Planning Support Systems (PSS)
Transkrypt
Planning Support Systems (PSS)
Komputerowe Wspomaganie Planowania (Planning Support Systems) Wykład dr Jerzy Sławski (KPP pok. 120D, 17) [email protected] http://users.arch.pwr.wroc.pl/jerzy.slawski/ Laboratorium dr E. Chądzyńska dr J. Sławski Planning Support Systems (PSS) PSS to: komputerowe systemy wspomagania planowania narzędzia do wspomagania zadań związanych z polityką przestrzenną Obejmuje zbiór technologii geoinformacyjnych Planowanie Planning is a future-oriented activity that links "scientific and technical knowledge to actions in the public domain" (Friedmann, University of British Columbia) Obejmuje: Zarządzanie przestrzenią (użytkowanie ziemi) Publiczny dialog i uzgodnienie pomiędzy wszystkimi grupami i jednostkami zaangażownymi (uczestniczącymi) w rozwoju przestrzennym Planowanie Obejmuje działania prowadzone przez jednych, wpływające na użytkowanie terenu kontrolowanego przez drugich, oparte na decyzjach trzecich, oparte na danych nie w pełni dzielonych, dotyczy zagadnień których nikt w pełni nie rozumie, w optymistycznym wysiłku kierowania zdarzeniami i procesami które bardzo prawdopodobnie nie zaistnieją w przewidywanym czasie, miejscu i sposobie. (Couclelis, University of California) Planowanie Sens (cele) Planowania Przestrzennego porządkowanie - ład przestrzenny, ochrona dobra publicznego, łagodzenie konfliktów kierowanie zdarzeniami, rozwiązywanie problemów osiąganie określonych celów, koordynacja i regulacja/sterowanie (Wikipedia) Planowanie Aspekty Społeczny Ekonomiczny Środowiskowy Kulturowy Transportowy Oś czasu Przestrzeń T Rozwój planowania Początek XX wieku • początki planowania przestrzennego w USA • próby praktycznego rozwiązywania problemów: bałaganu przestrzennego nieefektywności działania degradacji miast przemysłowych brzydoty • Master plan długoterminowy projekt przyszłej formy miasta Podejście zaczerpnięte z architektury, inżynierii lądowej • miasto jako mozaika użytkowania terenu i infrastruktury łatwe do modyfikacji niezależne od warunków socjalnych, ekonomii, polityki Rozwój planowania Początek XX wieku • • • • • planowanie nakazowe o dobrze zdefiniowanej przyszłości jasno określonych celach dobrze określonych środkach osiągania celów scentralizowanej kontroli zasobów do osiągnięcia celów • dobre profesjonalne praktyki planowania - odpowiednik empirycznie stworzonych zasad i standardów w projektowaniu architektonicznym • niezależne planowanie - przekonanie że planowanie leży ponad polityką Rozwój planowania 1950s & 1960s • planowanie jako nauka stosowana • • • • • próba obiektywizacji planowania odejście od planowania jako „praktyki” odejście od planowania intuicyjnego nacisk na teorie i metody zastosowanie technik ilościowych nacisk na aspekt socjologiczny Rozwój planowania 1950s & 1960s • porzucenie obrazów preferowanej przyszłości na rzecz alternatyw, sposobów realizacji, ocen • pojawienie się nauk regionalnych (regional science), ekonomii przestrzennej badań operacyjnych nauki o procesach • zastosowanie komputerów i technik numerycznych w naukowym planowaniu Rozwój planowania 1970s • planowanie jako polityka (uzgadnianie zachowań współzależnych społeczeństw o sprzecznych interesach) • uznanie, że analizy planistyczne, dane, technologie i decyzje mają charakter polityczny • krytyka „planowania racjonalnego” • niepowodzenia technik modelowania i systemów informacji • zbyt ambitne cele • brak dobrego zrozumienia procesów rozwoju • niedostateczna technologia obliczeniowa • niedobór danych Rozwój planowania 1970s • możliwości badań operacyjnych i programowania liniowego nieadekwatne do zagadnień polityki społecznej Polityka jest bardzo złożona jest słabo uporządkowana ma niejasno określone cele ma nieczytelne techniczne rozwiązania Kościół:Polityka to rozumna i odpowiedzialna troska o dobro wspólne Maks