اشتراک آمار فضایی (تحلیل داده های مکانی) – جلد ۲ (کتاب الکترونیک)

بستن

آمار فضایی (تحلیل داده های مکانی) – جلد ۲ (کتاب الکترونیک)

No English Name Available
میانگین امتیاز کاربران : 0 / از 5
توضیحات کوتاه

آمار فضایی (تحلیل داده های مکانی) – جلد ۲ (کتاب الکترونیک)

سپاس، خداوند بزرگ که توفیق نگارش جلد دیگری از کتاب 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. این جلد از این مجموعه آمار فضایی، به استفاده از ابزار آمار فضایی در نرم­افزار ArcGIS می­پردازد. جعبه ابزار آمار فضایی در ArcGIS شامل مجموعه‌ای از ابزارها برای تحلیل روابط، الگوها، فرآیندها و توزیع‌های فضایی است. آمار فضایی همانند آمار کلاسیک، مجموعه­اي منحصر به فرد از تجزیه و تحلیل است که جغرافیا را نیز در بر می­گیرد. این ابزار می‌تواند با تمام سطح مجوز ArcGIS Desktop مورد استفاده قرار گیرد و راهي منحصر به فرد برای کشف روابط فضایی موجود در داده‌ها است. توضيحات مربوط به تحلیل فضایی در ArcGIS با مقدمه‌ای بر موضوع آمار فضایی آغاز      می­شود. پس از این مقدمه کوتاه، ابزارهاي آمار فضایی را بررسي مي­کنيم. ابتدا ابزارهای موجود در «دسته ابزار اندازه­گیری توزیع جغرافیایی» را مورد بررسي قرار خواهيم داد که هدف آن ارائه اطلاعات توصیفی آمار فضایی است. در مرحله بعد «دسته ابزار تحلیل الگوي استاندارد»، که به بررسي خوشه­بندی، پراکندگي یا الگوهای تصادفی می­پردازد، آموزش داده می­شود. در ادامه، تحلیل­هاي پيشرفته و جذاب­تر آمار فضایی از جمله «تحلیل لکه داغ»، «جستجوی مشابهت» و «رگرسیون حداقل مربعات» نيز مورد بحث و بررسي قرار خواهد گرفت. برای درک بهتر هر فصل، خلاصه­ای مربوط به آن فصل و منابعی برای مطالعه بیشتر آورده شده است. این کتاب به جامعه علمی مخصوصاً پژوهشگران، اساتید، دانشجویان و همچنین مدیران و برنامه­ریزان کشور تقدیم می­شود.

توضیحات

مقدمه­ای بر آمار فضایی در ArcGIS

۱-۱ مقدمه

آمار فضایی[۱] مجموعه‌ای از روش‌های اکتشافی برای توصیف و مدل­سازی توزیع فضایی، الگوها، فرآیندها و روابط است. اگر چه آمار فضایی شبیه به آمار کلاسیک است، اما آمار فضایی روابط فضایی را نیز در محاسبات ادغام می‌کند. در آمار فضایی معمولاً انتظار می­رود بین پدیده­های مجاور رابطه نسبتاً قابل توجهی وجود داشته باشد (مارتینز[۲] و همکاران، ۲۰۱۶). از این­رو در آمار فضایی، نزدیک بودن[۳] پدیده­ها موضوع مهمی است. پدیده­هایی که نزدیکتر هستند ارتباط بیشتری با هم دارند. این شاخه از آمار می­کوشد تا بین مقادیر مختلف یک متغیر، فاصله و جهت­گیری آن­ها ارتباط برقرار کند. این ارتباط فضایی، ساختار فضایی[۴] نام دارد. موقعیت مکانی، تأثیرپذیری مکانی و به کارگیری نقشه از موضوعات مهم در آمار فضایی محسوب می­شود (جوی­زاده و همکاران، ۱۳۹۶). ArcGIS Desktop دارای جعبه ابزار آمار فضایی[۵] است که در تمام سطوح تحت مجوز این نرم­افزار قابل دسترس است. در این جعبه ابزار، ابزارهایی برای تحلیل توزیع فضایی، الگوها، خوشه­بندی و روابط موجود در مجموعه داده‌های GIS گنجانده شده است. در کتاب حاضر هر کدام از ابزارهای ارائه شده در جعبه ابزار آمار فضایی مورد بحث و بررسی قرار می­گیرد.

