اکتشاف داده‌های مکانی با آمار

این فصل تکنیک‌های آماری مکانی را برای توصیف، کاوش و بازجویی از داده‌های مشاهده‌ای یا نمونه‌ای به منظور اندازه‌گیری توزیع‌های فضایی، شناسایی الگوهای فضایی، شناسایی خوشه‌های مکانی و کشف انجمن‌های مکانی یا روابط مکانی بین متغیرهای محیطی معرفی می‌کند.

اهداف یادگیری

پس از مطالعه این فصل شما باید بتوانید :

1. درک کنید که تجزیه و تحلیل داده‌های مکانی اکتشافی درباره چیست.
2. تفاوت بین آمار مکانی و غیر مکانی را شرح دهید.
3. انتخاب و استفاده از روشهای نمونه گیری مکانی
4. درک مسائل مربوط به طراحی نمونه برداری مکانی
5. آشنایی با نحوه توصیف و اندازه گیری توزیع مکانی
6. درک نحوه تشخیص الگوهای مکانی
7. درک روشهای آماری مکانی برای شناسایی خوشه‌های فضایی
8. توضیح مفهوم خود همبستگی مکانی
9. ایجاد مدل‌هایی برای توصیف روابط فضایی
10. درک مفروضات مربوط به تکنیک‌های مختلف آماری فضایی
11. تفسیر نتایج تجزیه و تحلیل آماری فضایی

تجزیه و تحلیل داده‌های مکانی اکتشافی

داده‌های مکانی اطلاعاتی را در مورد محل وقوع یک رویداد محیطی و نحوه توزیع یک پدیده محیطی ارائه می‌دهند. مکانی که یک رویداد زیست محیطی در آن رخ می‌دهد ممکن است نشانه‌هایی در مورد علت وقوع آن رویداد خاص ارائه دهد. تجزیه و تحلیل داده‌های مکانی اکتشافی فرآیند به کارگیری روش‌ها و ابزارهای آماری مکانی برای بررسی داده‌های مکانی به منظور شناسایی و کمی کردن الگوهای موجود در داده‌ها و ایجاد ارتباط مکانی بین مجموعه‌ای معین از رویدادها یا پدیده‌های محیطی است ( انسلین، ۱۹۹۸). آمار مکانی از تجزیه و تحلیل داده‌های اکتشافی و تأییدی پشتیبانی می‌کند. روش‌های آماری مکانی اکتشافی برای توصیف و خلاصه کردن ویژگی‌های یک مجموعه داده مکانی و کمی کردن روابط بین متغیرهای محیطی استفاده می‌شوند. آنها به توسعه فرضیه‌ها یا پیشنهاد ایده‌هایی برای تحقیقات بیشتر کمک می‌کنند. روشهای آماری مکانی تأییدی برای آزمون فرضیه – یعنی استنباط در مورد یک جمعیت از مشاهدات و تجزیه و تحلیل نمونه استفاده می‌شود. در اینجا، یک جمعیت مجموعه کل همه عناصر (گیاهان، حیوانات، ساختمان‌ها و غیره) است که باید مورد مطالعه قرار گیرد. نمونه زیرمجموعه ای از اعضای انتخاب شده از یک جامعه است. اکثر داده‌های محیطی یا مکانی به عنوان نمونه مشاهدات در مورد برخی از فرایندهای محیطی در فضا در نظر گرفته می‌شوند. این فصل فقط روش‌های آماری مکانی اکتشافی را که در GIS ادغام شده اند، پوشش می‌دهد.

آمارهای مکانی و آمارهای غیر مکانی یا سنتی دارای مفاهیم و اهداف مشابهی هستند. با این حال آمار مکانی برای تشخیص، توصیف و استنباط در مورد الگوهای مکانی و همچنین ارزیابی اهمیت الگوها استفاده می‌شود. به عنوان مثال، می‌توان از آمارهای سنتی برای محاسبه کل تعداد، میانگین سن و ارتفاع متوسط ​​درختان گونه‌های مختلف در یک منطقه استفاده کرد ، اما نمی‌تواند نحوه توزیع گونه ای مختلف درختان را به صورت مکانی در منطقه توصیف کند. در مقابل ، از آمار مکانی می‌توان برای پاسخ به سوالاتی مانند ” آیا گونه‌های مختلف گیاهان در یک منطقه به صورت تکه ای یا در جهت خاصی توزیع شده اند؟ ” و ” چگونه توزیع با خاک، زهکشی و سایر عوامل محیطی مرتبط است؟ ” برخلاف آمارهای سنتی ، آمار مکانی شامل مکان ، فاصله ، جهت یا سایر ویژگی‌های مکانی به اندازه گیری‌های آماری. این اقدامات نشان می‌دهد که چگونه پدیده‌های محیطی از نظر موقعیت و یا ویژگی‌ها در فضای جغرافیایی خود را نشان می‌دهند. مهمتر از همه، آمار مکانی فرض می‌کند که مشاهدات به دلیل وابستگی خودکار مکانی وابسته به مکان هستند، در حالی که آمارهای سنتی فرض می‌کنند که مشاهدات مستقل هستند (گتیس، ۲۰۰۵). این فصل بر مفاهیم اساسی آمار مکانی بنیادی، و استفاده و تفسیر آنها در تجزیه و تحلیل داده‌های مکانی اکتشافی، از جمله روش‌های نمونه‌گیری مکانی تمرکز دارد. در ریاضیات رسمی این روشها در چندین کتاب آمار مکانی پیشرفته یافت می‌شود (برای مثال، ریپلی، ۲۰۰۴ و چون و گریفیت، ۲۰۱۳).

برگرفته از کتاب کاربرد GISدر محیط زیست

ترجمه:سعید جوی زاده،شهناز تیموری،فاطمه حسین پور فرزانه