Fl-ewwel pubblikazzjoni () aħna ddeskrivejna kif il-potenzjali termali jistgħu jintużaw biex janalizzaw it-territorji b'mod ġenerali. Fil-pubblikazzjonijiet li ġejjin kien ippjanat li jiddeskrivi kif l-informazzjoni dwar l-oġġetti ġeografiċi hija maħżuna f'databases, kif jinbnew mudelli mill-komponenti ewlenin, u b'mod ġenerali x'kompiti ta 'analiżi tat-territorju jistgħu jkunu. Imma l-ewwel affarijiet l-ewwel.
L-użu tal-metodu tal-potenzjal termali l-ewwelnett jagħmilha possibbli li tinkiseb idea ġenerali tat-territorju ta 'interess għalina. Pereżempju, billi nieħdu l-informazzjoni inizjali mill-OSM għall-belt ta 'Barċellona (Katalunja), u nwettqu analiżi integrali mingħajr ma nagħżlu parametri, nistgħu niksbu immaġini "termali" tal-ewwel komponenti prinċipali. Tkellimna wkoll dwar mapep "sħana" fl-ewwel artiklu, iżda ma jkunx ħażin li wieħed ifakkar li t-terminu mappa "sħana" qamet minħabba t-tifsira fiżika tal-potenzjali użati għall-analiżi integrali. Dawk. fil-problemi tal-fiżika, il-potenzjal huwa t-temperatura, u fi problemi ta 'analiżi territorjali, il-potenzjal huwa l-effett totali tal-fatturi li jinfluwenzaw kollha fuq punt speċifiku fit-territorju.
Hawn taħt hemm eżempju ta 'mappa "sħana" tal-belt ta' Barċellona miksuba bħala riżultat ta 'analiżi integrali.
Mappa tas-“sħana” tal-ewwel komponent prinċipali, mingħajr għażla tal-parametri, Barċellona
U billi tistabbilixxi parametru speċifiku (f'dan il-każ għażilna l-industrija), tista 'tikseb mappa ta' "sħana" bbażata direttament fuqha.
Mappa tas-sħana tal-ewwel komponent prinċipali, l-industrija, Barċellona
Naturalment, il-problemi ta 'analiżi huma ħafna usa' u aktar varjati milli tinkiseb valutazzjoni ġenerali tat-territorju magħżul, għalhekk, bħala eżempju, f'dan l-artikolu se nikkunsidraw il-problema li nsibu l-aħjar post meta nqiegħdu oġġett ġdid u t-teknika implimentazzjoni tal-metodu tal-potenzjal termali biex issolviha, u f'pubblikazzjonijiet futuri se nħarsu lejn oħrajn.
Is-soluzzjoni tal-problema li ssib l-aħjar post meta tpoġġi oġġett ġdid se tgħin biex tiddetermina kemm it-territorju huwa "lest" biex jaċċetta dan l-oġġett ġdid, kif se jikkorrelata ma 'oġġetti oħra diġà eżistenti fit-territorju, kemm se jkun siewi dan l-oġġett ġdid għal it-territorju u x’valur se jżid.
Stadji ta' implimentazzjoni teknika
L-implimentazzjoni teknika tista' tkun rappreżentata mis-sekwenza ta' proċeduri elenkati hawn taħt:
- Tħejjija tal-ambjent tal-informazzjoni.
- Tiftix, ġbir u pproċessar ta' informazzjoni tas-sors.
- Kostruzzjoni ta 'grilja ta' nodi fit-territorju analizzat.
- Tkissir tal-fatturi tat-territorju fi frammenti.
- Kalkolu tal-potenzjali minn fatturi.
- Għażla ta' fatturi għall-ħolqien ta' karatteristiċi tematiċi integrali tat-territorju.
- Applikazzjoni tal-metodu tal-komponent prinċipali biex jinkisbu indikaturi integrali tat-territorju.
- Ħolqien ta 'mudelli għall-għażla ta' sit għall-bini ta 'faċilità ġdida.
Stadju 1. It-tħejjija tal-ambjent tal-informazzjoni
F'dan l-istadju, huwa meħtieġ li tagħżel sistema ta 'ġestjoni tad-database (DBMS), tiddetermina sorsi ta' informazzjoni, metodi ta 'ġbir ta' informazzjoni, u l-ammont ta 'informazzjoni miġbura.
Għax-xogħol tagħna, użajna d-database PostgeSql (DB), iżda ta 'min jinnota li kwalunkwe database oħra li taħdem ma' mistoqsijiet SQL se tagħmel.