در این فصل موضوعات زیر مورد بررسی قرار خواهد گرفت:

– مقدمه‌ای بر آمار فضایی؛

– معرفی نرم­افزار ArcGIS؛

– مرور اجمالی بر قابلیت­های نرم­افزاری ArcGIS؛

– مرور اجمالی جعبه ابزار آمار فضایی در ArcGIS؛

۱-۲ مقدمه­ای بر آمار فضایی

با چند تعریف از آمار فضایی شروع می­کنیم. فرهنگ لغت GIS که در آدرس زیر در دسترس است:

 

Http://gisgeography.com/GIS-Dictionary-Definition-glossary

 

آمار فضایی را رشته مطالعاتی مربوط به روش‌های آماری می­داند که از روابط مکانی و فضایی (برای نمونه، فاصله، ناحیه، حجم، طول، ارتفاع، جهت­گیری[۶]، مرکزگرایی[۷] و یا سایر ویژگی‌های فضایی داده‌ها) در محاسبات ریاضی استفاده می­کند. بابلی[۸] و گاتریل[۹] (۱۹۹۵) طی مطالعاتی، تعاریف و اهداف علم آمار فضایی را جمع­آوری نموده و این گونه بیان می­کنند: «داده­های مشاهده شدنی، در برخی فرآیندهای عملیاتی در فضا قابل دسترس هستند، و روش­هایی به دنبال توصیف یا توضیح رفتار خودشان و یا سایر پدیده­های فضایی دیگر که با آن­ها در ارتباط هستند، می­باشند». آمار فضایی در انواع مختلف تحلیل­ها از جمله تحلیل الگو[۱۰]، تحلیل شکل[۱۱]، مدل­سازی و پیش­بینی سطح[۱۲]، رگرسیون فضایی، مقایسه آماری مجموعه داده‌های فضایی، مدل­سازی آماری و پیش­بینی درهم کنش فضایی[۱۳]، مورد استفاده قرار می­گیرد. این شاخه از علم آمار، انواع آمار توصیفی، استنباطی، اکتشافی[۱۴]، زمین­آمار[۱۵]، و آمار اقتصادی را نیز شامل می­شود (پیمپلر[۱۶]، ۲۰۱۷).

آمار فضایی در رشته‌های زیست محیطی از جمله کشاورزی، زمین شناسی، علوم خاک، هیدرولوژی، محیط زیست، اقیانوس­شناسی، جنگلداری، هواشناسی و … کاربرد دارد. بسیاری از رشته‌های اجتماعی و اقتصادی، از جمله اپیدمیولوژی[۱۷]، تحلیل جرم و جنایت، املاک، برنامه­ریزی و مانند آن نیز از تحلیل­های آمار فضایی استفاده می­کنند. این گونه تحلیل­ها می­تواند عرصه­های وسیعی در زمینه تحقیقاتی و پژوهشی بر روی دانشجویان، پژوهشگران، برنامه­ریزان و تحلیل­گران بگشاید. پیشرفت­های ایجاد شده در زمینه جمع­آوری و پردازش داده­های فضایی امکان کاربرد آمار فضایی را بیش از پیش گسترش داده است (عسگری، ۱۳۹۰).

از مهمترین اهداف آمار فضایی در تحقیقات مختلف می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • تشخیص رفتار مکانی پنهان پدیده­های طبیعی و انسانی؛
  • شناسایی الگو­های فضایی و روند­های آن؛
  • تحلیل نحوه توزیع پدیده­ها در محیط مکانی – فضایی؛
  • تصمیم­سازی و تصمیم­گیری بهتر؛
  • ارزیابی پدیده­ها در سطح اطمینان بالاتر؛
  • پیش­بینی مقادیر در مناطقی که مشاهدات پدید نیامده­اند؛
  • موقعیت­های فضایی را می­توان به طور مستقیم در ارزیابی آن با ویژگی­های دیگر ادغام کرد.

۱-۳ معرفی نرم­افزار ArcGIS

در عرصه پیشرفتهای تکنولوژی، طی سال­های اخیر، تعداد قابل توجهی نرم­افزار که هر کدام برخی از تحلیل­های آمار فضایی را انجام می­دهند به بازار عرضه شده­اند. نرم­افزار ArcGIS که توسط «موسسه تحقیقات سیستم­های محیطی»[۱۸] تهیه و به بازار ارایه شده است از جمله نرم­افزارهای سیستم­های اطلاعات جغرافیایی است که در حال حاضر بیشترین کاربر را در سطح جهان دارد.

سیستم­های اطلاعات جغرافیایی بنا بر تعریف سیستم­هایی هستند که امکان سازماندهی، تولید، تکثیر، تحلیل و نمایش داده­های فضایی را فراهم آورده و امکان شناسایی روندها، روابط و الگوهای موجود بین داده­ها را به دست می­دهند.