Weber: polityka to dążenie do zdobycia władzy, a następnie jej sprawowanie 1980s Rozwój planowania • planowanie jako komunikacja • planiści nie tylko wykonują analizy, podejmują decyzje i dostarczają rozwiazania i rekomendacje • planiści doradzają, przedstawiają rozwiązania i negocjują • liczy się nie tylko wynik analiz, ale również sposób przekazu informacji Rozwój planowania 1990s • planowanie jako wsólne rozumowanie • tworzenie wizji • tworzenie koncensusu • ”Collaborative planning” • planowanie z udziałem społecznym zamiast planowania dla społeczeństwa • powszechne zastosowanie technik modelowania i systemów informacji Uczestnicy planowania Profesjonalni planiści (projektanci, urzędnicy odpowiedzialni za politykę przestrzenną konsultanci i doradcy planowania); Kadra zarządzająca (menadżerowie, politycy); Specjaliści geo-informacji (w instytucjach planowania, doradcy, naukowcy); Społeczeństwo Profesjonaliści - uczestnicy planowania (reprezenatanci przedsiębiorstw, grup społecznych) PSS PSS przeznaczone są do następujacych zagadnień związanych z planowaniem: badania, reprezentacji, analizy, wizualizacji, prognozowania, projektowania, wdrażania, monitorowania, PSS PSS łączą funkcjonalność: Systemów Informacji Przestrzennej (GIS) Systemów monitorowania Modeli symulacyjnych Systemów wizualizacji PSS PSS mają zastosowanie: do analiz złożonych zjawisk do obróbki rozległych zbiorów informacji PSS - klasyfikacja Systemy Systemy danych Systemy Systemy Systemy Systemy akwizycji danych gromadzenia i wyszukiwania wizualizacji danych wymiany informacji analityczne symulacyjne (modele) Systemy PSS Syst. akwizycji danych Syst. gromadzenia wyszukiwania danych Syst. wizualizacji danych Syst. wymiany informacji Systemy analityczne Syst. symulacyjne Użytkownicy Profesjonalni planiści Kadra zarządzająca Specjaliści geo-informacji Społeczeństwo Profesjonaliści uczestnicy Systemy PSS Syst. akwizycji danych Syst. gromadzenia wyszukiwania danych Syst. wizualizacji danych Użytkownicy Profesjonalni planiści Kadra zarządzająca Specjaliści geo-informacji Syst. wymiany informacji Społeczeństwo Systemy analityczne Profesjonaliści uczestnicy Syst. symulacyjne Proces Planowania Etapy procesu planowania: Postawienie problemu Badanie problemu Analiza rozwiązań Konsultacje Decyzja Realizacja Monitorowanie Proces Planowania - Etapy Postawienie problemu • sformułowanie problemu • zestawienie listy zagadnień problemu • określenie celów Każdy plan formułowany jest dla zapewnienia sprawnej realizacji postawionego celu. Plany powinny przewidywać, jakie działania prowadzą do zamierzonego celu, jakie od niego oddalają, jakie mogą ze sobą kolidować, a jakie są po prostu nieistotne. Badanie problemu Proces Planowania - Etapy Postawienie problemu • sformułowanie problemu • zestawienie listy zagadnień problemu • określenie celów Optymalizacja celów - równoważenie i godzenie możliwych konfliktów między różnymi celami. - analiza niespójności celów - określenie priorytetów celów: (osiąganie wybranych celów kosztem rezygnacji z innych, - poszukiwanie celów pośrednich, godzących cele konfliktowe. Badanie problemu Proces Planowania - Etapy Postawienie problemu Badanie problemu • analiza warunków • analiza trendów • analiza możliwości Analiza rozwiązań Proces Planowania - Etapy Badanie problemu Analiza rozwiązań Konsultacje • Budowa alternatywnych rozwiązań/ scenariuszy • Ocena alternatywnych rozwiązań • Ocena skutków • Tworzenie planu Poszukiwanie rozwiązań najbardziej opłacalnych, zgodnych z oczekiwaniami Ocena konsekwencji pozytywnych i negatywnych Ocena utraconych korzyści gdy rozwiązanie nie zostanie wdrożone Alternatywne rozwiązania powinny współgrać z zamierzeniami nadrzędnymi, do których się dąży Proces Planowania - Etapy Analiza rozwiązań Konsultacje (dyskusje i negocjacje) • celów • sposobów realizacji • rozwiązań alternatywnych