72' Руководство по гис анализу

Два способа отображения плотности

Хотя вы можете просто отображать на карте местопо­ложение объектов, чтобы видеть, где они сконцентри­рованы, создание карты плотности позволит еще и измерить концентрацию на единицу площади, и вы сможете более точно сопоставлять области или определять, соответствуют ли они вашим критериям. Вы можете также создавать карту областей различной плотности или построить поверхность плотности.

ОТОБРАЖЕНИЕ ПЛОТНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕКТОВ

Вы можете отображать на карте плотность графичес­ки, используя карту точечных объектов, или вычис­лить величину плотности для каждой дискретной области.

Вы можете также использовать карту, представляю­щую плотность распределения дискретных объектов (людей, деревьев, преступлений) путем обобщения отдельных объектов в некую условную точку. Каждая точка представлена указанным количеством объектов, например 1,000 человек или 10 краж со взломом. Точки распределены беспорядочно внутри каждой области и не отражают фактического располо­жения объектов. Чем выше концентрация полученных таким образом точек, тем выше плотность реальных объектов в данной области. Отображение на карте плотности в виде точечных объектов нагляднее, чем простое указание величины плотности или отображе­ние каждого объекта в отдельности. Кроме того, точки распределены по всей представляемой области, что облегчает понимание карты. Рассчитывая значение плотности для каждой области,

•■^^ границы Питам ян

Расположение предприятий (слева) и количество предприятий в пределах почтового округа.

вы делите общее число объектов или обобщенное их значение на ее площадь. Каждая область окрашивает­ся соответственно полученной величине. Таким путем легко обнаружить области более высокой плотности, однако сложно определить точное место аномалии.

0-12

ОТНэ-эв

ШШ 37 - в7

^■вв-116 . :- ; -

^И 117-176 ЩЩ 177 -307 ■Щ 308- 558

Почтовые округа, заштрихованные по количеству предприятий на квадратную милю.

СОЗДАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ПЛОТНОСТИ

Поверхность плотности обычно создается в ГИС как растровый слой. Каждая ячейка такого слоя получает величину плотности (например количества предприя­тий на квадратную милю), основанную на количестве объектов внутри ячейки. Этот подход обеспечивает наиболее конкретную информацию, но требует более значительных усилий для выполнения.

Расположение предприятий (слева) и поверхность плотности предприятий на , квадратную милю.

Вы можете создавать поверхность плотности, интер­полируя отдельные точки или линейные объекты,например, дороги или потоки, которые могутпредставлять собой:

• Места расположения объектов (клиентов,преступлений или гнездовий орла).

• Точки сети наблюдений (пробы качества воды впределах озера), которые часто располагаютсярегулярно и используются для отображения накарте непрерывных явлений.

Для линий, плотность обычно выражается длиной на единицу площади. Например, метрами дорог на

гектар.

Карты плотности *73

СОПОСТАВЛЕНИЕ МЕТОДОВ

Метод	Используется, если ...	Вид представления результата	Особенности применения
Построение карты плотности дискретных объектов	Вы имеете данные, уже агрегированные по площади или линии и точки, которые можно суммировать по области.	Карта плотности, выполненная в виде залитых цветом облас­тей или полей точек.	Относительно простой, но не дает точного местоположения конкретных значений плотности, особенно для больших областей; может требовать предварительной обработки данных
Построение поверхнос­ти плотности	Вы имеете точки расположения отдель­ных объектов,точки сети наблюдений или линии	Оттененная поверхность плотности или изолинии	Дает более точное представление о значении плотности в любом месте, но требует больших затрат на обработку данных

ВЫБОР МЕТОДА

Если ваши данные уже агрегированы по площади, или вам необходимо сравнить административные или естественные области с определенньши границами, такими как районы или речные бассейны, создайте карту плотности дискретных объектов.

Концентрацию линейных или точечных объектов лучше отображает поверхность плотности.

Каждый из этих методов более детально обсуждается на следующих страницах.

Т4- Руководство по ГИС анализу

Карты плотности дискретных объектов

Как упоминалось ранее, отображать на карте плотность определенных областей можно двумя способами - используя поле точек или оттеняя области штриховкой, соответственно их плотности.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПЛОТНОСТИ ДЛЯ ДИСКРЕТНЫХ ОБЛАСТЕЙ.

