El análisis de proximidad es una clase de herramientas y algoritmos de análisis espacial que emplean la distancia geográfica como principio central. [1] La distancia es fundamental para la investigación geográfica y el análisis espacial, debido a principios como la fricción de la distancia , la primera ley de geografía de Tobler y la autocorrelación espacial , que se incorporan a las herramientas analíticas. [2] Los métodos de proximidad se utilizan, por tanto, en una variedad de aplicaciones, especialmente aquellas que implican movimiento e interacción.
Medidas de distancia
Todas las herramientas de análisis de proximidad se basan en una medida de distancia entre dos ubicaciones. Esto puede verse como una medición geométrica simplista, pero la naturaleza de los fenómenos geográficos y la actividad geográfica requiere varios métodos candidatos para medir y expresar la distancia y las medidas relacionadas con la distancia. [2]
Distancia euclidiana , la distancia geométrica en línea recta medida sobre una superficie plana. En los sistemas de información geográfica, esto se puede calcular fácilmente a partir de ubicaciones en un sistema de coordenadas proyectadas cartesiano utilizando el teorema de Pitágoras . Si bien es el método más sencillo para medir la distancia, rara vez refleja el movimiento geográfico real.
Distancia de Manhattan , la distancia entre dos ubicaciones en un sistema de coordenadas cartesianas (planas) a lo largo de un camino que solo sigue los ejes x e y (pareciendo así similar a un camino a través de una red de calles cuadriculada como la de Manhattan ).
Distancia de la red, una medición entre dos ubicaciones a lo largo de una ruta dentro de un espacio lineal restringido, como una carretera o una red de servicios públicos.
Distancia abstracta, una medida de distancia en un espacio que sólo está indirectamente relacionada con el espacio geográfico, o sólo metafóricamente espacial. Los ejemplos incluyen redes sociales de conexiones interpersonales, espacios de información de conceptos relacionados y la red de hipertexto de la World Wide Web . Aunque no son inherentemente geográficos, proyectarlos en un espacio abstracto permite utilizar herramientas geográficas como el análisis de proximidad para estudiarlos. [3]
Costo distancia , una medida a lo largo de una ruta (en cualquiera de los espacios anteriores) en la que la distancia geométrica se reemplaza por alguna otra cantidad que se acumula a lo largo de la ruta (y por lo tanto es proporcional a la distancia), llamada costo porque generalmente sirve como un valor indeseable. cantidad a minimizar. [4] El tiempo de viaje es la medida de costos más común, pero otros costos incluyen las emisiones de carbono, el consumo de combustible, los impactos ambientales y los costos de construcción.
Técnicas
Existe una variedad de herramientas, modelos y algoritmos que incorporan la distancia geográfica, debido a la variedad de problemas y tareas relevantes. [5]
Un diagrama de Voronoi
Zonas de influencia , una herramienta para determinar la región que se encuentra dentro de una distancia específica de un conjunto de características geográficas.
Análisis de costo distancia , algoritmos para encontrar rutas óptimas a través del espacio continuo que minimicen la distancia y/u otros costos dependientes de la ubicación. [4]
Diagrama de Voronoi , también conocido como polígonos de Thiessen, un algoritmo para dividir el espacio continuo en un conjunto de regiones basadas en un conjunto de ubicaciones de puntos, de modo que cada región consta de ubicaciones que están más cerca de uno de los puntos que de otros. [6]
Análisis de ubicación , un conjunto de algoritmos (generalmente heurísticos) para encontrar las ubicaciones óptimas de un conjunto limitado de puntos (por ejemplo, ubicaciones de tiendas) que minimizan la distancia agregada a otro conjunto de puntos (por ejemplo, ubicaciones de clientes). Un ejemplo comúnmente utilizado es el algoritmo de Lloyd .
Matriz de distancias , una matriz que contiene las distancias (euclidianas o no) entre dos puntos cualesquiera de un conjunto. Esto se utiliza con frecuencia como variable independiente en pruebas estadísticas para determinar si la fuerza de una relación está correlacionada con la distancia, como el volumen de comercio entre ciudades.
Ilustración del algoritmo de Dijkstra, un elemento central del análisis de redes
Análisis de redes de transporte , un conjunto de algoritmos y herramientas para resolver una serie de problemas de enrutamiento a distancia cuando el viaje está restringido a una red de líneas unidimensionales, como carreteras y redes de servicios públicos. [7] Por ejemplo, la tarea común de encontrar la ruta más corta desde el punto A al punto B, que normalmente se resuelve utilizando el algoritmo de Dijkstra.
Referencias
^ Blinn, Charles R., Lloyd P. Queen y Les W. Maki, "Sistemas de información geográfica: un glosario". Archivado el 22 de marzo de 2010 en la Wayback Machine.
^ ab Sarkar, D. "FC-42 - Operaciones a distancia". Conjunto de conocimientos sobre SIG&T . UCGIS . Consultado el 5 de enero de 2023 .
^ Agarwal, Praga; Skupin, André (2008). Mapas autoorganizados: aplicaciones en ciencia de la información geográfica . Wiley. ISBN9780470021675.
^ ab "Cómo funcionan las herramientas de coste a distancia". Documentación de ArcGIS Pro . Esri . Consultado el 5 de enero de 2023 .
^ de Smith, Michael J.; Goodchild, Michael F.; Longley, Paul A. (2018). "4.4 Operaciones a distancia". Análisis geoespacial: una guía completa de principios, técnicas y herramientas de software (6ª ed.).
^ "25.1.18.81 polígonos de Voronoi". Documentación QGIS 3.22 . OSGEO . Consultado el 5 de enero de 2023 .
^ "Solucionadores de analistas de redes". Documentación de ArcGIS Pro . Esri . Consultado el 5 de enero de 2023 .
