftirfarandi upplýsingar fyrir hvern hnút:
- hnútakenni;
- hnútahnit (x, y).
Dæmi um rist með reglulegu bili fyrir mismunandi svæði með mismunandi bili eru sýnd á myndunum hér að neðan.
Umfjöllunarnet Nizhny Novgorod (rauðir punktar). Umfjöllunarnet Nizhny Novgorod svæðinu (bláir punktar).
Stig 4 Að brjóta landsvæðisþætti niður í brot
Til frekari greiningar verður að breyta útbreiddum þáttum yfirráðasvæðisins í fjölda stakra þátta þannig að hver hnútur hnútur inniheldur upplýsingar um hvern þátt sem er til staðar í honum. Línulegum þáttum er skipt í hluta, flatarmálsþættir í brot.
Skiptingsþrepið er valið út frá flatarmáli yfirráðasvæðisins og sérstakan þátt; fyrir stór svæði (svæði) getur skiptingarþrepið verið 100-150 m; fyrir smærri svæði (borg) getur skiptingarþrepið verið 25-50 m .
Í gagnagrunninum eru upplýsingar um skiptingarniðurstöðurnar geymdar í formi töflu sem inniheldur eftirfarandi upplýsingar fyrir hvert brot:
- auðkenni þáttar;
- hnit þungamiðja skiptingabrotanna sem myndast (x, y);
- lengd/flatarmál skiptingabrotanna.
Stig 5 Útreikningur á möguleikum frá þáttum
Ein af mögulegum og skiljanlegum aðferðum við að greina frumupplýsingar er að líta á þætti sem möguleika frá áhrifahlutum.
Við skulum nota grundvallarlausn jöfnu Laplace fyrir tvívíða fallið - lógaritma fjarlægðarinnar frá punktinum.
Að teknu tilliti til kröfunnar um endanlegt möguleg gildi á núlli og takmörkun mögulegs gildis yfir stórar vegalengdir er möguleikinn ákvarðaður sem hér segir:
á r (1)
fyrir r2>r>=r1
fyrir r>=r2
Tegund áhrifamöguleika frá punkthlut
Logaritmíska fallið verður að vera afmarkað við núll og hæfilega afmarkað í nokkurri fjarlægð frá þáttunum. Ef við gerðum ekki takmarkanir á möguleikum í stórum fjarlægð frá þættinum, þá þyrftum við að taka með í reikninginn gríðarlegt magn upplýsinga langt frá greinda punktinum, sem hefur nánast engin áhrif á greininguna. Þess vegna kynnum við gildi verkunarradíus þáttarins, þar sem framlag til möguleikans frá stuðlinum er núll.
Fyrir borg er gert ráð fyrir að radíus stuðulsins sé jafn hálftíma gangandi vegfaranda aðgengi - 2 metrar. Fyrir svæðið ættum við að tala um hálftíma flutninga aðgengi - 20 metrar.
Þannig, sem afleiðing af útreikningi á hugsanlegum gildum, höfum við heildarmöguleika frá hverjum þætti á hverjum hnút á venjulegu ristinni.
Stig 6. Val á þáttum til að búa til þematísk óaðskiljanlegur eiginleika yfirráðasvæðisins
Á þessu stigi eru mikilvægustu og upplýsandi þættirnir valdir til að búa til þematísk óaðskiljanlegur einkenni yfirráðasvæðisins.
Val á þáttum er hægt að framkvæma sjálfkrafa með því að setja ákveðin mörk fyrir færibreyturnar (fylgni, hlutfall áhrifa o.s.frv.), eða það er hægt að gera það af fagmennsku, þekkja efni vandamálsins og hafa einhvern skilning á yfirráðasvæðinu.
Eftir að mikilvægustu og upplýsandi þættirnir hafa verið valdir geturðu haldið áfram í næstu skref - túlkun á aðalþáttunum.
