Применение методов пространственного анализа. Геостатистический анализ

Практическая работа №2.

Применение методов пространственного анализа. Геостатистический анализ. Моделирование пространственного распределения.

Цель работы: понять и провести пространственный и геостатистический анализ для выявления закономерностей в распределении исследуемых данных. В результате будет создана карта, отражающая результаты интерполяции, основанные на моделировании пространственного распределения.

Ход работы: Пространственный анализ и геостатистический анализ — это важные инструменты для изучения пространственных данных и выявления пространственных закономерностей. Основная цель пространственного анализа — исследовать и понять пространственное распределение явлений, выявить взаимосвязи между ними, а также оценить влияние пространственных факторов на изучаемые характеристики.

Задачи пространственного анализа:

1. Выявление пространственных закономерностей: Определение, как распределение данных зависит от пространства.
2. Моделирование пространственных процессов: Создание моделей, которые описывают поведение явлений в пространстве.
3. Оценка пространственной автокорреляции: Определение, насколько значения одной переменной зависят от значений той же переменной в соседних точках.
4. Предсказание значений в неосвоенных точках: Использование существующих данных для прогнозирования значений в областях, где данных недостаточно.

Геостатистика занимается статистическим анализом пространственных данных и включает в себя методы интерполяции и оценивания.

Вариограмма — это функция, которая описывает, как изменяется дисперсия значений данных в зависимости от расстояния между ними. Она позволяет:

1. Оценить пространственную автокорреляцию: Вариограмма показывает, как значения одной переменной зависят от значений в других точках на разных расстояниях.
2. Определить параметры модели: На основе вариограммы можно определить параметры для интерполяционных методов, таких как креггинг или инверсная расстояние.

Исходные данные. Была использована программа Qgis для поиска открытых данных по городу Алматы. Были найдены с помощью модуля QuickOSM. Поиск представлен ниже на рисунке 1.

[pic 1]

Рисунок 1. Поиск данных в Qgis

Далее шейп файлы с Qgis были сконвертированы в Arcgis. Результаты представлены ниже на рисунке 2.

[pic 2]

Рисунок 2. Шейп файлы в программе Arcmap

Далее были проверены шейп файлы на предмет привязки через базовую карту Arcgis. Все шейп файлы совпадают, результаты представлены ниже на рисунке 3.

[pic 3]

Рисунок 3. Добавление базовой карты к шейп-файлам

Далее приступили к обрезке шейп файлов по границам города Алматы через инструмент вырезания. Результат представлен ниже на рисунке 4.

[pic 4]

Рисунок 4. Результаты вырезания шейп файлов по границам Алматы