Geografia statystyczna - Statistical geography
Geografia statystyczna to nauka i praktyka gromadzenia, analizowania i przedstawiania danych o wymiarze geograficznym lub obszarowym, takich jak spis ludności lub dane demograficzne. Wykorzystuje techniki z analizy przestrzennej , ale obejmuje również działania geograficzne, takie jak definiowanie i nazywanie regionów geograficznych do celów statystycznych. Na przykład dla celów geografii statystycznej Australian Bureau of Statistics stosuje Australian Standard Geographical Classification, hierarchiczną regionalizację, która dzieli Australię na stany i terytoria , następnie podziały statystyczne, podziały statystyczne, statystyczne obszary lokalne i wreszcie okręgi gromadzenia spisu ludności. .
tło
Geografowie badają, w jaki sposób i dlaczego elementy różnią się w zależności od miejsca, a także jak wzorce przestrzenne zmieniają się w czasie. Geografowie rozpoczynają od pytania „Gdzie?”, Badając sposób rozmieszczenia cech w fizycznym lub kulturowym krajobrazie, obserwując wzorce przestrzenne i zmienność zjawisk. Współczesna analiza geograficzna przeniosła się na „dlaczego?”, Określając, dlaczego istnieje określony wzorzec przestrzenny, jakie procesy przestrzenne lub ekologiczne mogły wpłynąć na dany wzorzec i dlaczego takie procesy działają. Tylko poprzez podejście „dlaczego?” pytania, czy socjologowie mogą zacząć doceniać mechanizmy zmiany, które są nieskończone w swej złożoności.
Rola statystyki w geografii
Techniki i procedury statystyczne są stosowane we wszystkich dziedzinach badań naukowych; wszędzie tam, gdzie dane są gromadzone i podsumowywane lub gdziekolwiek są analizowane informacje liczbowe lub prowadzone są badania, potrzebne są statystyki do rzetelnej analizy i interpretacji wyników.
Geografowie wykorzystują statystyki na wiele sposobów:
- Opisywanie i podsumowywanie danych przestrzennych.
- Dokonywanie uogólnień dotyczących złożonych schematów przestrzennych.
- Oszacowanie prawdopodobieństwa wystąpienia zdarzenia w danej lokalizacji.
- Wykorzystanie próbek danych geograficznych do wnioskowania o cechach dla większego zestawu danych geograficznych (populacji).
- Aby określić, czy wielkość lub częstotliwość jakiegoś zjawiska różni się w zależności od miejsca.
- Aby dowiedzieć się, czy rzeczywisty wzór przestrzenny pasuje do jakiegoś oczekiwanego wzorca.
Dane przestrzenne i statystyki opisowe
Istnieje kilka potencjalnych trudności związanych z analizą danych przestrzennych, między innymi wytyczenie granic, modyfikowalne jednostki powierzchniowe oraz poziom agregacji przestrzennej lub skala. W każdym z tych przypadków bezwzględne statystyki opisowe obszaru - średnia, mediana, mod, odchylenie standardowe i odchylenie - są zmieniane poprzez manipulację tymi problemami przestrzennymi.
Wytyczenie granic
Lokalizacja granicy badanego obszaru i umiejscowienie granic wewnętrznych wpływa na różne statystyki opisowe. W odniesieniu do miar, takich jak średnia lub odchylenie standardowe, sam rozmiar badanego obszaru może mieć duże konsekwencje; rozważ badanie dochodu na mieszkańca w mieście, jeśli poziom dochodu będzie ograniczony do centrum miasta, poziom dochodu będzie prawdopodobnie niższy z powodu mniej zamożnej populacji, jeśli zostanie rozszerzony na przedmieścia lub okoliczne społeczności, poziom dochodu wzrośnie wraz z wpływem populacji właścicieli domów. Z tego powodu bezwzględne statystyki opisowe, takie jak średnia, odchylenie standardowe i wariancja, należy oceniać porównawczo tylko w odniesieniu do określonego obszaru badań. Przy określaniu granic wewnętrznych jest to również prawdą, ponieważ statystyki te mogą mieć prawidłowe interpretacje tylko dla konfiguracji obszaru i podobszaru, na którym są obliczane.