از ابتدای پیدایش نرم­افزارهای سیستم­های اطلاعات جغرافیایی به تدریج ابزارهای تحلیلی آن نیز تکمیل و توسعه داده شده­اند و در شکل­های مختلف مانند تحلیل­های شبکه[۱۹]، تحلیل­های فضایی[۲۰]، تحلیل­های سه­بعدی[۲۱]، تحلیل­های زمین­آماری[۲۲]، و ابزارهای تحلیلی مخصوص فعالیت­های مختلف مانند امور تجاری[۲۳]، تدارکات[۲۴]، تخصیص منابع و مانند آن­ها ارائه گردیده­اند. برای مدت­ها عدم امکان انجام تحلیل­های آمار فضایی در نرم­افزارهای رایج سیستم­های اطلاعات جغرافیایی نوعی کاستی محسوب می­گردید و این باعث شده بود که نرم­افزارهای ویژه­ای مانند SpaceStat و GeoDat برای انجام تحلیل­های آمار فضایی به وجود آیند. اگر چه این نرم­افزارها کاستی­های موجود را تا حدی پوشش می­دادند ولی به دلیل آن که هیچ کدام از آن­ها نرم­افزارهای سیستم­های اطلاعات جغرافیایی محسوب نمی­شوند کاربران در نهایت مجبور بودند که داده­های خود را از نرم­افزارهای سیستم­های اطلاعات جغرافیایی به این نرم­افزارها منتقل کرده و تحلیل­های مورد نظر را انجام و سپس نتایج را به نرم­افزار سیستم­های اطلاعات جغرافیایی منتقل کنند. از سال ۲۰۰۴ موسسه ESRI اقدام به افزودن مجموعه ابزارهای تحلیلی جدیدی به نرم­افزار ArcGIS کرد که تحت عنوان ابزارهای آمار فضایی شناخته می­شوند (عسگری، ۱۳۹۰).

۱-۴ قابلیت­های نرم­افزار ArcGIS

ArcGIS نرم­افزاری است که امکان ایجاد یک سیستم کامل اطلاعات جغرافیایی را فراهم می­نماید. این نرم­افزار ابزارهای لازم برای جستجو، تحلیل داده­ها و نمایش نتایج را با کیفیت مناسب در اختیار کاربران قرار می­دهد. چون سیستم­های اطلاعات جغرافیایی قابلیت­های متفاوتی دارند، کاربران آن­ها نیز انتظارات متفاوتی از آن­ها دارند. برخی از قابلیت­های نرم­افزار ArcGIS را می­توان به­صورت زیر خلاصه نمود:

– قابلیت استفاده برای مکان­یابی پروژه­های مختلف؛

– قابلیت ردیابی و بررسی تغییرات مکان­های جغرافیایی در طول زمان؛

– توانایی انجام محاسبات آماری مانند محاسبه مساحت و محیط پدیده­های مشخص شده؛

– داشتن دقت، کارآیی، سرعت عمل زیاد و سهولت در به­هنگام­سازی داده­ها؛

– توانایی انجام طیف وسیعی از تحلیل­ها؛

– قابلیت برقراری ارتباط بین اطلاعات جغرافیایی که از طریق نقشه به دست آمده­اند و اطلاعاتی که از طریق جداول به دست می­آیند؛

– قابلیت جمع­آوری، ذخیره، بازیابی و تحلیل اطلاعات با حجم زیاد؛

– محیط کاری و گرافیکی آسان؛

– توانایی بررسی همزمان داده­های مکانی و غیر مکانی؛

– تبدیل و انتقال داده­ها به فرمت­های مختلف؛

– تهیه گزارش به اشکال مختلف؛ و

– کلی­نمایی، کوچک­نمایی و بزرگ نمایی و حرکت در نقشه.

۱-۵ مرور اجمالی بر جعبه ابزار آمار فضایی در ArcGIS

ابزارهای آمار فضایی شامل مجموعه­ای از تکنیک­ها و روش­ها برای توصیف و مدل­سازی داده­های فضایی می­باشند. در برخی از موارد این ابزارها همان کارهایی را انجام می­دهند که ما می­توانیم با ملاحظه نقشه­ها و با استفاده از چشم و ذهن خود نیز انجام دهیم ولی در مواردی که حجم داده­ها زیاد است و توزیع و یا پراکندگی آن­ها در فضا پیچیده­تر است استفاده از آماره­های فضایی می­تواند به افزایش دقت نتایج و مشاهدات کمک زیادی نماید.

