اشتراک آمار فضایی (تحلیل داده های مکانی) – جلد ۱

بستن

پیشنهاد شگفت انگیـــــز 6.2% تخفیف

آمار فضایی (تحلیل داده های مکانی) – جلد ۱

No English Name Available
میانگین امتیاز کاربران : 0 / از 5
  • Fast and Safe Deliver
  • قیمت : 61,000تومان65,000تومان
توضیحات کوتاه

آمار فضایی (تحلیل داده های مکانی) – جلد ۱

سپاس، خداوند بزرگ که توفیق نگارش 15 جلد در رابطه با آمار فضایی نصیب ما گرداند. این جلدها به عنوان منبع جامع و کاملی برای فراگیری آمار فضایی و تفسیر و تحلیل داده­های مکانی و همچنین به عنوان یک مرجع برای حرفه­های متعدد مرتبط با اطلاعات مکانی – فضایی و تحلیل آن­ها مورد استفاده قرار خواهد گرفت. این کتاب­ها به عنوان یک منبع ارزشمند برای افرادی خواهد بود که با جمع­آوری و تحلیل داده­های مکانی سر و کار دارند. اولین جلد از این مجموعه آمار فضایی به کلیاتی در رابطه با این علم اختصاص داده شده است. جلد اول کتاب آمار فضایی تحت عنوان مقدمه­ای بر آمار فضایی (تحلیل داده­های مکانی) بیشتر جهت معرفی و آشنایی با آمار فضایی جهت محقیقین، اندیشمندان و دانشجویان می­باشد. فصل اول کتاب به کلیاتی در رابطه با آمار کلاسیک و آمار فضایی و تفاوت آن اشاره دارد. در این فصل اهداف، موضوعات و کاربردهای این علم توضیح داده می­شود. در فصل دوم به مدل­های داده­های مکانی و توصیفی اشاره و سپس در فصل سوم به نمونه برداری فضایی و انواع آن مفصل اشاره شده است. در فصل چهارم به تحلیل اکتشافی داده­ها همانند تشخیص داده پرت، مانایی و ... پرداخته شده است. از آن جا که زمین آمار به عنوان پیش­نیاز و مدخل ورودی علم آمار فضایی است سعی شده در فصل پنجم به مقوله درون­یابی (زمین آمار، چندجمله­ای عمومی، محلی و ...) پرداخته شده است. یکی از ارکان اساسی در تحلیل­های آمار فضایی فاصله و جهت است که از قانون اول توبلر جغرافیا (اصل توبلر) نشأت گرفته است که در این فصل توضیح داده می­شود. فصل ششم، هفتم، هشتم به ترتیب به آمار توصیفی و استنباطی، آماره­های عمومی و محلی فضایی اختصاص داده شده است. از آن جا که تشخیص همبستگی­های فضایی اهمیت زیادی پیدا می­کند در فصل دهم به معرفی خوشه­بندی فضایی پرداخته می­شود. همان طور که می­دانید هدف غایی علم کشف حقیقت می­باشد و برای نیل به آن نیازمند تفکر، تحلیل داده­ها، تفسیر، پیش­بینی دقیق و تشخیص متغیرهای موثر می­باشد که در فصل یازدهم به این موضوع پرداخته شده است. از آن جایی که نتایج تحلیل داده­های فضایی در قالب نقشه ارائه می­گردد لذا تکنیک­ها، روش­ها، ابزارهای بصری­سازی خیلی حائز اهمیت است که در فصل دوازدهم به این مقوله پرداخته شده است. محققینی می­توانند آمار فضایی را درک کنند که ابتدا درک صحیحی از آمار کلاسیک داشته باشند و چون در این کتاب نمی­توانستیم آمار کلاسیک را به طور مفصل شرح دهیم، در پیوست نگاهی گذرا به برخی از موضوعات آمار کلاسیک که برای درک آمار فضایی مهم است به رشته تحریر در آمده است. نگارندگان این کتاب خاطر نشان می­سازند که این پیوست به معنای تمام آمار کلاسیک نیست و صرفاً جهت آشنایی محقیقین می­باشد چرا که علم آمار کلاسیک بسیار گسترده و در دهها جلد و یا صدها جلد نمی­گنجد.