Id-database se taħżen informazzjoni inizjali - data ġeografika dwar oġġetti: tipi ta’ data (punti, linji, poligoni), il-koordinati tagħhom u karatteristiċi oħra (tul, żona, kwantità), kif ukoll il-valuri kkalkulati kollha miksuba bħala riżultat ta’ ix-xogħol imwettaq u r-riżultati tax-xogħol infushom.
L-informazzjoni statistika hija ppreżentata wkoll bħala dejta ġeografika (pereżempju, reġjuni ta’ reġjun b’dejta statistika assenjata lil dawn ir-reġjuni).
Bħala riżultat tat-trasformazzjoni u l-ipproċessar tal-informazzjoni inizjali miġbura, huma ffurmati tabelli li fihom informazzjoni dwar fatturi lineari, punt u żona, l-identifikaturi u l-koordinati tagħhom.
Stadju 2 Tiftix, ġbir u pproċessar ta' informazzjoni tas-sors
Bħala informazzjoni inizjali biex insolvu din il-problema, nużaw informazzjoni minn sorsi kartografiċi miftuħa li jkun fihom informazzjoni dwar it-territorju. Il-mexxej, fl-opinjoni tagħna, huwa l-informazzjoni OSM, aġġornata kuljum madwar id-dinja. Madankollu, jekk jirnexxielek tiġbor informazzjoni minn sorsi oħra, mhux se tkun agħar.
L-ipproċessar tal-informazzjoni jikkonsisti f'li ġġibha għall-uniformità, telimina informazzjoni falza u tippreparaha għat-tagħbija fid-database.
Stadju 3. Kostruzzjoni ta 'grilja ta' nodi fit-territorju analizzat
Biex tiġi żgurata l-kontinwità tat-territorju analizzat, huwa meħtieġ li tinbena grilja fuqha, li n-nodi tagħha għandhom koordinati f'sistema ta 'koordinati partikolari. F'kull nodu tal-grilja sussegwentement jiġi determinat il-valur potenzjali. Dan jippermettilek li tara żoni omoġenji, raggruppamenti u r-riżultati tal-analiżi finali.
Skont il-kompiti li jridu jiġu solvuti, żewġ għażliet għall-kostruzzjoni ta 'grilja huma possibbli:
— Grid bi pass regolari (S1) – huwa osservabbli fit-territorju kollu. Jintuża biex jikkalkula l-potenzjali mill-fatturi, jiddetermina l-karatteristiċi integrali tat-territorju (komponenti ewlenin u clusters) u juri r-riżultati tal-immudellar.
Meta tagħżel din il-grilja, trid tispeċifika:
- spazjar tal-grilja – l-intervall li fih in-nodi tal-grilja se jkunu jinsabu;
- il-konfini tat-territorju analizzat, li jista' jikkorrispondi għal diviżjoni amministrattiva-territorjali, jew jista' jkun żona fuq il-mappa li tillimita ż-żona ta' kalkolu fil-forma ta' poligonu.
— Grid bi spazjar irregolari (S2) jiddeskrivi punti individwali tat-territorju (per eżempju ċ-ċentru). Jintuża wkoll biex jikkalkula l-potenzjali minn fatturi, u jiddetermina l-karatteristiċi integrali tat-territorju (komponenti ewlenin u raggruppamenti). L-immudellar b'komponenti prinċipali kkalkulati jitwettaq b'mod preċiż fuq grid b'pass irregolari, u biex jiġu viżwalizzati r-riżultati tas-simulazzjoni, in-numri tal-cluster minn nodi tal-grilja b'pass irregolari jiġu trasferiti għal nodi tal-grilja b'pass regolari skont il-prinċipju tal-prossimità tal-koordinati .
Fid-database, l-informazzjoni dwar il-koordinati tan-nodi tal-grilja tinħażen fil-forma ta 'tabella li fiha l-informazzjoni li ġejja għal kull nodu:
- ID tan-node;
- koordinati tan-nodi (x, y).
Eżempji ta' grilji bi spazjar regolari għal territorji differenti bi spazjar differenti huma murija fil-figuri hawn taħt.
Grid ta 'kopertura ta' Nizhny Novgorod (tikek ħomor). Grid ta 'kopertura tar-reġjun ta' Nizhny Novgorod (tikek blu).
Stadju 4 Tkissir tal-fatturi tat-territorju fi frammenti
Għal aktar analiżi, fatturi estiżi tat-territorju għandhom jiġu kkonvertiti f'firxa ta 'fatturi diskreti sabiex kull nodu tal-grilja jkun fih informazzjoni dwar kull fattur preżenti fih. Fatturi lineari huma maqsuma f'segmenti, fatturi taż-żona fi frammenti.