Согласно этому методу, вы определяете плотность, базируясь на величине площади каждого полигона, Сначала необходимо добавить новое поле к таблице данных объекта, куда разместится величина плотнос­ти. Затем получить значения плотности, разделив величину, обобщенную в пределах полигона на его площадь. Если единицы измерения плотности отлича­ются от единиц измерения площади полигона, необходимо использовать переводной коэффициент, чтобы согласовать единицы измерения. Например, если вы наносите на карту, плотность населения района на квадратную милю, а площадь каждого района в квадратных футах, выражение приобретет вид:

Pop_dens1ty = tota1_pop / (область / 27878400)

Так как в квадратной миле имеются 27,878,400 квадратных футов. Результат получится в количестве населения на квадратную милю для каждого района.

Плотность определенной области обычно выделяется на карте заливкой с использованием оттенков одного или двух цветов. В этом случае, плотность трактуется как отношение и похожа на карту любого другого отношения. В Главе 3 ' Анализ распределения числовых показателей' обсуждалось отображение классов и отношений с использованием шкалы цветов

Некоторое программное обеспечение ГИС, типа Arclnfo и Arc View ГИС, позволяет вам также вычис­лить плотность по ходу - в процессе создания карты вы указываете величину, плотность которой будет вычисляться и атрибут таблицы слоя, содержащий -площадь каждого объекта. ГИС определяет плот­ность и штрихует каждую область соответственно. Величины плотности не сохраняются в базе данных, а переопределяются каждый раз. Имейте в виду, что величина плотности для каждого полигона характеризует весь полигон, поэтому фактическая плотность в любой данной точке, расположенной внутри данной площади может значительно отличаться от этой величины. Особенно характерно это для больших полигонов. На этой карте показано несколько больших почтовых округов с очень низкой общей плотностью предприятий, хотя фактически они содержат участки с очень высокой плотностью предприятий.

Плотность предприятий на почтовый округ с отражением местоположения предприятий.

Плотность населения по районам (количество людей на квадратную милю)

Карты плотности • 75

Карта плотности точек дает возможность оценить плотность графически. Точки отражают количество или величину в каждой области нагляднее, чем рассчитанное значение плотности. При создании карты плотности точек вы определяете количество объектов, которое представляет каждая точка и ее размеры. Лучше попробовать несколько комбинаций количества и размеров, чтобы увидеть лучшие варианты представления. Чем большее количество представляется каждой точкой, тем более редки они будут. Выберите значе­ние, которое гарантирует, что точки расположатся не настолько близко, чтобы слиться и скрыть закономер­ности, но и не так далеко друг от друга, чтобы затруднить распознавание плотности. Вы можете изменять размеры точек, чтобы подчерк­нуть закономерности. Только вначале удостоверь­тесь, что точки не настолько велики, чтобы слиться в области с высокой плотностью.

СОЗДАНИЕ КАРТЫ ПЛОТНОСТИ ТОЧЕК

Используя этот метод, вы отображаете на карте каждую область, определяя какое количество объектов представлен о каждой точкой. ГИС делит обобщенную по площади величину на количество, представляемое одной точкой, чтобы выяснить сколько точек расположить в каждой области. Если, например, каждая точка представляет 200 человек, а район переписи имеет 6,000 жителей, ГИС отобразит в этом районе 30 точек , Точки размещаются внутри области беспорядочно и не представляют фактическо­го расположения объектов.

| одинаковое j количество —'населения

Карты плотности точек дают пользователю возмож­ность быстрой оценки плотности распределения объектов на участке местности. Например, два района различных размеров, но с одинаковым количеством населения имели бы одинаковый цвет на карте с заливкой, но карта плотности точек покажет, что меньший район имеет более высокую плотность, поскольку содержит то же количество точек на меньшей площади.

Два района имеют приблизительно одинаковое население и закрашены одним цветом (верхняя карта); карта плотности точек (ниже) показывает разницу между ними.

Количество и размер оптимальны; точки отражают характер распределения.

Количество слишком

велико; размеры точки -слишком большие; точки расположены слишком далеко друг от друга и неясно показывают распределение.

Количество слишком мало; точки затеняют закономерности распределения.

1 j=t

Размер слишком велик; точки затеняют закономерности распре­деления.