توضیحات

آشنایی با آمار کلاسیک و آمار فضایی

۱-۱ مقدمه

علم مجموعه­ای فراگیر از فعالیت­های علمی، آزمایش­های مختلف و پروژه­هایی است که به انسان کمک می­کنند تا در شگفتی­های جهان پیرامون خود کندوکاو کند. حس کنجکاوی، انسان را بر آن می­دارد تا همواره به دنبال کشف علت پدیده­ها و یافتن رابطه موجود میان آن­ها باشد (دلاور، ۱۳۸۷). این تفکر در آغاز در مورد توضیح علل پدیده­های طبیعی بود. برای نمونه پیدایش شب و روز، علت صاعقه، وجود جنگل­ها، تولید مثل در بین موجودات زنده و … ولی کم­کم وارد مسائلی شد که به طور مستقیم بر زندگی روزمره و بقای او اثر داشت برای نمونه درمان بیماری، مقابله با خشکسالی، کاهش ترافیک، تولید محصولات داخلی و …

آمار فضایی شاخه­ای از علم آمار است که درباره پدیده­های وابسته به مکان بحث می­کند؛ بنابراین در سال­های اخیر توجه زیادی به تحلیل داده­های فضایی شده است. داده­هایی که نیازمند فنون منحصر به فرد خود می­باشند و با فنون داده­های غیر فضایی تفاوت دارند. این گونه تحلیل­ها می­تواند
عرصه­های وسیعی در زمینه تحقیقاتی و پژوهشی بر روی دانشجویان، پژوهشگران، برنامه­ریزان و تحلیل­گران بگشاید. از آن جا که در بسیاری از تحقیقات علمی، توجه به مکان از اهمیت به­سزایی برخوردار است در نتیجه آمار فضایی در بسیاری از رشته­ها کاربرد دارد. پیشرفت­های ایجاد شده در زمینه جمع­آوری و پردازش داده­های فضایی امکان کاربرد آمار فضایی را بیش از پیش گسترش داده است (عسکری، ۱۳۹۰). در این فصل به اختصار به آمار فضایی و کاربردهای آن اشاره می­شود.

۱-۲ تاریخچه علم آمار

می­توان منشأ ظهور آمار به صورت توصیف اطلاعات را به سرشماری­هایی که حدود ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح توسط بابلی­ها و مصری­ها و بعداً توسط امپراتوری­های روم و ایران درباره اطلاعات مربوط به زاد و ولد و دارائی­های افراد زیر سلطه خود انجام می­گرفته داشت. بدیهی است که این گونه سرشماری­های بسیار ابتدایی، که به هیچ رو با آمار امروز قابل مقایسه نیست بنای آمار کنونی را پی­ریزی و آغاز نموده است. در همین زمان بود که روش­هایی برای
جمع­آوری، تنظیم و تلخیص داده­ها ابداع گردید.

آمار در قرن چهاردهم برای محاسبه نرخ بیمه، جمع­آوری اطلاعات درباره تولد و وفات، تصادفات و حوادث رایج گردید. در اواسط قرن شانزدهم اولین کتاب احتمال توسط کاردن[۱] با عنوان “بازی­ها و شانس” نوشته شد، او در این کتاب روش­های تقلب در بازی­های قمار را ارائه داد. به علاوه وی، موضوع پیش­بینی در نتایج حاصل از انجام آزمایش­ها را مطرح نمود. یکی از کارهای او پیش­بینی روز وفات خودش بود که برای اثبات صحت پیش­بینی در آن روز خودکشی نمود. در اواسط قرن هفدهم پاسکال[۲] و فرما[۳] اولین کسانی بودند که مطالعه احتمال را به طور علمی شروع کردند. در همین سال­ها مطالعات آماری نیز به صورت توصیفی انجام می­گرفت. مثلاً حس کنجکاوی صاحب فروشگاهی به نام گرونت[۴] (۱۶۷۴-۱۶۲۰) وی را به مطالعه و تحلیل نشریه هفتگی کلیسا به نام سیاهه مرگ و میرکه حاوی فهرست تولد­ها، تعمید­ها، مرگ و میرها و علل آن­ها بود کشاند. او نتایج و مشاهدات خود را در کتابی تحت عنوان مشاهدات طبیعی و غیر­طبیعی بر اساس سیاهه مرگ و میر منتشر کرد. این نشریه اولین تفسیر واقعی از پدیده اجتماعی و بیولوژیکی بر اساس انبوهی از داده­های خام بود و بسیاری از دانشمندان تصور می­کنند که این می­تواند تولد جدیدی از علم آمار باشد. گرونت بر اساس نتایج مشاهدات به یک سازگاری شگفت انگیز بین حوادثی که به نظر می­رسید تصادفاً اتفاق می­افتند رسید. از این رو تغییرات پیش­بینی یا درک برخی حقایق دنیایی که در آن زندگی می­کنیم بسیار ارزشمند بودند (نوئل[۵]، ۱۹۹۱). از دیگر کارهای دانشمندانی که در این قرن مشاهده شده می­توان به مطالعات مندل در مورد قانون وراثت، گالتون در بکارگیری همبستگی و ارتباط بین صفات و به ویژه فیشر در ابداع روش­های مختلف استنباط آماری اشاره نمود.

