تحلیل فضایی

در این مقاله تعاریف و انواع کابردهای تحلیل فضایی مورد بحث قرار گرفت. همچنین در این نوشته مهمترین سرفصل هایی که باید مباحث تحلیل فضایی را پوشش بدهند را تالیف و معرفی کردیم. این مباحث برای آموزش تحلیل فضایی در GIS ضروری هستند تا علاقمندان به این فناوری بتوانند در این فنون نقش مهمی در توسعه کشور ایفا کنند. این نوشته با هدف آشنایی مدرسین محترم با سرفصل های تحلیل فضایی در نرم افزارهای GIS است. لازم به ذکر است که سرفصل ها می تواند با توجه به هدف آموزش، محدودیت های اطلاعاتی و محدودیت ساعات دوره ها، و همچنین سطح مهارت فوری آموزان متفاوت باشد و با نیازهای دانشجویان سازگار شود.

سرفصل های تدریس تحلیل فضایی در GIS

نتیجه گیری

تعریف تحلیل فضایی

تحلیل فضایی به معنی روشی برای مدل‌سازی فضایی پیشرفته است که به مدل‌سازی زمین، یافتن مکان‌ها و مسیرهای مناسب، کشف الگوهای فضایی و انجام تحلیل‌های هیدرولوژیکی و آماری کمک می‌کند. تحلیل فضایی به مطالعه موجودیت ها با بررسی، ارزیابی، ارزیابی و مدل سازی ویژگی های داده های مکانی مانند مکان ها، ویژگی ها و روابطی که ویژگی های هندسی یا جغرافیایی داده ها را آشکار می کند، اشاره دارد.

فرآیند تحلیل جغرافیایی شامل تفسیر، کاوش و مدل‌سازی داده‌های GIS می‌شود. نرم افزار تحلیل فضایی بر اساس تعداد وظایف و پیچیدگی آنها، اطلاعات بازیابی شده را پردازش می کند. به طور خلاصه، تجسم ساده ترین رویکرد است، در حالی که یک رویکرد دقیق تر شامل تجزیه و تحلیل جامع و ابزارهای خاص برای بسط بینش های عملی است. در تحلیل فضایی، فاصله و شکل اندازه‌گیری می‌شود، مسیرها و حمل‌ونقل نقشه‌برداری می‌شوند و همبستگی‌های فضایی با مقایسه مکان‌های مشاهده شده و تاریخی اشیا، رویدادها و مکان‌ها ایجاد می‌شوند. این فرایند تحلیل فضایی می تواند کاربردهای مختلفی در صنایع، خدمات شهری، کسب و کارهای شهری، و ارزیابی های زیست محیطی و سرانه های شهری داشته باشد.

تجزیه و تحلیل فضایی معمولاً شامل پنج مرحله است: درک هدف، تهیه داده ها، انتخاب ابزار و تکنیک ها، انجام تحقیق و برآورد نتایج (+).

برخی از مزایای تحلیل فضایی چیست؟
تجزیه و تحلیل فضایی در GIS تصمیم‌گیری را در زمینه‌های مختلف تسهیل می‌کند، از مسائل جزئی تجاری معمولی گرفته تا تلاش‌های امدادرسانی به بلایا در مقیاس جهانی می تواند از نتایج تحلیل فضایی در نرم افزار های GIS بهره مند شوند. با ردیابی تغییرات و درک روندها، فرایند جستجوی جغرافیایی نه تنها مختصات را تشخیص می دهد، بلکه زمان را نیز بیان می کند. از آنجایی که امروزه سنجنده های ماهواره‌ها مکان‌هایی را تصویر برداری می کنند که دسترسی به آن‌ها یا از راه دور دشوار است، نرم‌افزارها و تکنیک‌های تجزیه و تحلیل فضایی این امکان را به ما می‌دهند تا داده‌ها با دقت و سرعتی پردازش شود که هرگز با استفاده از تحلیلگر انسانی امکان‌پذیر نیست. سنجنده ها محدوده های نامرئی را می بینند که چشم انسان توانایی دیدن آن مکان ها و اشیا را ندارد. همچنین انسان توانایی پایش 24 ساعته از سطح زمین را بطور مداوم ندارد و یا هزینه عملی اینکار بسیار سنگین است. سنجنده های مستقر روی ماهواره ها بطور دایم سطح سیاره زمین را رصد می کنند. با تجزیه و تحلیل داده های مکانی کامپیوتری، حجم های بزرگ داده را می توان تقریباً بلافاصله پردازش کرد. تحلیل های ابرداده های مکانی با هوش مصنوعی می تواند دستاوردهای علمی را نسبت به گذشته چندین برابر افزایش بدهد.

