GEOSTATISTIKA – cv. 1: ESDA (průzkumová analýza prostorových dat)
Zadání:
V ISu najdete dva soubory: Locations.txt a Oregon_Met_Data.txt. Pro měsíc říjen (10) roku 2000
vypočtěte průměrnou minimální a maximální měsíční teplotu pro všechny stanice. Vytvořte soubor
typu Shapefile, nezapomeňte na souřadný systém. Zpracování proveďte v libovolném programu
(MySQL, ArcMap, Open Office Calc, Google Docs Tabulky, MS Excel, QGIS, atd.). Vytvořená data
prověřte pomocí průzkumové analýzy.
Vstupní data:
• Locations.txt
• Oregon_Met_Data.txt
Před započetím práce si projděte, co přesně každý soubor obsahuje za atributy.
Postup zpracování:
V programu ArcMap si ze vstupního souboru vytvořte Shapefile s měřeními. S využitím základních
nástrojů průzkumové analýzy v extenzi Geostatistical Analyst (Geostatistical Analyst – Explore data)
postupně proveďte následující úkoly:
1. Histogram: Vykreslete histogram z naměřených dat a sestavte tabulku základních
popisných statistik. Zjistěte průměrnou, minimální a maximální naměřenou hodnotu.
Dále zjistěte, zda hodnoty vykazují kladnou či zápornou asymetrii.
2. Normal QQ plot: Na základě dalších vypočtených statistik určete, zda soubor má nebo
nemá normální rozložení. Normalitu rozdělení dále ověřte a prezentujte v protokolu
pomocí tzv. kvantilového grafu (Normal QQ plot). V případě, že soubor měření vykazuje
odchylky od normálního rozdělení, vyzkoušejte vhodnou transformaci dat. Jestli se
v datech vyskytují outliery, vyznačte je.
3. Trend Analysis: Zjistěte, zda se v naměřených datech vyskytuje trend (tedy, zda hodnoty
určitým směrem rostou či klesají). Vytvořte vhodný obrázek a interpretujte jej.
4. Voronoi map (Thiessenovy polygony): Vyzkoušejte uvedený nástroj. Na základě
informací k extenzi Geostatistical analyst interpretujte vykreslený obrázek, jakou
vlastnost pole bodů lze pomocí tohoto nástroje studovat.
5. Semivariogram/Covariance Cloud: Slouží k testování izotropie a přítomnosti tzv. outlierů
(odlehlých nebo mimo-ležících hodnot – nejčastěji jde o extrémy nebo chyby měření). Na
základě informací k extenzi Geostatistical Analyst vyzkoušejte funkcionalitu tohoto
nástroje. Otestuje různá nastavení a interpretujte vykreslené obrázky s ohledem na
výskyt outlierů a izotropii (anizotropii) zkoumaného souboru hodnot. Nástroj umožňuje
zjistit, zda data vyhovují obecnému modelu prostorové autokorelace: malé hodnoty
semivariance na počátku grafu, postupně rostoucí, od určité vzdálenosti nezávislé. Body
mimo tento obecný model jsou tzv. odlehlé (outliers). Izotropie indikuje, že okolí, které
bude definovat body, ze kterých se interpoluje hledaná hodnota, bude definováno
asymetricky – bude záviset na směru (anizotropie – nezávislost na směru).