Основы анализа наложения

Анализ наложения представляет собой группу методологий, применяемую для выбора оптимальной территории или моделирования пригодности. Это методика применения общей шкалы значений к разнотипным и разнородным входным данным с целью выполнения единого комплексного анализа.

Модели пригодности определяют лучшие или наиболее предпочтительные места для конкретного явления. Типы проблем, рассматриваемых анализом пригодности, включают:

Анализ наложения зачастую предполагают анализ многих различных факторов. Например, выбор места для строительства нового дома означает оценку таких вещей, как стоимость земли, близость к существующим коммуникациям, уклоны и угроза наводнений. Эта информация существует на различных растрах с разными шкалами измерений: доллары, расстояния, градусы и т.д. Вы не можете сложить растр стоимости земли (выраженной в долларах) и растр расстояния до инженерных сетей (выраженного в метрах) и получить при этом значимый результат.

Кроме того, факторы, учитываемые в вашем анализе, могут иметь различную степень важности. Может случиться так, что стоимость земли более важна при выборе места, чем расстояние до инженерных коммуникаций. Насколько именно важнее - решать вам.

Даже с одним растром вы должны определить приоритет значений. Некоторые значения конкретного растра могут идеально подходить целям (например, уклоны от 0 до 5 градусов) , в то время как другие могут быть лучше или хуже и быть неприемлемыми.

Ниже приведён перечень шагов для выполнения анализа наложения:

  1. Определите проблему.
  2. Разбейте проблему на подмодели.
  3. Определите значащие слои.
  4. Переклассифицируйте или трансформируйте данные в слое.
  5. Взвесьте входные слои.
  6. Добавьте или комбинируйте слои.
  7. Проанализируйте.

Шаги 1–3 - это общие шаги для решения практически всех пространственных проблем и особенно важны в анализе наложения.

1. Определите проблему

Определение проблем - один из наиболее трудных аспектов процесса моделирования. Необходимо определить общие цели. Все аспекты остальных шагов процесса моделирования наложения должны способствовать достижению общей цели.

Необходимо определить компоненты, имеющие отношение к цели. Некоторые компоненты могут быть комплиментарными, другие - конкурентоспособными. Однако, должно быть установлено чёткое определение каждого компонента и их взаимодействие.

Важно не только определить причину проблемы, но и развивать чёткое понимание вопроса, чтобы определять, когда проблема решена или когда явление завершено. В определении проблемы должны быть установлены конкретные измерения для определения успеха результатов модели.

Например, при определении лучшего местоположения для горнолыжного курорта, общая цель может быть - заработать деньги. Все факторы, которые определены в модели, должны помочь области курорта быть выгодной.

2. Разбейте проблему на подмодели

Большинство проблем наложения являются сложными, и рекомендуется разбить их на подмоделей для ясности, чтобы организовать свои мысли, и более эффективно решать проблемы наложения.

Например, модель пригодности для определения лучшего местоположения для горнолыжного курорта можно разбить на ряд подмоделей, все из которых будут помогать сделать горнолыжный курорт более выгодным. Первой подмоделью может быть подмодель поверхности, выявляющая местоположения, которые имеют широкий спектр благоприятных поверхностей для лыжников и сноубордистов.

Проверка того, что человек может достичь горнолыжной зоны, может быть охвачена в подмодели доступности. В подмодель может входить доступ из крупных городов, а также местные подъездные дороги.

Подмодель стоимости может определить местоположения, оптимальные для строительства. Эта подмодель может определять плоские уклоны, а также близкие к линиям электропередач и воде как благоприятные.

Конкретные атрибуты или слои могут быть в нескольких подмоделях. Например, крутые склоны могут быть благоприятными в подмодели поверхности, но неблагоприятны для стоимости в подмодели строительства.

3. Определите значащие слои

Необходимо определить атрибуты или слои, которые влияют на каждую подмодель. Каждый фактор фиксирует и описывает компонент явления, который определяет подмодель. Каждый фактор способствует достижению целей подмодели, и каждая подмодель способствует достижению общей цели модели наложения. Только те факторы, которые способствуют определению явления, должны быть включены в модель наложения.

Для определённых фактором нужно, чтобы были созданы слои. Например, может быть более желательным располагаться ближе к основной дороге. Чтобы определить расстояние каждой ячейки до дороги, можно запустить инструмент Евклидово расстояние (Euclidean Distance) для создания растра расстояния.

4. Переклассификация/трансформация

Различные системы счисления не могут быть эффективно скомбинированы напрямую. Например, при добавлении уклона к землепользованию, будут произведены бессмысленные результаты. Четыре главные системы счисления:

Поскольку каждый входной слой может иметь разные диапазоны значений и типы систем счисления, перед объединением нескольких факторов для анализа, каждый из них должен быть переклассифицирован или трансформирован в общий относительный масштаб.

Общие масштабы могут быть заранее определены, например, 1 к 9 или 1 к 10, где более высокое значение будет более благоприятным. Масштаб может быть 0 к 1, он выражает возможность принадлежности к определённому набору.

5. Вес

Одни факторы могут быть более важными для достижения общей цели, чем другие. В таком случае перед комбинированием факторов их значение взвешивается на основе их важности. Например в подмодели построения для размещения горнолыжного курорта, критерий уклона могут быть в два раза важнее для стоимости строительства, чем расстояние от дороги. Поэтому до комбинирования двух слоёв нужно умножить критерий уклона на два расстояния до дороги.

6. Добавить/Комбинировать

В анализе наложения желательно установить отношение между всеми входными факторами, чтобы определить нужные местоположения, которые отвечают целям модели. Например, после соответствующего взвешивания слои можно объединить в дополняющей модели взвешенного наложения. В этом комбинированном подходе предполагается, что чем более благоприятный факторов, более желательным будет местоположение. Таким образом, чем выше значение на результирующем выходном растре, тем более желательным будет местоположение.

Можно применить другие комбинированные подходы. Например, в анализе наложения нечёткой логики комбинированные подходы позволяют изучить возможность принадлежности местоположения к нескольким наборам.

7. Анализировать (Analyze)

Последним шагом в процессе моделирования - проанализировать результаты. Отвечают ли возможно идеальные местоположения разумно критерию? Полезно не только изучить лучшие местоположения, определённые моделью, но и исследовать второй и третий наиболее благоприятные участки.

Определённые местоположения должны быть видимыми. Вам нужно удостоверится в этом. Всё могло измениться, т.к. были созданы данные для модели. Например, одним из входных критериев в модели могут являться виды, т.е. чем лучше вид, тем более предпочтительным будет местоположение. Из входных данных высоты, модель, определяющая местоположения с лучшими видами; однако, если одна из благоприятных поверхностей видима, становится ясно, что здание было построено в перед местоположением, препятствующим виду.

Если взять входные данные из всех шагов выше, выбирается местоположение.

Связанные темы

9/11/2013