Modyfikowalne jednostki powierzchniowe
Zobacz także : Problem z modyfikowalnymi jednostkami powierzchniowymi
W wielu przypadkach podział danych przestrzennych został już określony, co jest widoczne w zbiorach danych demograficznych, ponieważ dostępne informacje zostaną pogrupowane według odpowiednich powiatów lub gmin. W przypadku tego typu danych analitycy muszą wykorzystać te same granice powiatu lub gminy wytyczone w zebranych danych do ich późniejszej analizy. Gdy alternatywne granice są możliwe, analityk musi wziąć pod uwagę, że każdy nowy model podziału może dawać inne wyniki.
Przestrzenna agregacja / problem skalowania
Dane społeczno-ekonomiczne mogą być dostępne w różnych skalach, na przykład: gminy, okręgi regionalne, obwody spisowe, okręgi spisowe lub na poziomie prowincji / stanu. Gdy dane te są agregowane w różnych skalach, otrzymane statystyki opisowe mogą wykazywać różnice w systematyczny, przewidywalny sposób lub w bardziej niepewny sposób. Jeśli obserwujemy dane ekonomiczne, możemy zauważyć wyraźny spadek wydajności produkcji w danym kraju (USA) w pewnym okresie; ponieważ jest to model ogólny, poszczególne stany mogą różnie doświadczać tych skutków. Wynikiem tej agregacji jest zwiększenie odchylenia standardowego danych, o których mowa, ze względu na zmienność między stanami.
Opisowe statystyki przestrzenne
- Zobacz artykuł główny Przestrzenne statystyki opisowe
W celu podsumowania analizy wzorców punktowych opracowano zestaw opisowych statystyk przestrzennych, które są powierzchniowymi odpowiednikami miar nieprzestrzennych. Ponieważ geografowie są szczególnie zainteresowani analizą danych lokalizacyjnych, te opisowe statystyki przestrzenne (geostatystyka) są często stosowane do podsumowywania wzorców punktowych i opisywania stopnia zmienności przestrzennej niektórych zjawisk.
Miary przestrzenne o tendencji centralnej
Przykładem jest tutaj idea centrum populacji , którego konkretnym przykładem jest średni ośrodek populacji Stanów Zjednoczonych . Dostępnych jest kilka różnych sposobów definiowania centrum:
- Środek średni: Średnia jest ważną miarą tendencji centralnej, która po rozciągnięciu na zbiór punktów, znajdujących się w układzie współrzędnych kartezjańskich , można określić średnie położenie, środek ciężkości lub środek średni.
- Środek średniej ważonej jest analogiczny do częstości w obliczaniu statystyk grupowanych, takich jak średnia ważona. Punkt może reprezentować punkt sprzedaży detalicznej, a jego częstotliwość będzie reprezentować wielkość sprzedaży w danym sklepie.
- Środek mediany lub centrum euklidesowe i środkowy środek populacji Stanów Zjednoczonych . Jest to związane z odległością Manhattanu .
Przestrzenne miary dyspersji
- Odległość standardowa
Tak jak odchylenie standardowe wskazuje, jak blisko wartości w zbiorze danych są skupione wokół średniej, tak standardowa odległość w rozkładzie przestrzennym wskazuje, jak blisko punkty są skupione wokół środka średniej.
