Në publikimin e parë () ne treguam se si mund të përdorim potencialet termike për të analizuar territoret, në përgjithësi. Në publikimet e ardhshme ishte planifikuar të përshkruhej si ruhet informacioni mbi objektet hapësinore në databaza, si ndërtohen modelet nga komponentët kryesorë dhe cilat detyra të analizës së territoreve mund të jenë. Por për gjithçka në rend të duhur.
Përdorimi i metodës së potencialeve termike ofron mundësinë për të formuar një pamje të përgjithshme mbi territorin që na intereson. Për shembull, duke marrë informacionin fillestar nga OSM për qytetin e Barcelona (Catalunya), dhe, duke kryer një analizë integruese pa seleksionimin e parametrave, mund të marrim imazhe "termike" të komponentëve kryesorë të parë. Rreth hartave "termike" ne gjithashtu kemi folur në artikullin e parë, por nuk do të ishte e tepërt të kujtojmë se termi "hartë termike" erdhi si rezultat i domethënies fizike të potencialeve të përdorura për analizën integruese. Kështu, në detyrat e fizikës, potenciali është temperatura, ndërsa në detyrat e analizës së territoreve, potenciali paraqet ndikimin e përgjithshëm të të gjitha faktorëve në një pikë të caktuar të territorit.
Më poshtë është një shembull i një "harte termike" të qytetit të Barcelona, e marrë si rezultat i analizës integruese.
"Harta termike" e komponentës së parë kryesore, pa seleksionimin e parametrave, qyteti i Barcelona
Por, duke vendosur ndonjë parameter të caktuar (në këtë rast ne zgjodhëm industrializimin), mund të marrim një "hartë termike" të drejtpërdrejtë mbi të.
"Harta termike" e komponentës së parë kryesore, industrializimi, qyteti i Barcelona
Natyrisht, detyrat e analizës janë shumë më të gjera dhe më të larmishme se sa thjesht të merrni një vlerësim të përgjithshëm të territorit të zgjedhur, prandaj si shembull në këtë artikull do të shqyrtojmë detyrën e gjetjes së vendit më të mirë për vendosjen e një objekti të ri dhe realizimin teknik të metodës së potencialeve termike për ta zgjidhur atë, ndërsa në publikimet e ardhshme do të shohim edhe të tjera.
Zgjidhja e detyrës së gjetjes së vendit më të mirë për vendosjen e një objekti të ri do të ndihmojë në përcaktimin se sa territori është "gati për të pritur" këtë objekt të ri, si do të korrelatohet me objektet e tjera që tashmë ekzistojnë në territor, sa i vlefshëm do të jetë ky objekt i ri për territorin dhe çfarë vlerash do të shtojë ai.
Hapat e realizimit teknik
Realizimi teknik mund të paraqitet si një rend të procedurave të ekzekutimit të renditura më poshtë:
- PĂ«rgatitja e mjedisit informatik.
- Kërkimi, mbledhja dhe përpunimi i informacionit fillestar.
- Ndërtimi i një rrjeti nyjesh në territorin e analizuar.
- Ndarja e faktorëve të territorit në fragmente.
- Kalkulimi i potencialeve nga faktorët.
- Selektoni faktorët për të krijuar karakteristika tematike integruese të territorit.
- Aplikimi i metodës së komponentëve kryesorë për marrjen e indikatorëve integrues të territorit.
- Krijimi i modeleve për zgjedhjen e vendit për ndërtimin e një objekti të ri.
1 Hapi. PĂ«rgatitja e mjedisit informatik
Në këtë etapë është e nevojshme të zgjidhni sistemin e menaxhimit të bazave të të dhënave (SGBD), të përcaktoni burimet e informacionit, mënyrat e mbledhjes së informacionit, volumet e informacionit të mbledhur.