Stig 7 Notkun aðalþáttaaðferðarinnar til að fá óaðskiljanlegar vísbendingar um landsvæðið. Klustun
Upphafsupplýsingarnar um svæðisþættina, umreiknaðar á fyrra stigi í möguleika sem eru reiknaðir fyrir hvern nethnút, eru sameinaðar í nýja óaðskiljanlega vísbendingar - helstu þættirnir.
Aðalþáttaaðferðin greinir breytileika þátta á rannsóknarsvæðinu og finnur, út frá niðurstöðum þessarar greiningar, breytilegasta línulega samsetningu þeirra, sem gerir kleift að reikna út mælikvarða á breytingu þeirra - dreifingu yfir landsvæðið.
Við skulum taka almennt vandamál til að búa til líkan til að nálgast línulegt líkanfall við gefin gildi
(2)
Þar sem i er íhlutanúmerið,
n – fjöldi þátta sem taka þátt í útreikningnum
j – hnútavísitala svæðispunkts, j=1..k
k - fjöldi allra hnúta á yfirráðasvæðisnetinu sem útreikningur á aðalþáttum var framkvæmdur fyrir
— stuðull fyrir i-ða aðalþátt líkansins
– gildi i-ta aðalþáttarins í j-punkti
B – frítími líkansins
- möguleiki á j-punkti þáttarins sem við erum að byggja líkan fyrir
Við skulum ákvarða óþekkt atriði í jöfnunni (2) minnstu kvaðrata aðferðin, sem notar eiginleika aðalþáttanna:
(3)
Þar sem i og i2 eru þáttanúmer, i<>i2
j — svæðishnútavísitala
k er fjöldi allra svæðishnúta
(4)
(3) þýðir engin fylgni milli þátta
(4) – heildargildi hvers íhluta er núll.
Við fáum:
(5)
Hér er merkingin sú sama og í jöfnuði. (2), þýðir meðalmögulegt gildi
Þessa niðurstöðu má túlka sem hér segir:
Líkanið er einföld tjáning sem samanstendur af meðalgildi hermagildis og einföldum leiðréttingum á því fyrir hvern hluta. Niðurstaðan verður að lágmarki að innihalda dulkið B og fyrsta aðalþáttinn. Hér að neðan eru dæmi um hitakort af fyrstu aðalhlutunum fyrir Nizhny Novgorod svæðinu.
Byggt á útreiknuðum meginþáttum er hægt að búa til einsleit svæði. þetta er hægt að gera bæði fyrir allar breytur og til dæmis aðeins fyrir verðlagningu - þ.e. framkvæma þyrpingar. Fyrir þetta geturðu notað . Fyrir hvert einsleitt svæði er meðalgildi 1. aðalþáttarins reiknað út, sem einkennir þróunarstig svæðisins.
Dæmi um þyrping eftir verðbreytum fyrir Nizhny Novgorod svæðinu er gefið hér að neðan.
Með því að nota fengna meginþætti sem færibreytur kostnaðarlíkans, getum við fengið verðyfirborð landsvæðisins.
Verð yfirborð Nizhny Novgorod
Stig 8. Gerð líkön til að velja stað fyrir byggingu nýrrar aðstöðu
Til að velja sem mest aðlaðandi stað fyrir staðsetningu nýs hlutar (hér á eftir nefndur „hluturinn“) er nauðsynlegt að bera saman staðsetningu „hlutarins“ við nærliggjandi innviði. Til þess að „hluturinn“ virki þarf að vera til nægt fjármagn til að tryggja virkni þess; taka þarf tillit til fjölda þátta, bæði jákvæðra og neikvæðra áhrifa á „hlutinn“. Hægt er að skilgreina allt safn þessara þátta sem „næringarefna“ umhverfi fyrir starfsemi „hlutarins“. Samsvörun fjölda hluta við fjölda auðlinda yfirráðasvæðisins er grundvöllur stöðugrar starfsemi „hlutarins“.
Niðurstaðan af þessum samanburði er möguleikinn sem reiknaður er út fyrir hvern punkt á yfirráðasvæðinu og gerir sjónræna og greinandi greiningu á vali á staðsetningu til að setja nýjan „hlut“.
