Prostorová analýza dat

Je navrženo začlenění celého obsahu tohoto článku do článku Prostorová analýza.

Odsud tam pak má vést přesměrování. K návrhu se můžete vyjádřit v diskusi.

Prostorovou analýzu lze definovat jako techniku, která se snaží popsat existující vzory v prostorových datech a stanovit vztahy mezi různými geografickými proměnnými. ^[1][2][3]

Hlavním cílem prostorové analýzy dat je měřit vlastnosti a vztahy, v rámci zkoumaného území a vysvětlit prostorový model variability z pohledu dalších atributů. To znamená, že ústřední myšlenkou je začlenit prostor do analýzy, kterou chceme provést.^[1][2][3][4]

Postupy prostorové analýzy byly převzaty hlavně z příbuzných oborů jako například sociální geografie. Kromě toho zahrnují metody z matematiky a statistiky, modely z ekonomie, ekonomického zeměpisu či fyziky. Nejstarší prostorová úloha byla nalezení bodu s minimálním součtem vzdáleností od daných 3 bodů, kde kořeny sahají až do lokalizačních úloh. Alfred Weber v roce 1909 popsal tuto analýzu ekonomickou interpretací.^[1][3]

V roce 1736 řešil německý matematik Leonhard Euler tzv. úlohu 7 mostů (mosty Kaliningradu). Cílem takové úlohy je nalézt jednu trasu, která obsahuje všechny hrany (mosty) právě jednou, zároveň musí začínat a končit v jednom bodě.

První uvedenou analýzou použitou v epidemiologii je studie doktora Johna Snowa z roku 1854 o způsobu přenosu cholery ve vztahu ke změnám v pozorované mortalitě v Londýně. Do jedné mapy společně zobrazil umístění studní, výskyt nemoci a úmrtí a síť ulic a poté se mezi těmito proměnnými snažil najít spojitost.^[1][3]

Tento druh dat obsahuje informace o konkrétní geografické poloze na zemském povrchu. Prostorová data se skládají z menších prvků, stejně jako se molekula vody skládá z atomů vodíku a kyslíku. Při použití této analogie existují v případě prostorových dat dva datové modely složené z jednotlivých „atomů“. ^[2][5]

Data přímo z terénu, která ještě nebyla dále zpracována, jsou tzv. primární prostorová data. Mohou být jak vektorová, tak rastrová. ^[2][5]

Ve vektorovém datovém modelu jsou „atomy“ body. Vektorová data graficky znázorňují reálný svět pomocí bodů, linií a ploch s konkrétními souřadnicemi. Spojením bodů vznikají linie a jejich spojením polygony. ^[2][5]

V rastrovém datovém modelu jsou „atomy“ pixely a data jsou nejčastěji prezentována v pixelové mřížce. Každý pixel v rámci rastru má určité umístění a sadu atributů. Hodnotu pixelu představuje barva. Běžným příkladem rastrových dat jsou například fotografie. Pokud jde však o prostorová data, rastry se obvykle vztahují k ortofotomapám, které jsou vytvořené ze snímků pořízených z lítajících zařízení, jako jsou satelity, letadla nebo třeba drony. ^[2][5]

Jsou to data, se kterými se denně setkáváme. Tato data už byla nějakým způsobem zpracována. ^[1][3][5]

Obvykle se prostorová analýza provádí pomocí geografického informačního systému (GIS). GIS obvykle poskytuje nástroje prostorové analýzy pro výpočet vlastností statistik a vykonávání činnosti geoprocessingu jako datové interpolace. GIS lze použít jako podporu pro prostorovou analýzu dat vyplývajících z průzkumů přírodních zdrojů, jako jsou: geologické, topografické, ekologické, fytogeografické a pedologické mapy; a lidské zdroje, jako jsou: socioekonomické, demografické, městské a zdravotní údaje.

GIS je program nebo několik vzájemně propojených programů, které umožňují vizualizovat, analyzovat a spravovat prostorová data prostřednictvím mapy. Takové systémy se používají třeba k vizualizaci a analýze síťových dat v mnoha různých odvětvích, např. v energetice, teplárenství nebo telekomunikacích. ^[1][2][5][6]

Prostorová data se běžně prezentují na mapách. Mapy mohou odrážet složité problémy a pomáhat pochopit různé jevy. Data se na mapách snáze interpretují, protože si lze rychlým pohledem všimnout souvislostí. Mapy pomáhají přijímat rychlejší a informovanější rozhodnutí. Lze je použít i pro prezentaci dat, která obvykle nejsou vizuální, jako jsou demografické údaje nebo korelace, např. u předpovědí teplot.

Zajímavou mapovou variantou je kartogram. Taková mapa prezentuje jev pomocí jeho relativních hodnot (např. průměru) v rámci předem definovaných územních jednotek. Příkladem je průměrná hustota zalidnění na úrovni krajů.^[6]

Dalším způsobem využití prostorových dat je vytvoření mapy nebo 3D zobrazení pomocí internetové vizualizační knihovny. Ta umožňuje sdílet vizualizace pomocí adresy URL. Může to být interaktivní mapa nebo úložiště dat. ^[6]

Prostorová data jsou velice užitečná, ale dříve byla mnohem méně dostupná. Kvůli problémům s dostupností jich nebyl dostatek pro jejich rozšířené analyzování. Stále dokonalejší počítače a další zařízení pro sběr a zpracování dat tento proces usnadňují. Proto firmy při hledání řešení svých problémů a obchodních potřeb využívají prostorová data. Analýzy prostorových dat umožňují lépe porozumět procesům a jevům a přijímat tak informovanější rozhodnutí. ^[5][7][6]