Për këtë punë ne përdorëm bazën e të dhënave (BD) PostgeSql, por duhet të theksohet se çdo bazë tjetër e dhënash që punon me kërkesat SQL do të përshtatet.
NĂ« BD do tĂ« ruhet informacioni fillestar â tĂ« dhĂ«na hapĂ«sinore mbi objektet: llojet e tĂ« dhĂ«nave (pikĂ«, linjĂ«, poligon), koordinatat e tyre dhe karakteristika tĂ« tjera (gjatĂ«sia, sipĂ«rfaqja, numri), si dhe tĂ« gjitha vlerat e llogaritur qĂ« janĂ« marrĂ« si rezultat i punĂ«s sĂ« kryer dhe vetĂ« rezultatet e punĂ«s.
Informacioni statistik po ashtu paraqitet si të dhëna hapësinore (për shembull, rajonet e provincës me të dhëna statistike të lidhura me këto rajone).
Si rezultat i përpunimit dhe transformimit të informacionit fillestar të mbledhur, krijohen tabela që përmbajnë informacion mbi faktorët linearë, pikorë dhe sipërfaqësorë, identifikuesit e tyre dhe koordinatat.
2 Hapi. Kërkimi, mbledhja dhe përpunimi i informacionit fillestar
Si informacion fillestar pĂ«r zgjidhjen e kĂ«saj detyre pĂ«rdorim informacionin nga burimet kartografike tĂ« hapura qĂ« pĂ«rmbajnĂ« tĂ« dhĂ«na mbi territorin. Lideri, sipas mendimit tonĂ«, Ă«shtĂ« informacioni OSM, qĂ« pĂ«rditĂ«sohet çdo ditĂ« nĂ« tĂ« gjithĂ« botĂ«n. MegjithatĂ«, nĂ«se arrijmĂ« tĂ« mbledhim informacion nga burime tĂ« tjera â do tĂ« ishte mĂ« mirĂ«.
Përpunimi i informacionit konsiston në përllogaritjen e saj në një formë të njëtrajtshme, eliminimin e të dhënave të pasakta dhe përgatitjen për ngarkimin në bazën e të dhënave.
3 Hapi. Ndërtimi i rrjetit të nyjeve në territorin e analizuar
Për të siguruar vazhdueshmërinë e territorit të analizuar, është e nevojshme të ndërtohet një rrjet mbi të, me nyjat që kanë koordinatat në një sistem koordinatash të caktuar. Në çdo nyje të rrjetit më vonë do të përcaktohet vlera e potencialit. Kjo do të mundësojë vizualizimin e zonave homogjene, klasterëve dhe rezultateve përfundimtare të analizës.
Varësisht nga detyrat që zgjidhen, janë të mundshme dy variante ndërtimi të rrjetit:
â Rrjeti me hapje tĂ« rregullt (S1) Ă«shtĂ« njĂ« pĂ«rmbledhje nĂ« tĂ« gjithĂ« territorin. PĂ«rmes tij llogariten potencialet nga faktorĂ«t, pĂ«rcaktohen karakteristikat integrale tĂ« territorit (komponentĂ«t kryesorĂ« dhe klasterĂ«t) dhe rezultatet e modelimit dalin.
Gjatë zgjedhjes së këtij rrjeti, është e nevojshme të vendosni:
- hapjen e rrjetit â intervalin, nĂ«pĂ«rmjet tĂ« cilit do tĂ« vendosen nyjat e rrjetit;
- kufirin e territorit të analizuar, i cili mund të përkojë me ndarjen administrative-territoriale, ose mund të jetë një zonë në hartë që kufizon territorin e llogaritjes në formën e një poligoni.
