Kartografické modelování XII Multikriteriální rozhodování - příklad jaro 2014 Petr Kubíček kubicek@geogr.muni.cz Laboratory on Geoinformatics and Cartography (LGC) Institute of Geography Masaryk University Czech Republic Srovnání výsledků metod • Různé metody multikriteriální analýzy dávají odlišné výsledky. Příklad MCE (Estoque, Murayama, 2010) Analýza vhodnosti lokalit pro pěstování včel v oblasti La union, Philippines, • Cíl: – připravit mapu ukazující lokality vhodné pro pěstování včel. • Kritéria: Faktory • Kategorická data – Land use/cover – hodnoty vhodnosti (0-255) přiřazené jednotlivým kategorií na základě toho, zda daná kategorie poskytuje nektar a pyl. • Souvislá data – Vzdálenost k vodnímu toku – standardizováno to 0-255 : vhodnost klesá se vzdáleností od řeky. – Vzdálenost od silnice – standardizováno to 0-255 : vhodnost klesá se vzdáleností (počínaje hodnotou obálky 25 m). – Nadmořská výška – standardizováno to 0-255 : vhodnost klesá s rostoucí nadmořskou výškou. Omezení • Zastavěné oblasti, písek, vodní plochy mokřady a oblasti do 25 metrů od silnice. Hierarchický model Kategorie land use • Land use kategorie pro analýzu kategorických dat a stanovení omezení. • Mapování individuálních společenstev x využití RS. • Řízená klasifikace Landsat TM. Trénováno pomocí terénního výzkumu a následně klasifikováno. • Kontrola kvality modelu (accuracy assessment). Standardizace faktorů do jednotného měřítka • Rozsah 0 – 255 (255 nejvhodnější) • Expertní odhad změny vhodnosti pro jednotlivé faktory. • Faktor nadmořské výšky byl standardizován inverzím způsobem (čím výše, tím hůře) z důvodu výskytu vyššího množství srážek. • Land use byl standardizován po kategoriích (produkční les =255), řada zemědělských využití – 200,150, 100, 50, ostatní =0 (maska). Př. 2 Využití AHP pro určení vah (analytic hierarchy process) Vzájemné srovnání vah kritérií SUMA = 1 Postup výpočtu váhy pro kategorii: ∑ sloupce Váha pro konkrétní dvojici = hodnota/suma sloupce Váha celková pro kategorii= průměr vah pro konkrétní dvojice • Pro výpočet celkové vhodnosti lokality: – X – rozhodovací parametry – W – AHP váhy – n – počet parametrů – C – omezení (0=nevhodné, 1=vhodné) • S =((elevation * 0.0553) + (dist_river * 0.2622) + (dist_road * 0.1175) + (luc * 0.5650)) * cons_boolean • Následně vytvořeny kvalitativní kategorie pro popis vhodnosti lokalit pro pěstování včel. Následné využití WLC Výsledná mapa vhodnosti Verifikace výsledků Má za úkol zhodnotit spolehlivost výsledků. • Verifikace kontrolou v terénu (Ground truth verification) – nutno provést terénní průzkum a ověřit navržené oblasti, zda opravdu odpovídají požadavkům a kritériím. • Analýza citlivosti (sensitivity analysis) • Jak jsou ovlivněny výsledky pokud provedeme: – změníme počet kritérií (snížení x navýšení) – změníme váhy kritérií • Dává změna smysl? • Odpovídají výsledky realitě? Verifikace výsledků - příklad • Srovnání mapy vhodnosti lokalit pro pěstování včel s existujícími produkčními daty • Omezené množství podkladů s krátkodobým sběrem informací v terénu. • Porovnání současných lokalit s kritérii. • Korelace hodnot. Korelační tabulka CO KDYŽ MÁME VÍCE CÍLŮ?? • Doposud jsme brali do úvahy možnost více kritérií pro výběr vhodné lokality a měřili lokality podle míry splnění jednotlivých kritérií. • Velmi často však může nastat případ, kdy jsou definovány odlišné cíle (například z odlišných oddělení krajského úřadu), kterým je potřeba vyhovět. • Př. vybudovat stavbu na nejlacinější lokalitě (oddělení stavebního řádu a územního plánování), ale zároveň tak, aby co nejméně škodila životnímu prostředí (oddělení životního prostředí). • Oba cíle se liší výsledky nejsou srovnatelné – musíme se pokusit najít kompromisní lokalitu – analýza více cílů (multi-objecitve analysis – MOA). • Cílem MOA je vybrat lokalitu na základě odlišných cílů tak, aby maximálně vyhovovala oběma záměrům. Kartografické modelování MOA• Iterativní kontrola všech lokalit a nalezení nejlépe vyhovujících řešení pro oba cíle. • Pokud je lokalita vysoce vhodná pouze pro jeden cíl, pak je mu přiřazena. • Pokud je lokalita vysoce hodnocena pro oba cíle – konflikt, nebo splňuje oba cíle. • Lokality jsou postupně hodnoceny, dokud nejsme schopni určit, která lokalita vyhovuje nejlépe. Kartografické modelování Použité podklady