Przełamywanie niechęci do przyjętych celów i oporu do zmian Poszukiwanie i ustalanie kompromisów co do celów i sposobów realizacji Decyzje Proces Planowania - Etapy Konsultacje Decyzje odnośnie • Celów • Altenatyw • Sposobów realizacji Decyzja to celowy, nielosowy wybór jednego z co najmniej dwóch alternatywnych celów, działań, rozwiązań danego problemu. Realizacja Proces Planowania - Etapy Konsultacje Decyzje odnośnie • Celów • Altenatyw • Sposobów realizacji Racjonalność decyzji – metodologiczna: wybór dokonany na podstawie dostępnych informacji i zgodnie z regułami „sztuki podejmowania decyzji” – rzeczowa: wybór takiego wariantu działania, którego realizacja doprowadza do osiągnięcia ustalonego celu działania Realizacja Proces Planowania - Etapy Konsultacje Decyzje odnośnie celów, altenatyw, sposobów realizacji Kryteria decyzyjne: Trafność – wybór najlepszego wariantu Ekonomiczność - wybór wariantu najbardziej wydajnego lub najbardziej oszczędnego Łatwość – dostosowanie do warunków realizacji Legalność – zgodność z obowiązującymi przepisami Ograniczone ryzyko – unikanie rozwiązań niepewnych Szybkość – najkrótszy czas realizacji Realizacja Proces Planowania - Etapy Decyzje Realizacja Monitorowanie • Przygotowanie projektu • Ustalenie kompetencji i odpowiedzialności na etapie realizacji • Inicjalizowanie działań • Monitorowanie i ocena efektów Etapy Systemy PSS Postawienie problemu Syst. akwizycji danych Badanie problemu Syst. gromadzenia wyszukiwania danych Analiza rozwiązań Konsultacje Decyzja Realizacja Monitorowanie Syst. wizualizacji danych Użytkownicy Profesjonalni planiści Kadra zarządzająca Specjaliści geo-informacji Syst. wymiany informacji Społeczeństwo Systemy analityczne Profesjonaliści uczestnicy Syst. symulacyjne Postawienie probl. Badanie problemu Analiza rozwiązań Syst. akwizycji danych Syst. gromadzenia wyszukiw danych Realizacja Kadra zarządzająca Syst. wizualizacji danych Konsultacje Decyzja Profesjonalni planiści Specjaliści geo-info Syst. wymiany informacji Systemy analityczne Monitorowanie Syst. symulacyjne Społeczeństwo Profesjonaliści uczestn. planiści, społeczeństwo, profesionaliści uczestniczący planiści, specjaliści geo-info, profesionaliści uczestniczący Systemy PSS Syst. akwizycji danych Syst. gromadzenia wyszukiwania danych Syst. wizualizacji danych Syst. wymiany informacji Systemy analityczne Syst. symulacyjne PSS - klasyfikacja Syst. akwizycji danych • Służą do automatycznego zbierania danych telemetria remote sensing detektory stacjonarne detektory mobilne np.: systemy monitorowania ruchu, systemy monitorowania zanieczyszczeń, skanery satelitarne, skanery 3D PSS - klasyfikacja Syst. akwizycji danych • Proces akwizycji danych PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych • Systemy satelitarne: IKONOS Quickbird SPOT LANDSAT RADARSAT Cartosat IRS IC GeoEye PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych Emisje: EMR (Electro Magnetic Radiation) Gamma – ray X- ray Ultraviolet (UV) Visible light Infrared (IR) Micro wave Radio wave PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych długości fal: UV Ultra Violet Optyczne 0.30-15.0 µm Refleksyjne 0.38 – 3.00 µm • Widzialne 0.38 -0.72 µm • Bliskie IR 0.72 – 1.30 µm • Środkowe IR 1.30 – 3.00 µm Dalekie IR (emisja termiczna) 7.00 – 15.00 µm PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych Obrazy różnych zakresów: Visible Infrared (IR) Colorized IR Obraz oparty na: reflected solar radiation • chmury – kolor biały • woda, lądy – odcienie szarości Obraz oparty na: Absorbed solar energy (reemisja energii cieplnej) Temperatura obrazowana kolorem PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych Obrazy monochromatyczne – efekt rozszczepienia wiązki PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych Różnicowanie obiektów na ziemi na podstawie • rozpraszania • absorbcji PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych Rozdzielczość przestrzenna wielkość piksela (wielkość powierzchni ziemi reprezentowana przez piksel) PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych Rozdzielczość przestrzenna Wysoka rozdzielczość : 0.41 - 4 m Niska rozdzielczość : 30 - > 1000 m Satelity GeoEye-1 0.41m panchromatyczny (czarno-biały) 1.65m multispektralny (kolorowy) WorldView-2 0.46m panchromatyczny QuickBird 0.6m panchromatyczny PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych Rozdzielczość spektralna częstotliwości fal (Spektrum Elektromagnetyczne) rejestorwanych przez czujnik Charakterystyka: - liczba pasm (bands) spektralnych - położenie pasm spektralmnych PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych Rozdzielczość spektralna Wysoka rozdzielczość spektralna : - 220 bands Średnia rozdzielczość spektralna : 3 - 15 bands Niska rozdzielczość spektralna : - 3 bands Np: RapidEye Pasma: Blue 440-510 Green 520-590 Red 630-685 Red Edge 690-730 NIR 760-850 nm nm nm nm nm PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych Rozdzielczość czasowa Czas jaki upływa między kolejnymi chwilami zbierania informacji z tego samego miejsca wysoka rodzielczość: < 24 godz - 3 dni średnia rozdzielczość: 4 - 16 dni niska rozdzielczość: > 16 dni PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych Rozdzielczość radiometryczna liczba poziomów szarości, liczba kolorów (głębokość binarna czujnika) 8-bit (0-255) 11-bit (0-2047) 12-bit (0-4095) 16-bit (0-65535) PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych Dokładność pozycji (positional accuracy) Wymagania dokładności dla różnych zastosowań Zastosowanie Wymagana Dokładność Mapy katastralne Projektowanie inżynierskie Plan koncepcyjny Wstępna lokalizacja infrastruktury Trasa pojazdu Master plan Planowanie urbanistyczne 60 -150 cm 30 – 300 cm 60 – 3000 cm 60 – 300 cm 300 – 1500 cm 600 – 3000 cm 150 – 300 cm PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych Georeferencja zdjęć satelitarnych wykonywana jest za pomocą punktów kontrolnych (control points) Google earth Landsat PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych Dokładność pozycji (positional accuracy) GoogleEarth RMSE 50 m (root-mean-squared error) badanie dla 109 miast (2008 r badanie obejmowało 496 punktów kontrolnych) PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych Dokładność pozycji (positional accuracy) GeoEye CE90 (circular error at 90% confidence) RMSE (root mean square error) NMAS (United States National Map Accuracy Standards) PSS - klasyfikacja Systemy akwizycji danych Serwisy map satelitarnych OpenStreetMap – OpenStreetMap Nokia Maps – Nokia’s mapping service Google Maps – Google's mapping service Apple Maps – Apple's mapping service Microsoft Research Maps – public domain (older than five years) satellite imagery via Microsoft servers MapQuest Yahoo! Maps – Yahoo! Map Web Services PSS - klasyfikacja Syst. gromadzenia wyszukiwania danych PSS - klasyfikacja Systemy gromadzenia i wyszukiwania danych • Służą do zarządzania zbiorami danych DBMS Bazy danych (alfa-numeryczne bazy danych) GIS Geo-bazy (graficzno- numeryczne bazy danych) np.: systemy informacji przestrzennej Systemy Gromadzenia i Wyszukiwania Danych Systemy GIS to platforma do przechowywania i dostarczania danych analiz stanu przestrzeni tworzenia zapisu planu: • Dane opisowe • Dane decyzyjne Oceny wariantów i scenariuszy Systemy Gromadzenia i Wyszukiwania Danych Typy danych w systemach GIS Format wektorowy Format rastrowy Tradycyjne systemy GIS nie pozwalają na szczegółowy zapis informacji 3D Współczesne systemy GIS rozwijają się w kierunku VR (Virtual Reality) do interaktywnej symulacji scen urbanistycznych Systemy Gromadzenia i Wyszukiwania Danych Planowanie przestrzenne to zadanie o dużej złożoności Proces decyzyjny w