- Względna odległość
Topologia
Motywującym spostrzeżeniem stojącym za topologią jest to, że niektóre problemy geometryczne nie zależą od dokładnego kształtu obiektów, ale raczej od „sposobu, w jaki są ze sobą połączone”. Jednym z pierwszych artykułów w topologii było wykazanie przez Leonharda Eulera , że niemożliwe jest znalezienie trasy przez miasto Königsberg (obecnie Kaliningrad ), która przecięłaby każdy z jego siedmiu mostów dokładnie raz. Wynik ten nie zależał od długości mostów ani od ich odległości od siebie, ale tylko od właściwości połączeń: które mosty są połączone z którymi wyspami lub brzegami rzek. Ten problem, Siedem Mostów Królewca , jest obecnie znanym problemem w matematyce wprowadzającej i doprowadził do gałęzi matematyki znanej jako teoria grafów .
Zasady topologii
Reguły topologii są szczególnie ważne w GIS i są używane do różnych procedur korekcyjnych i analitycznych. Podstawowe kształty w GIS to punkt , linia i wielokąt , z których każdy implikuje inną charakterystykę przestrzenną; na przykład jedynym kształtem, który można odróżnić wewnątrz i na zewnątrz, jest wielokąt. Zasady łączności związane z topologią prowadzą do zastosowań w hydrologii , urbanistyce i logistyce , a także w innych dziedzinach; jako takie analizy topologiczne oferują unikalne możliwości modelowania, definiowania wektorowego charakteru cech topologicznych i korygowania błędów danych przestrzennych wynikających z digitalizacji.
Przykłady krajowe
Zjednoczone Królestwo
Ze względu na zdecentralizowany charakter Zjednoczonego Królestwa odpowiedzialność za zarządzanie obszarami statystycznymi często spoczywa na Krajowym Instytucie Statystycznym, którego jurysdykcji podlega ta zdecentralizowana administracja. W Anglii i Walii jest to Office for National Statistics , dla Scotland National Records of Scotland, a dla Irlandii Północnej - Northern Ireland Statistics and Research Agency .
Anglia i Walia
Najniższą formą geografii statystycznej w Anglii i Walii jest obszar wyjściowy . Są to małe obszary geograficzne obejmujące około 300 osób i 100 gospodarstw domowych, dla których publikowane są dane ze spisu powszechnego. Uwzględniając mniej więcej taką samą liczbę osób i gospodarstw domowych, można porównać statystyki dla dowolnych dwóch obszarów produkcji w kraju i wiedzieć, że odbywa się to w spójny sposób (w przeciwieństwie do porównywania statystyk dla obszarów administracyjnych).
Obszary wyjściowe stanowią najmniejszą część hierarchii, która składa się z obszarów wyjściowych, obszarów superwyjściowych dolnej warstwy i obszarów superwyjściowych warstwy środkowej .
Anglia i Walia mają również geografię statystyczną zaprojektowaną specjalnie do publikowania statystyk dotyczących miejsc pracy. Dzieje się tak, ponieważ obszary wyjściowe są zbudowane wokół populacji mieszkalnych i utrudniają analizę statystyk dotyczących miejsc pracy. Strefy miejsca pracy zostały opublikowane w ramach spisu ludności z 2011 roku.
Szkocja
Podobnie jak w Anglii i Walii, najniższym poziomem geografii statystycznej w Szkocji jest obszar wyjściowy. Szkockie OA są mniejsze niż te w Anglii i Walii, ponieważ stosowane są mniejsze progi, ale metodologia ich tworzenia jest zasadniczo podobna do tej stosowanej przez ONS.
Wyższe poziomy są ponownie podobne do Anglii i Walii, ale działają raczej jako Strefy Danych i Strefy Pośrednie, a nie jako Obszary Super Wyjściowe Warstwy Niższej i Środkowej.
W Szkocji nie ma stref pracy.
Zobacz też
Bibliografia
- Duncan, Otis Dudley, Raymond Paul Cuzzort i Beverly Duncan (1977). Geografia statystyczna: problemy w analizie danych obszarowych . Greenwood Press. ISBN 0-8371-9676-0 . CS1 maint: wiele nazw: lista autorów ( link )
- Dickinson, GC (1973). Mapowanie statystyczne i prezentacja statystyk . Edward Arnold. ISBN 0-7131-5641-4 .