खुले डेटा का उपयोग करके थर्मल क्षमता की विधि द्वारा प्रदेशों की रेटिंग का संकलन

इस लेख में, हम एल्गोरिदम और बड़े क्षेत्रों के विश्लेषण के परिणामों को उनकी सीमाओं पर बिना किसी प्रतिबंध के मानते हैं, तापीय क्षमता की विधि और प्रमुख घटकों की विधि का उपयोग करते हैं । प्रारंभिक जानकारी के रूप में, मुख्य रूप से OSM के साथ, डेटा खोलने को प्राथमिकता दी गई थी। अध्ययन रूसी संघ के यूरोपीय भाग के 40 विषयों के क्षेत्र पर आयोजित किया गया था, कुल मिलाकर 1.8 मिलियन वर्ग किलोमीटर के कुल क्षेत्रफल के साथ।

संभावित विधि द्वारा हल किए गए कुछ कार्य:

• क्षेत्र के प्रत्येक बिंदु पर बिंदु अनुमानों के एक सेट की परिभाषा, सामान्य रूप से क्षेत्र के विकास के स्तर और विशेष रूप से कुछ विषय क्षेत्र में एक विचार दे रही है। उदाहरण के लिए, व्यापार, उद्योग, सेवाएं, आदि।
• विश्लेषण किए गए क्षेत्र और उनकी सटीक सीमाओं के सजातीय क्षेत्र (क्लस्टर) खोजना।
• एक नई सुविधा की नियुक्ति के लिए सिफारिशों की गणना, अन्य सुविधाओं सहित एक समग्र सुविधा शामिल है।
• प्रत्येक क्लस्टर के लिए लागत या क्षेत्र मान मॉडल खोजना।
• प्रदेशों की तुलना, अर्थात् प्रदेशों की रेटिंग का संकलन (जिसकी चर्चा इस लेख में की जाएगी)।

शोध का दायरा

उल्लिखित समस्याएं शहरों के स्तर (25 मीटर की स्थानिक सटीकता के साथ कई सौ वर्ग किमी) और क्षेत्रों के स्तर (250 मीटर की स्थानिक सटीकता के साथ कई सौ हजार वर्ग किमी) के स्तर के लिए हल की जाती हैं। लेख एक नए पैमाने पर क्षेत्र के विश्लेषण के तरीकों का वर्णन करता है - शहरों, क्षेत्रों, जिलों के एकीकरण को एक ही स्थान पर।

मुख्य शोध विधियाँ:

• यह खुले स्थानिक जानकारी का उपयोग करता है, मुख्य रूप से OSM, और इसे संसाधित करने के तरीके।
• क्षेत्र पर विभिन्न प्रकृति की वस्तुओं के प्रभाव की डिग्री को ध्यान में रखने के लिए, क्षमता की विधि का उपयोग किया जाता है ।
• समस्या के आयाम को कम करने और मॉडल की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए, प्रमुख घटक विधि का उपयोग किया जाता है।
• रैखिक मॉडल की गणना करने के लिए, सबसे कम वर्ग विधि का उपयोग किया जाता है।
• विश्लेषण के लिए, सजातीय क्षेत्रों को निर्धारित करने के लिए क्लस्टरिंग विधियों का उपयोग किया जाता है। प्रत्येक क्लस्टर का अपना मॉडल होता है, मॉडल क्लस्टर की सीमाओं पर एक साथ सिले होते हैं।

अध्ययन उनके बाद के एकीकरण के साथ रूसी संघ और बड़े शहरों के घटक संस्थाओं के स्तर पर आयोजित किया गया था।

सबसे पहले, हम रूसी संघ के घटक संस्थाओं के सजातीय क्षेत्रों के अध्ययन के एल्गोरिथ्म और परिणाम प्रस्तुत करते हैं - वोल्गा संघीय जिला, मध्य संघीय जिला, दक्षिणी संघीय जिला, उत्तर-पश्चिमी संघीय जिला और यूराल संघीय जिले का हिस्सा है, इसलिए कुल अनुसंधान क्षेत्र लगभग 1.8 मिलियन वर्ग किलोमीटर था।