planowaniu wymaga bogatej warstwy danych: Struktury fizyczne • • • • • topografia zagospodarowanie elementy środowiska przyrodniczego hydrologia klimat Dane Dane Dane Dane społeczne gospodarcze ekonomiczne administracyjno-prawne Rola danych i ich źródła Efektywność podejmowanych decyzji zależy od niezawodności (poprawności) i zgodności informacji i wiedzy Wysoki koszt gromadzenia i aktualizacji danych Dane pochodzą od wielu dysponentów Potrzebny jest zintegrowany model danych Urbanistyczne zasoby danych Dane o obiektach przestrzennych: Struktury fizyczne (geometria i topologia) • GI (Geospatial Information) • DTM (Digital Terrain Model) • obiekty kulturowe (Model 2D, Model 3D) Dane tematyczne • • • • • demografia przepływy użytkowanie terenu informacje gospodarcze dane o zdarzeniach (np. przestępczość) PSS - klasyfikacja DMBS Database Management System • tworzenie • aktualizacja • administracja bazy danych Tworzenie bazy: Entity relational model • jednostki Entities (e.g., miasta, regiony) • powiązania Relationships (e.g., miasto leży w regionie) PSS - klasyfikacja BAZY DANYCH Obiektowy Model Bazy Notacja Booch-Rumbaugh (ESRI) Model bazy danych Klasyfikacja danych geograficznych Warstwy tematyczne Przechowywanie zasobów – system plików Warstwy tematyczne Pliki Przechowywanie zasobów – bazy danych Model bazy danych Warstwy tematyczne Klasy obiektów Zbiory obiektów Geo-Baza Geobazy Geobaza personalna Geobaza wielo-użytkowa Skalowalność systemów GIS ArcGIS Server Dystrybucja danych i zarządzanie (GIS ESRI) Dystrybucja Danych (GIS ESRI) SDE Dystrybucja i edycja danych (GIS ESRI) Edycja danych (GIS ESRI) PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Służą do wizualizacji i animacji danych PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Wizualizacja danych to graficzna reprezentacja informacji Tradycyjne metody wizualizacji: Mapy Wykresy słupkowe, kołowe, liniowe, punktowe Wykresy rozproszone etc. PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Mapy PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Wykresy słupkowe, kołowe, liniowe, punktowe PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Wykresy rozproszone PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Wizualizacja danych służy zrozumieniu informacji • szybciej • głębiej. PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Wizualizacja obejmuje szeroki i rosnący wachlarz projektów odzwierciedlających kreatywne sposoby reprezentacji wszelkich informacji wizualnie. Praktycznie, nie ma ograniczeń jaki rodzaj informacji może być przetłumaczony na obraz PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Twórca wizualizacji danych decyduje jaki element wizualny: • kolor, • kształt, • wielkość • położenie • ruch najlepiej reprezentuje okresloną zespół informacji PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Przykład: GOOGLE Earth Gęstość populacji http://www.sciencegl.cohttp://www.gearthblog.com/images/images2006/population.jpg PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Przykład: Zdrowie Dzieci które przeżyły do 5-lat na 1000 żywych urodzeń http://datahttp://apandre.files.wordpress.com/2011/03/hansrosling.jpgmining. typepad.com/gallery/blog-map-gallery.html PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Przykład: Blogsfera Hiperboliczny obraz blogów z użyciem zbiorów danych WWE i ICWSM http://datamining.typepad.com/gallery/blog-map-gallery.html PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Przykład: Mikroskop elektroniczny Energia elektronów poddanych działaniu kwantów Halla http://www.sciencegl.com/3dsurf/shots/e_3d_map/SPM_electron_map.html PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Przykład: Biblia Mapa odniesień w biblii http://www.chrisharrison.net/index.php/Visualizations/BibleViz PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Przykład: Muzyka