از طرفی با ظهور سرمایه­داری و گسترش تجارت، آمار در معرض مسائل پیچیده­تری قرار
می­گیرد و با افزایش حجم اطلاعات جمع­آوری شده کارکردهای کارهای آماری توسعه می­یابند. به طوری که آمار از نظر ماهیت عمیق­تر، از نظر موضوع مورد مطالعه وسیع­تر و از نظر وسائلی که به کار گرفته می­شوند کاملتر می­شود (فینبرگ[۶]، ۲۰۱۴). از شروع قرن بیستم همه ساله روش­های متعددی برای جمع­آوری، تجزیه و تحلیل اطلاعات ارائه گردیده که همچنان ادامه دارد.

۱-۳ مفهوم علم آمار

واژه آمار از کلمه لاتین “Status” سرچشمه می­گیرد و به معنی حالت، وضع یا موقعیت می­باشد. از این کلمه به عنوان ریشه واژه “Statistica” (آمار) یاد میشود. نقش اساسی آمار عبارت است از بیان و کاربردهای مدل­های تصادفی و استدلال­های آماری در برابر روش­ها و تفکر ریاضی محض (باتاچاریا[۷] و همکاران، ۱۹۷۷). ریاضی بر پایه نظریه اعداد، هندسی اقلیدسی و جبر از چند قرن پیش همواره مورد توجه و احترام دانشمندان و فلاسفه بوده و می­باشد؛ اما موضوع آمار، هنر و علم جمع­آوری، تعبیر و تجزیه و تحلیل داده‌ها و استخراج تصمیم­های منطقی می­باشد (ریچارد[۸]، ۲۰۱۲). در مورد پدیده‌های مورد بررسی و با توجه به مراحل اساسی یک تحقیق علمی، آشکار است که آمار در قلمرو تمامی تحقیقات علمی به کار می‌رود. به طور خلاصه آمار به دلیل نیازهایی مانند توصیف وضع کنونی، مقایسه وضع کنونی و گذشته، پیش­بینی وضع آینده، یافتن نقاط ضعف و قوت جامعه و سنجش ارتباطات و رابطه متغیرها به وجود آمده است. آمار به دو شاخه کلی آمار فضایی[۹] (مکانی) و آمار کلاسیک[۱۰] تقسیم می­شود.

 

۱-۴ مفهوم آمار کلاسیک

در آمار کلاسیک فرض بر این است که مشاهدات در شرایط یکسان و به صورت مستقل از هم جمع­آوری شده­اند. به عبارتی هر آزمایش از آزمایش­های قبلی و بعدی مستقل است. از سوی دیگر تکرار آزمایش در هر مرحله نیز امکان­پذیر است. این دو ویژگی اساس تعریف متغیر تصادفی است. در آمار کلاسیک استقلال متغیرها به صورت زیر تعریف می­شود:

فرض کنید،  متغیر تصادفی گسسته باشند که به ترتیب دارای چگالی­های …  هستند. گفته می­شود که متغیرهای تصادفی دو به دو مستقل به طور فراگیر هستند، اگر  تابع چگالی توام آن­ها به صورت:

(۱-۱)

ارائه گردد. گفته می­شود که متغیرهای تصادفی به یکدیگر وابسته هستند، اگر مستقل از یکدیگر نباشند. در آمار کلاسیک پیشامدهای مستقل بصورت زیر تعریف می­شود:

در حالت کلی اگر   باشد،  از  مستقل است. می­توان گفت زمانی که دانستن این که  اتفاق افتاده یا نیفتاده تأثیری در احتمال وقوع پیشامد  نداشته باشد این دو پیشامد مستقل هستند. چون

(۱-۲)

پس  و  مستقلند اگر

(۱-۳)

از طرفی سه پیشامد  و  و  مستقلند اگر:

(۱-۴)

 

 

 

یک مجموعه نامتناهی از پیشامدها را مستقل گویند اگر هر زیرمجموعه متناهی از آن­ها مستقل باشند.