अनुसंधान प्रौद्योगिकी का विवरण:

1. रूसी संघ के प्रत्येक विषय के संदर्भ में खुले डेटा स्रोतों से स्रोत जानकारी का संग्रह (हमारी प्राथमिकता OpenStreetMap है)। प्रारंभिक जानकारी सभी कारकों के लिए प्रभाव Rmax की अधिकतम त्रिज्या के साथ डाउनलोड की जाती है (उदाहरण के लिए, हमारे मामले में प्रभाव की अधिकतम त्रिज्या 50 किमी थी, यानी हम 50 किमी के बफर के साथ जानकारी डाउनलोड करेंगे)।
2. मेषिंग को रूसी संघ के विषय की सीमाओं के भीतर स्पष्ट रूप से किया जाता है (इस अध्ययन के लिए ग्रिड चरण 1 किलोमीटर है), और संभावित गणनाओं के लिए टुकड़ों में प्रभाव के कारकों को विभाजित करने की प्रक्रिया को विषय की सीमा पर कारकों के प्रभाव को ध्यान में रखने के लिए निर्मित बफर को ध्यान में रखते हुए किया जाता है।
3. संभावित मानों की गणना और ग्रिड नोड्स में गणना परिणामों को भरना रूसी संघ के विषय की सीमाओं के भीतर किया जाता है।
4. एक "एकल परियोजना" में रूसी संघ के घटक संस्थाओं का संघ। यही है, इस स्तर पर, हम पहले प्रत्येक विषय के लिए निर्मित सभी ग्रिड को एक में जोड़ते हैं। इस प्रकार, हमें 1.8 मिलियन वर्ग किलोमीटर के क्षेत्र को कवर करने वाला एक ग्रिड मिलता है। और 1.8 मिलियन नोड्स (विश्लेषण के बिंदु) और 88 प्रभाव कारक (हमारी राय में, सबसे प्रभावशाली OSM कारक बिंदु और विस्तारित ऑब्जेक्ट्स (राजमार्ग, वन, नदियों, बुनियादी ढांचे की वस्तुएं) हैं)।
5. प्रमुख घटक विधि का उपयोग कर अभिन्न संकेतकों की गणना।
6. सजातीय क्षेत्रों की खोज करें।

क्षेत्र के विकास के किसी भी पक्ष का वर्णन करने वाले कारकों के अनुसार अध्ययन किए गए क्षेत्रों को सजातीय क्षेत्रों में एकजुट किया जाता है, उदाहरण के लिए, सामाजिक क्षेत्र, व्यापार, उद्योग।
नीचे दी गई छवि "एकल परियोजना" के सजातीय क्षेत्रों की छवियों को दिखाती है: उद्योग, व्यापार, सेवाएं।


कारक "उद्योग" द्वारा रूसी संघ के यूरोपीय भाग के सजातीय क्षेत्र


"उद्योग" कारक (मास्को का टुकड़ा) द्वारा रूसी संघ के यूरोपीय भाग के सजातीय क्षेत्र


कारक "व्यापार" द्वारा रूसी संघ के यूरोपीय भाग के सजातीय प्रदेश


"व्यापार" (मास्को के टुकड़े) के कारक द्वारा रूसी संघ के यूरोपीय भाग के सजातीय प्रदेश


"सेवा" के कारक द्वारा रूसी संघ के यूरोपीय भाग के सजातीय प्रदेश


"सेवाओं" कारक (मास्को का टुकड़ा) द्वारा रूसी संघ के यूरोपीय भाग के सजातीय क्षेत्र

प्रस्तुत छवियों में, रूसी संघ के घटक संस्थाओं के केंद्र स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं, लेकिन यह भी ध्यान दिया जा सकता है कि कुछ सजातीय क्षेत्र (समान रंग द्वारा हाइलाइट किए गए क्षेत्र) लगभग हर विषय में पाए जाते हैं। दूसरे शब्दों में, अलग-अलग संस्थाओं में ये सजातीय (महत्व के) क्षेत्र निवेश में और अन्य योजनाओं में सबसे आकर्षक हैं।

अध्ययन का अगला चरण रूसी संघ के यूरोपीय भाग के विषयों की रेटिंग का संकलन था, जो नीचे दी गई तालिकाओं में दिए गए हैं।