â Rrjeti me hapje tĂ« papĂ«rshtatshme (S2) pĂ«rshkruan pikĂ«t e veçanta tĂ« territorit (pĂ«r shembull, centroide). PĂ«rmes tij gjithashtu llogariten potencialet nga faktorĂ«t, pĂ«rcaktohen karakteristikat integrale tĂ« territorit (komponentĂ«t kryesorĂ« dhe klasterĂ«t). Modelimi me komponentĂ«t kryesorĂ« tĂ« llogaritur bĂ«het pikĂ«risht nĂ« rrjetin me hapje tĂ« papĂ«rshtatshme, dhe pĂ«r visualizimin e rezultateve tĂ« modelimit, numrat e klasterĂ«ve nga nyjat e rrjetit me hapje tĂ« papĂ«rshtatshme transferohen nĂ« nyjat e rrjetit me hapje tĂ« rregullt sipas parimit tĂ« afĂ«rsisĂ« sĂ« koordinatave.
Në bazën e të dhënave, informacioni mbi koordinatat e nyjeve të rrjetit ruhet në formën e një tabelë, e cila për çdo nyje përmban informacionin e mëposhtëm:
- identifikuesin e nyjës;
- koordinatat e nyjës (x, y).
Shembuj të rrjeteve me hapje të rregullt në territore të ndryshme me hapje të ndryshme paraqiten në figurat më poshtë.
Rrjeti i mbulimit të qytetit Nizhny Novgorod (pikë të kuqe). Rrjeti i mbulimit të rajonit Nizhny Novgorod (pikë të blu).
4 Etapa. Ndarja e faktorëve të territorit në fragmente
Për analizën e mëtejshme, faktorët e shtrirë të territorit duhet të konvertohen në një mori faktorësh disktret, në mënyrë që çdo nyje e rrjetit të përmbajë informacion rreth çdo faktori të pranishëm në të. Faktorët linear ndahen në segmente, ndërsa ata sipërfaqësorë në fragmente.
Hapi i ndarjes zgjidhet në bazë të sipërfaqes së territorit dhe specifikës së faktorëve; për sipërfaqe të mëdha (rajoni) hapi i ndarjes mund të jetë 100-150 m, për territore më të vogla (qytetet) hapi i ndarjes mund të jetë 25-50 m.
Në bazën e të dhënave, informacioni mbi rezultatet e ndarjes ruhet në formën e një tabele, e cila për çdo fragment përmban informacionin e mëposhtëm:
- identifikuesin e faktorëve;
- koordinatat e centroideve të fragmenteve të ndara (x, y);
- gjatësia/sipërfaqja e fragmenteve të ndara.
5 Etapa. Llogaritja e potencialeve nga faktorët
Një nga qasjet e mundshme dhe të qarta për analizën e informacionit fillestar është të shqyrtojmë faktorët si potencialet nga objektet e ndikimit.
Ne do tĂ« pĂ«rdorim zgjidhjen themelore tĂ« ekuacionit tĂ« Laplace pĂ«r rastin dy-dimensional â logaritmin e distancĂ«s nga pika.
Duke marrë parasysh kërkesat për vlerën përfundimtare të potencialit në zero dhe kufizimin e vlerës së potencialit në distanca të mëdha, potenciali përcaktohet si më poshtë:
kur r<r1 (1)
kur r2>r>=r1
kur r>=r2
Forma e potencialit të ndikimit nga një objekt pikor
Funksioni logaritmik duhet të kufizohet në zero dhe të kufizohet në një distancë të arsyeshme nga faktorët. Nëse nuk vendosim kufizime të potencialit në distanca të mëdha nga faktori, do të duhej të merrnim parasysh një sasi të madhe informacioni të largët nga pika e analizës, e cila nuk ka praktike ndikim në analizë. Prandaj, ne vendosim një madhësi të rrethit të veprimit të faktorëve, përtej të cilit kontribuimi në potencialin nga faktori është zero.
PĂ«r qytetin, madhĂ«sia e rrethit tĂ« veprimit tĂ« faktorĂ«ve merret si njĂ« gjysmĂ« ore tĂ« aksesit pĂ« foot â 2 000 metra. PĂ«r rajonin duhet tĂ« flasim pĂ«r njĂ« gjysmĂ« ore transporti aksesi â 20 000 metra.