Fyrir viðskipti, til dæmis, er stöðugt flæði kaupenda mikilvægt, sem þýðir að listi yfir þá þætti sem þarf að taka tillit til fyrir vöruhluti ætti einnig að innihalda þá sem tryggja þetta flæði (td félagsleg innviði aðstaða, vinnustaðir, dvalarstaðir, flutningaleiðir o.s.frv.).
Á hinn bóginn, þegar öll skilyrði eru uppfyllt til að tryggja virkni verslunarmannvirkja, er nauðsynlegt að taka tillit til þéttleika verslunarmannvirkja þar sem „neysla“ umhverfisins leiðir til minnkandi möguleika á kaupum. Flæði fólks er ekki ótakmarkað og það sama á við um fjárhag þess og líkamlega getu.
Reikniritið til að leysa vandamálið við að velja bestu staðsetninguna fyrir hlut kemur niður á þeirri staðreynd að möguleikinn sem fæst sem fall af aðalþáttunum er eins nálægt og mögulegt er möguleikum safns hluta af "hlut" gerðinni; þá er reiknaður út munurinn á möguleikum líkansins og möguleikum hluta af „hlutur“ gerðinni; verðmæti framlagsmöguleika eins „hlutar“ er dregið frá mismuninum sem myndast; Neikvæðum gildum sem fæst í þessu tilfelli er skipt út fyrir núll, það er að segja að þeir staðir þar sem ekki er nægjanlegt fjármagn til að virka nýja „hluturinn“ er eytt.
Sem afleiðing af aðgerðunum sem gripið hefur verið til fáum við punkta á yfirráðasvæðinu með jákvætt hugsanlegt gildi, það er staði með hagstæðri staðsetningu „hlutarins“ okkar.
Með öðrum orðum, við höfum reiknaða möguleika allra þátta til umráða og þáttinn sem við viljum byggja líkan fyrir og greina valið þemasvið (verslun, iðnaður, menning, félagslegt svið osfrv.)
Til þess þarf að velja þætti til að búa til umhverfisbreytur - helstu þættina - og reikna síðan líkön út frá þeim.
Við leggjum til að þættir verði valdir með því að greina fylgni allra þátta við viðmiðunarstuðul þemasvæðisins. Til dæmis, fyrir menningu gæti það verið leikhús, fyrir menntakerfið, skóla o.s.frv.
Við reiknum út fylgni staðalmöguleikans við möguleika allra þátta. Við veljum þá þætti sem hafa fylgnistuðla í stærðargráðu sem eru stærri en ákveðið gildi (oft er tekið gildi lágmarksfylgnistuðulsins = 0).
(6)
þar sem — algildi fylgnistuðuls i-þættar við staðalinn.
Fylgnin er reiknuð yfir alla nethnúta sem ná yfir landsvæðið.
Munurinn á möguleikum líkansins og möguleikum hluta af sömu gerð og nýja hluturinn í jöfnunni (2) sýnir möguleika landsvæðisins, sem hægt er að nýta til að staðsetja nýja aðstöðu.
Fyrir vikið fáum við hugsanlegt gildi, sem einkennir hversu mikil ávinningur er af staðsetningu „hlutarins“ á rannsóknarsvæðinu.
Dæmi um hvernig þú getur sýnt á myndrænan hátt ráðlagða staðsetningar fyrir nýjan „hlut“ er gefið hér að neðan.
Þannig er hægt að sýna niðurstöðuna af því að leysa vandamálið við að velja besta staðsetningu fyrir nýjan hlut sem mat á yfirráðasvæðinu í stigum á hverjum stað, sem gefur hugmynd um möguleika á að staðsetja fjárfestingarhlut, þ.e. stig, því arðbærara er að finna hlutinn.
Að lokum er það þess virði að segja að í þessari grein höfum við aðeins skoðað eitt vandamál sem hægt er að leysa með því að nota svæðisgreiningu, með gögn frá opnum heimildum við höndina. Reyndar eru mörg vandamál sem hægt er að leysa með hjálp þess, fjöldi þeirra takmarkast aðeins af ímyndunaraflið.
Heimild: www.habr.com