بنا به قضیه کلی در ریاضی، اگر  و  مستقل باشند، آنگاه

(۱-۵)

استقلال یک فرض راحت و مناسب است و بسیاری از تئوری­های آماری – ریاضی را قابل فهم می­کند (بهبودیان، ۱۳۸۴). فرض استقلال کمک زیادی به تسهیل مبانی نظری می­کند؛ اما در عمل ممکن است این فرض ما را از واقعیت دور کرده و موجب از بین رفتن اطلاعات زیادی شود. با این وجود مدل­هایی که وابستگی آماری را شامل می­شوند، اغلب واقعی­تر هستند.

۱-۵ مفهوم آمار فضایی

آمار فضایی شاخه­ای از آمار است که درباره پدیده­های وابسته به مکان بحث می­کند. در آمار فضایی معمولاً انتظار می­رود بین پدیده­های مجاور رابطه نسبتاً قابل توجهی وجود داشته باشد (مارتینز[۱۱] و همکاران، ۲۰۱۶). این شاخه از آمار می­کوشد تا بین مقادیر مختلف یک متغیر، فاصله و جهت­گیری آن­ها ارتباط برقرار کند. این ارتباط فضایی، ساختار فضایی[۱۲] نام دارد. موقعیت مکانی، تأثیرپذیری مکانی و به کارگیری نقشه از موضوعات مهم در آمار فضایی محسوب می­شود. در این جا به طور مختصر به توضیح این موارد پرداخته می­شود.

۱-۵-۱ موقعیت مکانی

موقعیت مکانی هر نقطه روی کره زمین به صورت مختصات جغرافیایی برحسب درجه و دقیقه بیان می­شود که بر مبنای هندسه کروی استوار است. در این حالت موقعیت هر نقطه بر روی کره زمین نسبت به خط استوا (عرض جغرافیایی) و نصف­النهار گرینویچ (طول جغرافیایی) مشخص می­شود. روش دیگر ارائه موقعیت مکانی هر نقطه روی سطح دوبعدی، سیستم مختصات دکارتی است. برای تصویر سطح کره زمین بر روی سطح کاغذ از سیستم تصویر مرکاتور جانبی جهانی[۱۳]  استفاده می­شود که متریک است و طول و عرض هر نقطه جغرافیایی را در مختصات دکارتی به صورت  و  نمایش می­دهد. در این سیستم کره زمین به ۶۰ نوار عمودی یا منطقه هریک به طول ۶ درجه تقسیم می­شود. محدوده شمالی این سیستم عرض جغرافیایی ۸۴ درجه و محدوده جنوبی آن تا درجه ۸۰ می­باشد. برای مناطق بالاتر و پایین­تر از این عرض­ها، از سیستم تصویر صفحه­ای تحت عنوان سیستم استریوگرافیک قطبی جهانی  استفاده می­شود. هر کدام از نوارهای ۶۰ گانه با یک عدد مشخص می­شود. به نوار بین ۱۷۴ تا ۱۸۰ درجه عدد یک را اختصاص می­دهند و هر چه به سمت شرق جلو برویم اعداد افزایش پیدا می­کند. بنابرا؛  منطقه ۳۱ دارای طول صفر تا ۶ درجه شرقی است. ایران نیز در منطقه­های ۳۸، ۳۹، ۴۰ و ۴۱ قرار گرفته است (محمدزاده، ۱۳۹۴).