Il-pass tal-qasma jintgħażel skont iż-żona tat-territorju u l-fattur speċifiku għal żoni kbar (reġjun) il-pass tal-qsim jista 'jkun 100-150 m għal żoni iżgħar (belt) il-pass tal-qsim jista' jkun 25-50 m; .
Fid-database, l-informazzjoni dwar ir-riżultati tal-qsim hija maħżuna fil-forma ta’ tabella li fiha l-informazzjoni li ġejja għal kull framment:
- identifikatur tal-fattur;
- koordinati taċ-ċentrujdi tal-frammenti diviżorji li jirriżultaw (x, y);
- tul/erja tal-frammenti diviżorji.
Stadju 5 Kalkolu tal-potenzjali minn fatturi
Wieħed mill-approċċi possibbli u li jinftiehem għall-analiżi tal-informazzjoni inizjali huwa li jitqiesu fatturi bħala potenzjali minn oġġetti ta 'influwenza.
Ejja nużaw is-soluzzjoni fundamentali tal-ekwazzjoni ta 'Laplace għall-każ bidimensjonali - il-logaritmu tad-distanza mill-punt.
B'kont meħud tar-rekwiżit ta' valur potenzjali finit f'żero u l-limitazzjoni tal-valur potenzjali fuq distanzi kbar, il-potenzjal huwa determinat kif ġej:
fi r (1)
għal r2>r>=r1
għal r>=r2
Tip ta' potenzjal ta' influwenza minn oġġett punt
Il-funzjoni logaritmika għandha tkun limitata f'żero u raġonevolment limitata f'xi distanza mill-fatturi. Kieku ma għamilniex restrizzjonijiet fuq il-potenzjal f'distanzi kbar mill-fattur, allura jkollna nqisu ammont kbir ta 'informazzjoni 'l bogħod mill-punt analizzat, li prattikament m'għandu l-ebda effett fuq l-analiżi. Għalhekk, nintroduċu l-valur tar-raġġ ta 'azzjoni tal-fattur, li lil hinn minnu l-kontribut għall-potenzjal mill-fattur huwa żero.
Għal belt, ir-raġġ tal-fattur huwa preżunt li huwa ugwali għal nofs siegħa pedonali aċċessibbiltà - 2 metru. Għar-reġjun għandna nitkellmu dwar nofs siegħa trasport aċċessibbiltà - 20 metru.
Għalhekk, bħala riżultat tal-kalkolu tal-valuri potenzjali, għandna l-potenzjal totali minn kull fattur f'kull nodu tal-grilja regolari.
Stadju 6. Għażla ta' fatturi għall-ħolqien ta' karatteristiċi tematiċi integrali tat-territorju
F'dan l-istadju, jintgħażlu l-aktar fatturi sinifikanti u informattivi biex jinħolqu karatteristiċi integrali tematiċi tat-territorju.
L-għażla tal-fatturi tista 'titwettaq awtomatikament billi jiġu stabbiliti ċerti konfini għall-parametri (korrelazzjoni, persentaġġ ta' influwenza, eċċ.), Jew tista 'ssir b'mod espert, billi tkun taf is-suġġett tal-problema u li jkun hemm xi fehim tat-territorju.
Wara li ntgħażlu l-aktar fatturi sinifikanti u informattivi, tista 'tipproċedi għall-passi li jmiss - interpretazzjoni tal-komponenti ewlenin.
Stadju 7 Applikazzjoni tal-metodu tal-komponent prinċipali biex jinkisbu indikaturi integrali tat-territorju. Raggruppament
L-informazzjoni inizjali dwar il-fatturi tat-territorju, maqluba fl-istadju preċedenti f'potenzjali kkalkulati għal kull nodu tal-grilja, hija kkombinata f'indikaturi integrali ġodda - il-komponenti ewlenin.
Il-metodu tal-komponent prinċipali janalizza l-varjabbiltà tal-fatturi fiż-żona ta 'studju u jsib, abbażi tar-riżultati ta' din l-analiżi, il-kombinazzjoni lineari l-aktar varjabbli tagħhom, li tagħmilha possibbli li tiġi kkalkulata l-kejl tal-bidla tagħhom - tixrid fuq it-territorju.