جعبه ابزار آمار فضایی در تمامی سطوح تحت مجوز ArcGIS Desktop ازجمله سطح پایه[۲۵]، استاندارد و پیشرفته، در دسترس است. این جعبه ابزار شامل تعدادی ابزار به شرح زیر است:

– دسته ابزار سنجش توزیع جغرافیایی[۲۶]

– دسته ابزار تجزیه و تحلیل الگو[۲۷]

– دسته ابزار تهیه نقشه خوشه­ها[۲۸]

– دسته ابزار مدلسازی روابط فضایی[۲۹]

۱-۵-۱ دسته ابزار سنجش توزیع جغرافیایی

سنجش توصیفی داده­های فضایی، در ارزیابی مفاهیم بنیادین جغرافیایی مانند سطوح دسترسی و پراکندگی حائز اهمیت می­باشد (جوی­زاده و همکاران، ۱۳۹۶). دسته ابزار سنجش توزیع جغرافیایی در جعبه ابزار آمار فضایی شامل مجموعه‌ ابزارهایی است که آمار توصیفی جغرافیایی را بررسی می­کنند. از جمله این ابزارها عبارتند از: عارضه مرکزی[۳۰]، توزیع جهت­دار[۳۱]، میانگین جهت­دار خطی[۳۲]، مرکز میانگین[۳۳]، مرکز میانه[۳۴] و فاصله استاندارد[۳۵]. این مجموعه ابزار روی هم رفته اکتشاف آماری پایه را انجام می­دهند. آمار توصیفی پایه، نقطه شروع و آغازین تحلیل­های آماری می­باشد.       شکل ۱-۱ خروجی ابزار توزیع جهت­دار را در تحلیل داده‌های جرم و جنایت نشان می‌دهد.

ابزارهای عارضه مرکزی، مرکز میانگین و مرکز میانه قابلیت­های مشابهی دارند. خروجی همه این ابزارها یک کلاس عارضه[۳۶] است که فقط یک عارضه دارد و بیانگر مرکزگرایی مجموعه داده جغرافیایی است. ابزار میانگین جهت­دار خطی، میانگین جهت[۳۷]، طول و مرکز جغرافیایی مجموعه خطوط را مشخص می‌کند. خروجی این ابزار یک کلاس عارضه حاوی یک عارضه خطی است. ابزارهای فاصله استاندارد و توزیع جهت­دار به دلیل اندازه­گیری درجه‌ تمرکز یا پراکنش عوارض حول مرکز هندسی، با یکدیگر مشابه هستند؛ اما ابزار توزیع جهت­دار، که با عنوان «بیضی انحراف استاندارد[۳۸]» نیز معرفی می­شود قادر به اندازه­گیری جهت­گیری مجموعه داده‌ها نیز می­باشد.

 

شکل (۱-۱): خروجی ابزار توزیع جهت­دار

۱-۵-۲ دسته ابزار تحلیل الگوها

شناخت الگوها و کشف روندهای موجود در داده­های فضایی اهمیت زیادی در آمار فضایی دارد (تونی[۳۹]، ۲۰۱۶)؛ چرا که پیش از هرگونه تحلیل و تهیه نقشه بایستی این پیش­داوری صورت گیرد که داده­ها چگونه در فضا توزیع شده­اند و توزیع آن­ها در فضا از چه الگو و قاعده­ای پیروی می­کند (ایلان[۴۰] و همکاران، ۱۹۷۱).

دسته ابزار تحلیل الگوها در جعبه ابزار آمار فضایی شامل مجموعه‌ ابزارهایی است که به ارزیابی عارضه­ها یا مقادیر مربوط به عوارض با الگوی فضایی خوشه­ای، پراکنده یا تصادفی کمک می­کند. این ابزارها یک نتیجه منحصر به فرد برای مجموعه داده‌های مورد نظر ایجاد می‌کنند. نتیجه کار به صورت نقشه نیست بلکه همان­طور که در شکل ۱-۲ زیر می­بینید به صورت خروجی آماری است.

[۱] Spatial Statistics

[۲] Martinez

[۳] Proximity

[۴] Spatial Structure

[۵] Spatial Statistics Toolbox

[۶] Orientation

[۷] Centrality

[۸] Bailey

[۹] Gatrell

[۱۰] Pattern analysis

[۱۱] Shape Analysis

[۱۲] Surface Prediction

[۱۳] Spatial interaction

[۱۴] Exploratory

[۱۵] Geostatististics

[۱۶] Pimpler

[۱۷] علم مطالعه امراض مسری

[۱۸] Environmental Systems Research Institute

[۱۹] Network Analyst

[۲۰] Spatial Analyst

[۲۱] ۳D Analyst

[۲۲] Geostatistical

[۲۳] Business Analyst

[۲۴] ArcLogistic

[۲۵] Basic

[۲۶] Measuring Geographic Distribution

[۲۷] Analyzing Pattern

[۲۸] Mapping Clusters

[۲۹] Modeling Spatial Relationships

[۳۰] Central Feature

[۳۱] Directional Distribution

[۳۲] Linear Directional Mean

[۳۳] Mean Center

[۳۴] Median Center

[۳۵] Standard Distance

[۳۶] Feature Class

[۳۷] Mean Direction

[۳۸] Standard Deviational Ellipse

[۳۹] Tonny

[۴۰] Iilan

نقد و بررسی‌ها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “آمار فضایی (تحلیل داده های مکانی) – جلد ۲ (کتاب الکترونیک)”

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.