Kështu, si rezultat i llogaritjes së vlerave të potencialeve ne kemi potencialin e përgjithshëm nga çdo faktor në çdo nyje të rrjetit të rregullt.
6 Etapa. Zgjedhja e faktorëve për krijimin e karakteristikave integrale tematike të territorit
Në këtë etapë, zgjidhen faktorët më të rëndësishëm dhe informativë për krijimin e karakteristikave integrale tematike të territorit.
Zgjedhja e faktorëve mund të bëhet automatikisht, duke vendosur kufij të caktuar për parametrat (korrelacioni, përqindja e ndikimit etj.), ose në mënyrë ekspertizë, duke e ditur tematikën e detyrës dhe duke pasur një ide të caktuar mbi territorin.
Pasi qĂ« faktorĂ«t mĂ« tĂ« rĂ«ndĂ«sishĂ«m dhe informues tĂ« kenĂ« pĂ«rzgjedhur, mund tĂ« kaloni nĂ« hapat e mĂ«tejshĂ«m â interpretimin e komponentĂ«ve kryesorĂ«.
Hapi 7. Aplikimi i metodës së komponentëve kryesorë për të marrë tregues integrues të territorit. Klasterizimi.
Informacioni fillestar mbi faktorĂ«t e territorit, i transformuar nĂ« hapin e mĂ«parshĂ«m nĂ« potenciale, tĂ« llogaritur pĂ«r çdo nyje nĂ« rrjet, bashkohet nĂ« tregues tĂ« rinj integrues â komponentĂ« kryesorĂ«.
Metoda e komponentĂ«ve kryesorĂ« analizon variabilitetin e faktorĂ«ve nĂ« territorin e shqyrtuar dhe gjen, sipas rezultateve tĂ« kĂ«tij analize, kombinimin mĂ« tĂ« ndryshueshĂ«m linear tĂ« tyre, duke mundĂ«suar llogaritjen e masĂ«s sĂ« ndryshimit tĂ« tyre â dispersioni nĂ« territor.
Të marrim detyrën e përgjithshme për formimin e një modeli që i afrohet funksionit të modelit linear ndaj vlerave të caktuara.
(2)
Ku i është numri i komponentës,
n â numri i komponentĂ«ve qĂ« marrin pjesĂ« nĂ« llogaritje.
j â indeksi i nyjĂ«s sĂ« pikĂ«s sĂ« territorit, j=1..k.
k â numri i tĂ« gjitha nyjeve tĂ« rrjetit tĂ« territorit, pĂ«r tĂ« cilat u bĂ« llogaritja e komponentĂ«ve kryesorĂ«.
â koeficienti pĂ«r komponentĂ«n kryesore tĂ« modelit.
â vlera e komponentĂ«s kryesore nĂ« pikĂ«n j.
B â anĂ«tari i lirĂ« i modelit.
â potenciali nĂ« pikĂ«n j tĂ« faktorĂ«ve, pĂ«r tĂ« cilĂ«t ne ndjekim modelin.
Të përcaktojmë të panjohurat në ekuacion (2) nëpërmjet metodës së katër këndshkallës, duke shfrytëzuar vetitë e komponentëve kryesorë:
(3)
Ku i dhe i2 janë numrat e komponentëve, ii2.
j â indeksi i nyjĂ«s sĂ« territorit.
k â numri i tĂ« gjitha nyjeve nĂ« territor.
(4)
(3) tregon mungesën e korrelacionit midis komponentëve.
(4) â vlera totale e çdo komponenti Ă«shtĂ« zero.
Marrim:
(5)
Këtu janë shenjat, që janë në ekuacion. (2), 
tregon vlerën mesatare të potencialit.