پنج تکنیک کلیدی در تحلیل فضایی

زمین آمار. معمولاً برای مطالعه و مدل‌سازی داده‌های پیوسته فضایی استفاده می‌شود. این پنج تکنیک عبارتند از خودهمبستگی فضایی (Spatial Autocorrelation)، تحلیل الگو (Pattern Analysis)، درون یابی فضایی (Spatial Interpolation)، رگرسیون فضایی (Spatial Regression). در نرم افزارهای فناوری سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS)، تحلیل های فضایی عمدتا با ساختار داده های رستری عمل می کنند. در این ساختار داده تمام سطح زمین یک شهر به خانه های شطرنجی تقسیم می شود که هر خانه شطرنجی یک عدد ارزش رستری دارد. در نتیجه تمام یک شهر به یک ماتریس وارد می شود که هر واحد متریک از این شهر برای هر پارامتر (اجتماعی، اقتصادی، کالبدی) عددهای خاص خود را دارد. در نتیجه همه این اعداد برای هر واحد متریک از شهر می توانند باهم عملیات ریاضی داشته باشند. این فرایند تحلیل رستری به تحلیل دقیق تمام آن منطقه یا سکونگاه شهری یا روستایی کمک میکند.

تحلیل فضایی هر دو روش کیفی و کمی را برای ارزیابی مکان ها، ویژگی ها و روابط عوارض در بستر مکان در داده های جغرافیایی به کار می گیرد. تجزیه و تحلیل فضایی می تواند برای داده ها در هر مقیاسی، از مقیاس یک شی تا مقیاس جهانی، اعمال شود، و یک ابزار اساسی در GIS است.

آموزش ابزارهای تحلیل فضایی ArcGIS در آموزش پروژه محور مکانیابی سایت های انتخابی به شرح زیر است.

سرفصل های تدریس تحلیل فضایی در GIS

در ادامه این قسمت مهمترین سرفصل ها برای تدریس تحلیل فضایی ارائه شده است. این سرفصل ها میتواند به همکاران عزیز کمک کند که به بهترین شکل بتوانند این مباحث را به علاقمندان به GIS آموزش بدهند.

فصل اول:

استخراج داده های رستری

ایجاد لایه فاصله

ایجاد لایه های تراکم

ایجاد لایه با درونیابی

اعمال عملیات های ریاضی

دستورات همسایگی

انواع روش های کرنل

انواع فیلتر ها

ابزارهای توپوگرافی

فصل دوم:

نهایی سازی لایه های رستری

طبقه بندی لایه ها ابزارهای جبری

طبقه بندی با عملگرهای ریاضی

فصل سوم:

تلفیق لایه ها با روش جبری

تلفیق لایه ها با روش فازی

تحلیل های آماری زونال

تصمیم گیری نهایی

نتیجه گیری

در این مقاله تعاریف و انواع کاربردهای تحلیل فضایی مکانی مورد بحث قرار گرفت. سپس مهمترین سرفصل ها برای تدریس تحلیل فضایی در GIS ارائه شده است تا بتواند راهنمایی برای همکاران عزیز در تدریس این مبحث به علاقمندان GIS باشد. سرفصل های تحلیل فضایی در این نوشته به مدرسین محترم کمک می کند بهترین طرح درس و سیلابس ها را برای آموزش تحلیل فضایی به دانشجویان یاد بدهند. این نوشته شامل سرفصل هایی است که کل مهارت های حوزه های شهری و شهرسازی، محیط زیستی، و کشاورزی، و سایر تخصص ها را پوشش می دهد.