Ejja nieħdu problema ġenerali biex toħloq mudell għall-approssimazzjoni ta 'funzjoni ta' mudell lineari għal valuri mogħtija
(2)
Fejn i huwa n-numru tal-komponent,
n – numru ta' komponenti involuti fil-kalkolu
j – indiċi ta’ node ta’ punt ta’ territorju, j=1..k
k – in-numru tan-nodi kollha tal-grilja tat-territorju li għalihom twettaq il-kalkolu tal-komponenti ewlenin
— koeffiċjent għall-i-th komponent ewlieni tal-mudell
– valur tal-i-th komponent prinċipali fil-j-th point
B – terminu liberu tal-mudell
— potenzjal fil-punt j-th tal-fattur li għalih qed nibnu mudell
Ejja niddeterminaw l-affarijiet mhux magħrufa fl-ekwazzjoni (2) metodu tal-inqas kwadri, bl-użu tal-proprjetajiet tal-komponenti prinċipali:
(3)
Fejn i u i2 huma numri tal-komponenti, i<>i2
j—indiċi tan-nodi tat-territorju
k huwa n-numru tan-nodi kollha tat-territorju
(4)
(3) tfisser l-ebda korrelazzjoni bejn il-komponenti
(4) – il-valur totali ta' kwalunkwe komponent huwa żero.
Nikbru:
(5)
Hawnhekk in-notazzjoni hija l-istess bħal fl-Eq. (2), tfisser il-valur potenzjali medju
Dan ir-riżultat jista’ jiġi interpretat kif ġej:
Il-mudell huwa espressjoni sempliċi li tikkonsisti mill-valur medju tal-valur simulat u korrezzjonijiet sempliċi għalih għal kull wieħed mill-komponenti. Bħala minimu, ir-riżultat għandu jinkludi t-terminu finta B u l-ewwel komponent prinċipali. Hawn taħt hemm eżempji ta 'mapep tas-sħana tal-ewwel komponenti prinċipali għar-reġjun ta' Nizhny Novgorod.
Ibbażat fuq il-komponenti prinċipali kkalkulati, jistgħu jinbnew reġjuni omoġenji. dan jista' jsir kemm għall-parametri kollha kif ukoll, pereżempju, għal dawk tal-ipprezzar biss - i.e. twettaq clustering. Għal dan, tista 'tuża . Għal kull reġjun omoġenju, jiġi kkalkulat il-valur medju tal-ewwel komponent prinċipali, li jikkaratterizza l-livell ta 'żvilupp tat-territorju.
Eżempju ta 'raggruppament mill-parametri tal-prezzijiet għar-reġjun ta' Nizhny Novgorod huwa mogħti hawn taħt.
Ukoll, billi tuża l-komponenti prinċipali miksuba bħala parametri tal-mudell tal-ispiża, nistgħu niksbu l-wiċċ tal-prezz tat-territorju.
Wiċċ tal-prezz ta 'Nizhny Novgorod
Stadju 8 Ħolqien ta 'mudelli għall-għażla ta' sit għall-bini ta 'faċilità ġdida
Biex tagħżel l-aktar post attraenti għall-post ta 'oġġett ġdid (minn hawn 'il quddiem imsejjaħ "l-oġġett"), huwa meħtieġ li titqabbel il-post tal-"oġġett" mal-infrastruttura tal-madwar. Biex l-"oġġett" jiffunzjona, irid ikun hemm biżżejjed riżorsi biex jiġi żgurat il-funzjonament tiegħu, għandhom jitqiesu għadd kbir ta 'fatturi, kemm impatti pożittivi kif ukoll negattivi fuq l-"oġġett". Is-sett kollu ta 'dawn il-fatturi jista' jiġi definit bħala ambjent "nutrijent" għall-funzjonament tal-"oġġett". Il-korrispondenza tan-numru ta 'oġġetti man-numru ta' riżorsi tat-territorju hija l-bażi għall-funzjonament stabbli tal-"oġġett".
Ir-riżultat ta 'dan it-tqabbil huwa l-potenzjal ikkalkulat għal kull punt tat-territorju u li jippermetti analiżi viżwali u analitika tal-għażla tal-post għat-tqegħid ta' "oġġett" ġdid.
Għall-kummerċ, pereżempju, fost affarijiet oħra, fluss kostanti ta 'xerrejja huwa importanti, li jfisser li l-lista ta' fatturi li għandhom jitqiesu għall-oġġetti tal-kummerċ għandha tinkludi wkoll dawk li jiżguraw dan il-fluss (pereżempju, faċilitajiet ta 'infrastruttura soċjali, postijiet tax-xogħol, postijiet ta’ residenza, rotot ta’ trasport, eċċ.).