Przetworzenie konałów muzycznych utworu „5ta Symfonia” Ludwig van Beethoven http://www.matthiasdittrich.com/projekte/narratives/visualisation/index.html PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Przykład: GDP Dochód narodowy na głowę mieszkańca w obszarach świata http://apandre.wordpress.com/2010/05/ PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Cechy wizualizacji • wizualizacje 2D, 3D, 4D ....... • wizualizacje statyczne i dynamiczne • wizualizacje stałe i interaktywne PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Problemy percepcji danych: • Zbyt wiele informacji (information overload) the New York Times on an average Sunday contains more information than a Renaissance-era person had access to in his entire lifetime Information Anxiety Richard S. Wurman PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Problemy percepcji danych: • Stajemy się coraz lepsi w zbieraniu danych ale zwykle nie potrafimy wyciągnąć z nich wniosków. PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Problemy percepcji danych: • Musimy zidentyfikować pytanie na które szukamy odpowiedzi. Jedną z najważniejszych umiejętności w zrozumieniu danych jest zadanie dobrych pytań PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Problemy percepcji danych: • Zwykle myślimy o danych jako stałych wartościach, tymczasem dane ulegają zmianom. Jak reprezentować dane których wartości zmieniają się w skali: • roku, • miesiąca, • dnia, • godziny, • sekundy PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Problemy percepcji danych: Analiza danych wymaga podejścia interdyscyplinarnego: • • • • statystyka wydobycie (eksploracja) danych („data mining”) projektowanie graficzne wizualizacja danych (mapowanie danych w formie wizualnej) PSS - klasyfikacja Syst. wizualizacji danych Proces wizualizacji danych • akwizycja - pozyskanie danych do wizualizacji • analiza danych – parsing - analiza struktury, znaczenia, porządkowanie danych, klasyfikacja • filtrowanie danych - usuwanie danych zbędnych • eksploracja danych - data mining - identyfikacja wzorców regół, zalezności, kontekstu matematycznego • reprezentacja - wybór modelu wizualnego np wykres, graf, lista, drzewo • uszlachetnianie – refine - modyfikacja reprezentacji w celu poprawy czytelności • Interakcja – dodanie metod pozwalajacych na manipulację obrazu danych PSS - klasyfikacja Syst. wymiany informacji Zapewniają współpracę pomiędzy uczestnikami procesu planowania Przykłady: systemy map elektronicznych, systemy elektronicznej burzy mózgów sesja asynchroniczna - czat, sesja synchroniczna – czat, audiokonferencja, wideokonferencja elektroniczne systemy współbieżnego szkicowania Systemy map elektronicznych –przykad:(GIS ESRI) SDE Systemy elektronicznej burzy mózgów Tryb pracy: sesja asynchroniczna - czat, sesja synchroniczna – czat, audiokonferencja, wideokonferencja Przykład: Brain Netting Dwa typy użytkowników: Moderator Ekspert PSS - klasyfikacja Systemy analityczne • Służą do przetwarzania informacji (przekształcanie danych operacyjnych w informacje wtórne (zagregowane) Przykłady: systemy analiz wielokryterialnych systemy analiz trendów statystycznych, systemy analiz spektralnych PSS - klasyfikacja Typy analiz przestrzennych: • przestrzenna autokorelacja (stopień zależności między obserwacjami w przestrzeni) • przestrzenna interpolacja (estymacja zmiennych w miejscach nieobserwowanych w oparciu o wartości w miejscach obserwowanych) PSS - klasyfikacja Typy analiz przestrzennych: • przestrzenna regresja (odszukiwanie zależności przestrzennych w analizie regresji) • przestrzenna interakcja (określenie zależności (przepływów między miejscami w przestrzeni) PSS - klasyfikacja Syst. symulacyjne Służą do symulacji procesów zachodzących w przestrzeni osadniczej Badanie obiektów poprzez modelowanie System – model – izomorfizm, homomorfizm PSS - klasyfikacja Systemy symulacyjne Klasyfikacje modeli aprzestrzenne optymalizujące -- symulacyjne dynamiczne -- statyczne (spłeczne, gospodarcze) -- przestrzenne zachowania -- stukturalne stochastyczne -- deterministyczne (land-use, transportowe) Systemy Symulacyjne modele – Land-use forecasting modele „Spatial Interactions” przestrzennych), (interakcji modele „Spatial Input-Output” (przestrzenne Input-Output), modele „Linear Programming” (programowania liniowego), modele „Microsimulation” (mikrosymulacyjne), modele „Cellular automation komórkowych), Modele „Agent based” autonomicznej jednostce) (automatów (oparte na modele „Random utility/discrete choice” (użyteczności/dyskretnego wyboru), modele „Rule Based” (oparte na regułach) Systemy Symulacyjne modele – Land-use forecasting modele „Spatial Interactions” przestrzennych), (interakcji Systemy Symulacyjne modele „Spatial Interactions” Służą do modelowania różnorodnych zjawisk: • migracje • transport osób • przewozy towarowe • handel międzynarodowy • zachowania konsumentów • Zasięg oddziaływania jednostek służby zdrowia itp. Systemy Symulacyjne modele „Spatial Interactions” Model grawitacji Systemy Symulacyjne modele „Spatial Interactions” Model grawitacji CATS Chicago Area Transportation Study A.G. Wilson – model grawitacji oparty na zasadzie maksimum entropii S. Putman –PLUM (projective land use model P_J (Penn-Jersey) – university of Pensilvania W. Alonso – model ruchliwości I.S. Lowry – model migracji i model rozwoju metropolitalnego W. Reilly model oddziaływania ośrodków usługowych Systemy Symulacyjne modele „Spatial Interactions” Model „Intervening Opportunities Stouffer Schneider Tij= Oi[exp(-s aij) - exp(-s (aij + Dj))] T. Zipser modele alokacyjne przesunięć bilansujacych model ORION Systemy Symulacyjne modele – Land-use forecasting modele „Spatial Input-Output” (przestrzenne Input-Output), Macierz przepływów międzygałęziowe w przestrzeni Systemy Symulacyjne modele – Land-use forecasting modele „Linear Programming” (programowania liniowego), Systemy Symulacyjne modele – Land-use forecasting modele „Microsimulation” (mikrosymulacyjne), Systemy Symulacyjne modele – Land-use forecasting modele „Cellular automation” komórkowych), • • • • (automatów Obszar podzielony na komórki Komórkom przypisane są cechy (stan) Definiuje się reguły zmian cech (nowy stan zależy od bieżącego stanu i stanu sąsiadów) Systemy Symulacyjne modele – Land-use forecasting modele „Agent based” Zadania projektanta modelu: • definiuje aktywne jednostki agents takie jak ludzi, przedsiębiorstwa, instytucje, dobra, pojazdy, miasta, zwierzęta, produkty ....... • definiuje ich zachowania (ruch, stany, reakcje, pamięć) • wprowadza się aktywne jednostki do określonego środowiska • tworzy relacje między nimi • uruchamia symulację Systemy Symulacyjne modele – Land-use forecasting modele „Random utility/discrete choice” (użyteczności/dyskretnego wyboru), Przykład: multinomial logit model McFadden’a Pij – prawdopodobieństwo, że mieszkaniec obszaru i skorzysta z uslugi w obszarze j Vij – korzyść uzyskana przez osobę z obszaru i wynikająca z wyboru usługi w obszarze j Systemy symulacyjne Wielkoskalowe modele urbanistyczne (modele interakcji przestrzennych i przepływów) Modele oparte na regułach decyzyjnych (zachowanie modeli oparte na regułach decyzyjnych) Modele zmiany stanów (przyszłość - ekstrapolacja zmian stanów w przeszłości) Modele automatów komórkowych (sieć komórek o różnych stanach, zmana stanu komurki w czasie jest funkcją jej aktualnego stanu i stanu sąsiadów) Modele dynamiki systemów (modele zapasów, przepływów i relacji między składnikami (J.Forrester)) Dystrybucja danych GIS - VR Rozwój systemów VR (Virtual Reality) do interaktywnej symulacji scen urbanistycznych Metody modelowania 3D: GIS CAD LiDAR Fotografia panoramiczna Metody rastrowe nD Model -koncepcja