संकलित रेटिंग सबसे अच्छा वर्ग किलोमीटर, सर्वश्रेष्ठ 100 वर्ग मीटर दिखाती है। किमी और सबसे अच्छा 20,000 वर्ग किमी। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह 1, 100 या 20,000 वर्ग किलोमीटर के क्षेत्र का एक विशिष्ट टुकड़ा नहीं है, लेकिन एक विषय पर निर्मित ग्रिड नोड्स (विश्लेषण अंक) का एक सेट जिसमें सर्वोत्तम अभिन्न विशेषताएं हैं, अर्थात ये नोड यादृच्छिक रूप से स्थित हो सकते हैं। रूसी संघ के विषय के क्षेत्र पर।

तालिका 1. रूसी संघ के विषयों की रेटिंग (सबसे अच्छा 1 वर्ग किमी।)



तालिका 2. रूसी संघ के विषयों की रेटिंग (सबसे अच्छा 100 वर्ग किमी।)



तालिका 3. रूसी संघ के घटक संस्थाओं की रेटिंग (सर्वश्रेष्ठ 20,000 वर्ग किमी।)



रैंकिंग में पहले स्थान पर मास्को और मॉस्को क्षेत्र, सेंट पीटर्सबर्ग और लेनिनग्राद क्षेत्र, सेवरडलोव्स्क क्षेत्र, चेल्याबिंस्क क्षेत्र, निज़नी नोवगोरोड क्षेत्र और तातारस्तान हैं। हालांकि, यह ध्यान देने योग्य है कि शोध के पैमाने के आधार पर रेटिंग "फ्लोटिंग" है (रूसी संघ के स्थान परिवर्तन के विषय), अर्थात, सबसे अच्छा नोड्स का सेट इस तथ्य से प्रभावित होता है कि हम -1 वर्ग किमी या 100 वर्ग किमी, या 20 000 पर विचार करते हैं। वर्ग किमी

रूसी संघ के घटक संस्थानों (हमने 40 सबसे बड़े और सबसे बड़े केंद्रों का चयन किया) के केंद्रों के लिए एक समान समस्या का समाधान करते हुए, हम 100 मीटर के ग्रिड के निर्माण का चरण निर्धारित करते हैं और निम्नलिखित परिणाम प्राप्त करते हैं।

तालिका 4. रूसी संघ के घटक संस्थाओं के केंद्रों की रेटिंग (सबसे अच्छा 0.01 वर्ग किमी। - इस क्षेत्र में सबसे अच्छा बिंदु)



तालिका 5. रूसी संघ के घटक संस्थाओं के केंद्रों की रेटिंग (सर्वश्रेष्ठ 10 वर्ग किमी।)



तालिका 6. रूसी संघ के घटक संस्थाओं के केंद्रों की रेटिंग (सबसे अच्छा 200 वर्ग किमी।)।



इस प्रकार, जैसा कि रूसी संघ के घटक संस्थाओं के स्तर पर कार्य में है, रेटिंग अध्ययन किए गए पैमाने पर निर्भर करती है। इसका कारण यह है कि सबसे अच्छे अभिन्न संकेतक के साथ ग्रिड नोड्स (विश्लेषण अंक) की संख्या चयनित पैमाने के आधार पर भिन्न होती है।

निष्कर्ष में, यह ध्यान देने योग्य है कि कोई भी रेटिंग एक ऐसी चीज है जो चर्चा के अनुकूल है, हालांकि, हमने क्षेत्र का विश्लेषण करने के नए तरीकों का उपयोग करके खुले डेटा पर शोध किया, जिससे हमें मौजूदा तरीकों को छोटे पैमाने पर स्थानांतरित करने की अनुमति मिली - रूसी संघ के विषयों का स्तर, संघीय जिलों और उससे परे।

परिवर्तनशील पैमाने और नई विधियाँ हमें एक दूसरे से दूर की वस्तुओं का विश्लेषण करने की अनुमति देती हैं, एक दूसरे पर क्षेत्रों के पारस्परिक प्रभाव को ध्यान में रखते हुए।