Min-naħa l-oħra, meta jiġu sodisfatti l-kundizzjonijiet kollha biex jiġi żgurat il-funzjonament tal-faċilitajiet tal-bejgħ bl-imnut, huwa meħtieġ li titqies id-densità tal-faċilitajiet tal-bejgħ bl-imnut, peress li "konsum" tal-ambjent iwassal għal tnaqqis fil-possibbiltà ta 'xiri. Il-fluss tan-nies mhuwiex illimitat, u l-istess japplika għar-riżorsi finanzjarji u l-kapaċitajiet fiżiċi tagħhom.
L-algoritmu biex tissolva l-problema tal-għażla tal-aħjar post għal oġġett jasal għall-fatt li l-potenzjal miksub bħala funzjoni tal-komponenti ewlenin huwa qrib kemm jista 'jkun il-potenzjal ta' sett ta 'oġġetti tat-tip "oġġett"; imbagħad tiġi kkalkulata d-differenza bejn il-potenzjal tal-mudell u l-potenzjal ta 'oġġetti tat-tip "oġġett"; il-valur tal-potenzjal ta' kontribuzzjoni ta' "oġġett" wieħed jitnaqqas mid-differenza li tirriżulta; Il-valuri negattivi miksuba f'dan il-każ huma sostitwiti b'żero, jiġifieri, dawk il-postijiet li fihom ma jkunx hemm biżżejjed riżorsi għall-funzjonament tal-"oġġett" il-ġdid huma eliminati.
Bħala riżultat tal-azzjonijiet meħuda, niksbu punti tat-territorju b'valur potenzjali pożittiv, jiġifieri, postijiet ta 'lokazzjoni favorevoli tal-"oġġett" tagħna.
Fi kliem ieħor, għandna l-potenzjali kkalkulati tal-fatturi kollha għad-dispożizzjoni tagħna u l-fattur li għalih irridu nibnu mudell u nanalizzaw il-qasam tematiku magħżul (kummerċ, industrija, kultura, sfera soċjali, eċċ.)
Biex tagħmel dan, huwa meħtieġ li tagħżel fatturi għall-kostruzzjoni ta 'varjabbli ambjentali - il-komponenti ewlenin - u mbagħad tikkalkula mudelli bbażati fuqhom.
Nipproponu li jintgħażlu fatturi billi nanalizzaw il-korrelazzjonijiet tal-fatturi kollha mal-fattur ta 'referenza tal-qasam tematiku. Pereżempju, għall-kultura jistgħu jkunu teatri, għas-sistema edukattiva, skejjel, eċċ.
Aħna nikkalkulaw il-korrelazzjoni tal-potenzjal standard mal-potenzjali tal-fatturi kollha. Aħna nagħżlu dawk il-fatturi li l-koeffiċjenti ta 'korrelazzjoni tagħhom fil-kobor huma akbar minn ċertu valur (ħafna drabi jittieħed il-valur tal-koeffiċjent ta' korrelazzjoni minimu = 0).
(6)
fejn — valur assolut tal-koeffiċjent ta' korrelazzjoni tal-fattur i-th mal-istandard.
Il-korrelazzjoni hija kkalkulata fuq in-nodi kollha tal-grilja li jkopru t-territorju.
Id-differenza bejn il-potenzjal tal-mudell u l-potenzjal ta 'oġġetti tal-istess tip bħall-oġġett il-ġdid fl-ekwazzjoni (2) juri l-potenzjal tat-territorju, li jista 'jintuża biex jinstabu faċilitajiet ġodda.
Bħala riżultat, niksbu l-valur potenzjali, li jikkaratterizza l-grad ta 'benefiċċju tal-post tal-"oġġett" fiż-żona tal-istudju.
Eżempju ta’ kif tista’ turi b’mod grafiku l-postijiet rakkomandati għal “oġġett” ġdid qed jingħata hawn taħt.
Għalhekk, ir-riżultat tas-soluzzjoni tal-problema tal-għażla tal-aħjar post għal oġġett ġdid jista 'jiġi rappreżentat bħala valutazzjoni tat-territorju f'punti f'kull punt, li tagħti idea tal-potenzjal biex jinstab oġġett ta' investiment, jiġifieri iktar ma jkun għoli punteġġ, aktar ikun profittabbli li jillokalizza l-oġġett.
Bħala konklużjoni, ta 'min jgħid li f'dan l-artikolu ikkunsidrajna problema waħda biss li tista' tiġi solvuta bl-użu ta 'analiżi tat-territorju, li jkollok dejta minn sorsi miftuħa fil-idejn. Fil-fatt, hemm ħafna problemi li jistgħu jiġu solvuti bl-għajnuna tagħha, in-numru tagħhom huwa limitat biss mill-immaġinazzjoni tiegħek.
Sors: www.habr.com