GEOSTATISTIKA – cv. 1: ESDA (průzkumová analýza prostorových dat)
Zadání
V ISu najdete dva soubory: Locations.txt a Oregon_Met_Data.txt. Pro měsíc srpen (8) roku 2003
vypočtěte průměrnou minimální a maximální měsíční teplotu pro všechny stanice. Vytvořte soubor
typu ESRI 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. Níže uvedený postup
je platný pro ArcMap 10.5. V jiných verzích se může postup v detailech lišit.
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).
Upozornění
Po exportu stanic pozor na záznamy, které nemají vypočtené MIN a MAX. Takové stanice můžete buď
smazat anebo pracovat s vrstvou, kterou uložíte do geodatabáze. Po uložení do geodatabáze musíte
přepsat hodnoty 0 na „null“ (prázdnou hodnotu; Shapefile ji neumí, proto místo null píše do atributové
tabulky 0).