Ky rezultat mund të interpretohet si më poshtë:
Modeli paraqet një shprehje të thjeshtë, e cila përbëhet nga vlera mesatare e sasisë të modeluar, dhe korrigjimeve të thjeshta për çdo komponent. Minimalisht, rezultati duhet të përfshijë anëtarin e lirë B dhe komponentën e parë kryesore. Më poshtë jepen shembuj të hartave termike të komponentëve kryesorë të parë për rajonin e Nizhni Novgorod.
PĂ«r komponentĂ«t e llogaritur, mund tĂ« ndĂ«rtohen zona homogjene. Kjo mund tĂ« bĂ«het si pĂ«r tĂ« gjitha parametrat, ashtu siç Ă«shtĂ«, pĂ«r shembull, vetĂ«m pĂ«r parametrat formĂ«sues tĂ« çmimit â dmth., tĂ« realizohet klasterizimi. PĂ«r kĂ«tĂ«, mund tĂ« pĂ«rdoret . PĂ«r çdo zonĂ« homogjene llogaritet vlera mesatare e komponentĂ«s sĂ« parĂ« kryesore, qĂ« karakterizon nivelin e zhvillimit tĂ« territorit.
Shembulli i klasterizimit sipas parametrave formësues të çmimeve në rajonin e Nizhni Novgorod është dhënë më poshtë.
Po ashtu, duke përdorur komponentët e marrë si parametra të modelit të çmimit, ne mund të krijojmë sipërfaqen e çmimit të territorit.
Sipërfaqja e çmimit të qytetit Nizhni Novgorod.
Hapi 8. Krijimi i modeleve për zgjedhjen e vendit për ndërtimin e një objekti të ri.
PĂ«r tĂ« zgjedhur vendin, i cili Ă«shtĂ« mĂ« tĂ«rheqĂ«s pĂ«r vendosjen e objektit tĂ« ri (nĂ« vazhdim «objekti»), duhet tĂ« krahasohet vendndodhja e «objektit» me infrastrukturĂ«n pĂ«rreth. PĂ«r funksionimin e «objektit» duhet tĂ« ketĂ« mjaft burime pĂ«r tĂ« siguruar funksionimin e tij, duhet tĂ« merren parasysh njĂ« numĂ«r tĂ« madh faktorĂ«sh si ndikimi pozitiv, ashtu edhe ai negativ mbi «objektin». TĂ« gjithĂ« kĂ«tĂ« masĂ« faktorĂ«sh mund ta quajmĂ« si ambientin âushqimorâ pĂ«r funksionimin e «objektit». PĂ«rputhja e numrit tĂ« objekteve me numrin e burimeve tĂ« territorit Ă«shtĂ« baza pĂ«r funksionimin e qĂ«ndrueshĂ«m tĂ« «objektit».
Rezultati i këtij krahasimi është potenciali, i llogaritur për çdo pikë të territorit dhe i cili lejon një analizë vizuale dhe analitike të zgjedhjes së vendit për vendosjen e një «objekti» të ri.
Për tregtinë, për shembull, ndër të tjera, është e rëndësishme që të ketë një flux të vazhdueshëm blerësish, pra në listën e faktorëve që duhen marrë parasysh për objektet e tregtisë duhet të përfshihen edhe ata që sigurojnë këtë flux (për shembull, objektet e infrastrukturës sociale, vendet e punës, vendet e banuara, arteriet e transportit etj.).
Nga ana tjetĂ«r, duke e plotĂ«suar tĂ« gjitha kushtet pĂ«r sigurimin e funksionimit tĂ« objekteve tĂ« tregtisĂ«, duhet tĂ« merret parasysh densiteti i objekteve tĂ« tregtisĂ«, pasi âkonsumimiâ i mjedisit pĂ«rreth çon nĂ« reduktimin e mundĂ«sive pĂ«r blerje. Fluxi i njerĂ«zve nuk Ă«shtĂ« i pafundĂ«m, po ashtu si dhe burimet e tyre financiare dhe mundĂ«sitĂ« fizike.