با توجه به این که در آمار فضایی موقعیت مکانی هر نقطه به صورت مختصات دکارتی در نظر گرفته می­شود، لازم است تا موقعیت جغرافیایی مشاهدات با استفاده از سیستم  به مختصات دکارتی تبدیل شود. لازم به ذکر است که مختصات جدید موقعیت داده­های واقع در یک ناحیه در سیستم تبدیل ، با تعیین فاصله هر موقعیت از وسط آن ناحیه ( محل (اطع خط استوا با نصف­النهار میانی ناحیه) محاسبه شود. بناب؛ ین استفاده از این سیستم برای داده­هایی که در نواحی مختلف قرار دارند، صحیح نیست. در این گونه موارد از سیستم لامبرت استفاده می­شود که مبدأ سنجش فاصله موقعیت­ها را یک نقطه دلخواه (به طور مثال تقاطع خط استوا با نصف­النهار گرینویچ) فرض می­کند و فاصله هر موقعیت از آن نقطه را ارائه می­دهد (محمدزاده،۱۳۹۴).

۱-۵-۲ تأثیرپذیری مکانی

مطالعه­ی تأثیرپذیری یک مکان از مکان­های دیگر در آمار فضایی اهمیت زیادی دارد. مطالعه تأثیرپذیری مکانی دارای سابقه بسیار طولانی است که به کارهای کری[۱۴] (۱۸۵۸)، رونستین[۱۵] (۱۸۸۵)، ریلی[۱۶] (۱۹۲۹)، زیپف[۱۷] (۱۹۴۹) و استورت و وارنتز[۱۸] (۱۹۵۸) باز می­گردد. در واقع سنگ بنای تأثیرپذیری مکانی به معادله معروف نیوتن ( ) برمی­گردد که در آن  و  سنجشی از جرم در مکان ۱ و ۲ و  فاصله بین جرم­ها است. این قانون فیزیک که توسط نظریه­پردازان مکانی اصلاح شده، برای مطالعه و پیش­بینی انواع گسترده­ای از تأثیرپذیری مکانی مانند حمل و نقل، انتشار اطلاعات، رشد اقتصادی و … مورد استفاده قرار گرفته است. ویلسون[۱۹] (۱۹۶۷) به جای وابستگی به قیاس­های علم فیزیک، قانون احتمالاتی را تدبیر کرد. از جمله تأثیرپذیری­های مکانی موجود در طبیعت، تأثیر ساختارها و پدیده­های زمین­شناسی بر یکدیگر می­باشد. برای نمونه گنبدهای نمکی که در برخی از مناطق زاگرس رخنمون پیدا کرده­اند با تأثیر بر روی آب­های زیرزمینی اطراف باعث شور شدن و غیر قابل استفاده شدن آن­ها می­شوند. یکی از پارامترهایی که با استفاده از آن می­توان کیفیت عمومی آب را مورد بررسی قرار داد، پارامتر هدایت الکتریکی [۲۰] است که تابع مستقیم املاح موجود در آب می­باشد و با افزایش شوری بر مقدار آن افزوده می­شود. نقشه زیر نشاندهنده تغییرات هدایت الکتریکی آب­های زیرزمینی دشت داراب (استان فارس) است که با درونیابی مقادیر هدایت الکتریکی تعدادی از چاه­های موجود در این دشت به دست آمده است. همان­گونه که ملاحظه می­شود مکان قرارگیری گنبد نمکی در شمال دشت بر روی کیفیت آب زیرزمینی تأثیرگذار است و باعث افزایش شوری آن شده است.

[۱] Kardon

[۲] Pascal

[۳] Fermat

[۴] Grunt

[۵] Noel

[۶] Fienberg

[۷] Bhattacharyya

[۸] Richard

[۹] Spatial Statistics

[۱۰] Classic Statistics

[۱۱] Martinez

[۱۲] Spatial Structure

[۱۳] Universal Transverse Mercator

[۱۴] Carey

[۱۵] Ravenstein

[۱۶] Reilly

[۱۷] Zipf

[۱۸] Stewart and Warntz

[۱۹] Wilson

[۲۰] Electrical Conductivity

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “آمار فضایی (تحلیل داده های مکانی) – جلد ۱”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

امتیازات کاربران

میانگین امتیازات کاربران به ویژگی های محصول
0 امتیاز 5 ستاره
0 امتیاز 4 ستاره
0 امتیاز 3 ستاره
0 امتیاز 2 ستاره
0 امتیاز 1 ستاره

پرسش و پاسخ

برای ارسال پرسش یا پاسخ باید در سایت وارد شوید. ورود به حساب کاربری
لطفا متن پرسش/پاسخ خود را وارد کنید

اطلاعات فروشنده

  • فروشنده: admingk
  • هنوز امتیازی دریافت نکرده است.