Отображение статистических данных в ГИС "Карта 2008"

Слободян В.А. (ООО "ГИСИНФО", г. Харьков)

Большой процент информации, используемой для исследования и анализа различных явлений и процессов, имеет географический компонент. Для упрощения и усовершенствования процесса обработки таких данных все чаще используются средства геоинформационных систем (ГИС). Это позволяет не только визуализировать данную информацию в привычном для человеческого понимания виде, но и проводить ее статистическую обработку.

ГИС-анализ позволяет выявлять пространственные закономерности в распределении данных и взаимосвязи между анализируемыми объектами. Такие возможности программы могут использоваться для решения аналитических задач как в научной деятельности ВУЗов и научно-исследовательских институтов, так и с целью усовершенствования бизнес-процессов различных компаний.

В данной статье будут рассмотрены основные возможности ГИС "Карта 2008", которые могут использоваться для тематического картографирования территорий, а также основные функции статистического анализа географических данных.

В ГИС "Карта 2008" характеристики объектов могут быть представлены как семантика объекта или как соответствующие строки таблиц баз данных (БД). При этом БД могут быть как внешними, так и внутренними.

Статистический анализ проводится для объектов, выделенных на карте. Рассмотрим некоторые режимы.

В режиме Статистика выделенных объектов (рис.1) выводится список объектов с информацией о длине, площади, характеристиках семантики для каждого объекта, количестве объектов разных типов, их общей длине и площади (рис.2).

Режим Статистика семантики выделенных объектов отображает следующие статистические данные указанной семантической характеристики или координаты Н для трехмерных объектов:

• количество объектов;
• максимальное значение характеристики;
• минимальное значение характеристики;
• среднее значение характеристики;
• среднеквадратичное отклонение.

Зависимость значений семантики или координаты Н от числа выделенных объектов и классификация объектов отображаются на гистограмме (рис.3) или графике (рис.4).

Этот режим позволяет классифицировать выделенные объекты по значениям семантики или высоте. При этом производится классификация по трем методам:

• метод равных интервалов (рис.3 а, 4 а);
• метод квантилей (рис.3 б);
• метод стандартного (среднеквадратичного) отклонения (рис.3 в, 4 б).

При нажатии кнопки Отчет Excel гистограммы и статистические данные отображаются и сохраняются в файле формата .xls (рис.5).

Для графического представления статистических данных в ГИС "Карта 2008" реализованы функции построения тематических диаграмм, гистограмм и картограмм. На рис.6 представлен список приложений, используемый для тематического картографирования.

Пример тематического картографирования
по статистическим данным сельского хозяйства Украины за 2009 г.

Для демонстрации некоторых возможностей ГИС "Карта 2008" по обработке и представлению статистических данных рассмотрим пример создания тематических карт по статистическим данным сельского хозяйства Украины за 2009 год. Исходные данные представленны в таблицах Ехсеl (рис.7).

Тематический анализ территории проводится по площадным объектам. В данном случае исследуются показатели сельского хозяйства в 2009 году по регионам Украины. Таблицы имеющейся БД отображают статистику по конкретной сельскохозяйственной культуре или по наборам культур для каждой из областей.

Существующие внешние БД импортируются в ГИС "Карта 2008" (рис.8) и в автоматическом или ручном режиме связываются с объектами карты - областями. Таким образом, данные об объекте в таблице БД оказываются связаны с его пространственным положением.

Для визуализации статистических данных могут использоваться тематические диаграммы или картограммы.
Приложение "Построение тематических диаграмм" позволяет формировать:

• диаграммы процентного отношения;
• диаграммы наличия элементов;
• диаграммы преобладания.

Например, структуру посевов зерновых в Украине в 2009 году по регионам можно представить в нескольких вариантах. На рис.9 показана тематическая карта диаграмм процентного отношения зерновых, а на рис. 10 эти же данные представлены в виде гистограмм. В обоих случаях цвет соответствует определенной культуре, что делает общий вид анализируемых данных более читабельным и понятным.

Надписи тематических диаграмм можно показывать и непосредственно на карте, и на легенде карты, вид которой представлен на рис.11. При этом вид и состав надписей задается пользователем.

Картограмма - карта, показывающая штриховкой (различной густоты) или окраской (различной степени насыщенности) среднюю интенсивность какого-либо показателя в пределах каждой единицы нанесенного на карту территориального деления. В ГИС "Карта 2008" для большей наглядности картограмм возможно делать градиентную заливку одним цветом различной насыщенности или несколькими цветами, задаваемыми пользователем. Также возможно задавать мозаичную заливку картограмм.

Пример построения картограмм с многоцветной заливкой представлен на рис.12а. При этом конечный результат тематического картографирования отображается на новой карте, т.е. исходные карты не изменяются. На картограммах возможно визуализировать различные характеристики объектов. В данном примере на картограмму были нанесены цифры, которые показывают, сколько тысяч тон сахарной свеклы было собрано за 2009 год. В параметрах, которые задаются оператором, задаются диапазоны разбивки данных, их цветовые характеристики. На рис. 12б показано диалоговое окно, где задается общий вид результирующей карты.

Статистические данные, собранные за несколько лет, удобно представлять в виде гистограмм. На рис. 13 представлены гистограммы, отображающие динамику валового сбора сахарной свеклы за 2008 и 2009 года. В итоге наборы цифр из базы данных визуализируются на карте в виде столбцов гистограммы разных цветов. Такое представление наглядно отображает целые массивы данных, что позволяет проводить эффективный мониторинг анализируемых характеристик.

Пример тематического картографирования
по данным о населении Украины

Тематическое картографирование может применяться в различных сферах, где используется пространственная информация. Например, можно построить тематические карты, отображающие численность населения по областям Украины (рис.14). Вид создаваемой картограммы можно задать так, чтобы более яркие цвета соответствовали более высоким показателям анализируемой характеристики. В данном случае в областях, закрашенных желтым цветом, проживает меньше населения, чем в областях, закрашенных розовым и красным цветами.

В случае, когда необходимо показать процентную составляющую данных, удобно использовать диаграмму процентного соотношения. Например, на рис.15 национальности населения Украины (исключая украинцев) по областям представлены в виде диаграмм процентного соотношения.

Пример тематического картографирования
при оценке расстояний и размеров

В некоторых случаях представление информации о расстояниях и размерах объектов удобнее представлять в виде картограмм или гистограмм.
Для общего визуального анализа протяженности территорий можно строить тематические карты расстояний, пример которой представлен на рис. 16.

Для оценки размеров объектов удобнее использовать гистограммы данных, где по горизонтальной оси задаются сами объекты, а по вертикальной - численные значения их размеров. На рис.17 представлена гистограмма, отображающая длины рек в пределах Украины.

Даже этот небольшой перечень примеров демонстрирует, как можно использовать средства ГИС для обработки и визуализации статистических данных, как отразить пространственную составляющую статистической информации. Однако визуализация - это только одна из возможностей геоинформационной системы. Складывая разные карты, проводя анализ различных статистических данных, относящихся к одной и той же территории, можно сформировать новые данные. Но об этом в следующей статье...

На главную страницу
Copyright: Касьянов О.В., 2007-2017 e-mail: info@panorama.kharkov.ua