Algoritmi për zgjidhjen e detyrës së zgjedhjes së vendit më të mirë për vendosjen e një objekti lidhet me faktin se potenciali, i marrë si funksion i komponenteve kryesore, i qaset maksimalisht potencialit të grumbullit të objekteve të tipit "objekt"; më pas llogaritet diferenca midis potencialit të modelit dhe potencialit të objekteve të tipit "objekt"; nga diferenca e marrë, hiqet vlera e potencialit të kontributit të një "objekti"; vlerat negative të marra zëvendësohen me zero, duke përjashtuar vendet ku nuk ka burime të mjaftueshme për funksionimin e një "objekti" të ri.
Si rezultat i veprimeve të kryera, fitojmë pika të territorit me vlerë pozitive potenciali, domethënë vende të favorshme për vendosjen e "objektit" tonë.
Në terma të tjerë, ne kemi llogaritur potencialet e të gjitha faktorëve që kemi në dispozicion dhe faktorin sipas të cilit dëshirojmë të ndërtojmë modelin dhe të analizojmë fushën e zgjedhur tematike (tregtia, industria, kultura, sfera sociale, etj.)
PĂ«r kĂ«tĂ«, nevojitet tĂ« pĂ«rzgjidhen faktorĂ«t pĂ«r ndĂ«rtimin e variablave tĂ« mjedisit â komponenteve kryesore â dhe mĂ« pas tĂ« llogariten modelet mbi ta.
Faktorët rekomandojmë t'i përzgjidhni përmes analizës së korelacionit të të gjithëve faktorëve me faktorin standard të fushës tematike. Për shembull, për kulturën këto mund të jenë teatrot, për sistemin arsimor shkollat, etj.
Llogarisim korelacionin e potencialit të standardit me potencialet e të gjithë faktorëve. Zgjedhim faktorët, ku koeficientët e korelacionit janë më të mëdhenj se një vlerë të caktuar (zakonisht merret vlera minimale e koeficientit të korelacionit = 0.3).
(6)
ku 
â vlera absolute e koeficientit tĂ« korelacionit tĂ« faktorĂ«ve i me standardin.
Korelacioni llogaritet për të gjitha nyjat e rrjetit që mbulon territorin.
Diferenca midis potencialit të modelit dhe potencialit të objekteve të njëjtë si objekti i ri në ekuacion (2) tregon potencialin e territorit, që mund të përdoret për vendosjen e objekteve të reja.
Si rezultat, fitojmë një vlerë potenciali, e cila karakterizon nivelin e përfitimit të vendosjes së "objektit" në territorin e studiuar.
Një shembull se si mund të paraqiten vizualisht zonat e rekomanduara për vendosjen e një "objekti" të ri është paraqitur më poshtë.
KĂ«shtu, rezultati i zgjidhjes sĂ« detyrĂ«s pĂ«r zgjedhjen e vendit mĂ« tĂ« mirĂ« pĂ«r vendosjen e objektit tĂ« ri mund tĂ« paraqitet si njĂ« vlerĂ«sim i territorit nĂ« pikĂ«, duke ofruar njĂ« pĂ«rfaqĂ«sim tĂ« potencialit tĂ« vendosjes sĂ« njĂ« objekti investimi, dmth mĂ« i lartĂ« Ă«shtĂ« pikĂ«t â aq mĂ« tĂ« favorshme Ă«shtĂ« vendosja e objektit.
Në përfundim, duhet të thuhet se në këtë artikull shqyrtuam vetëm një detyrë, e cila mund të zgjidhet përmes analizës së territoreve, duke pasur në dorë të dhëna nga burime të hapura. Në të vërtetë, ka shumë detyra që mund të zgjidhen me ndihmën e saj, numri i të cilave është i kufizuar vetëm nga fantazia juaj.
Burimi: habr.com
