Análisis espacial


El análisis espacial o estadística espacial incluye cualquiera de las técnicas formales que estudia entidades utilizando sus propiedades topológicas , geométricas o geográficas . El análisis espacial incluye una variedad de técnicas, muchas aún en su desarrollo inicial, que utilizan diferentes enfoques analíticos y se aplican en campos tan diversos como la astronomía , con sus estudios sobre la ubicación de las galaxias en el cosmos , hasta la ingeniería de fabricación de chips, con su uso de " algoritmos de lugar y ruta"para construir estructuras de cableado complejas. En un sentido más restringido, el análisis espacial es la técnica aplicada a las estructuras a escala humana, sobre todo en el análisis de datos geográficos o datos transcriptómicos .

Surgen problemas complejos en el análisis espacial, muchos de los cuales no están claramente definidos ni completamente resueltos, pero forman la base de la investigación actual. El más fundamental de ellos es el problema de definir la ubicación espacial de las entidades que se estudian.

La clasificación de las técnicas de análisis espacial es difícil debido a la gran cantidad de diferentes campos de investigación involucrados, los diferentes enfoques fundamentales que se pueden elegir y las muchas formas que pueden tomar los datos.

El análisis espacial comenzó con los primeros intentos de cartografía y topografía . La agrimensura se remonta al menos al año 1400 a. C. en Egipto: las dimensiones de las parcelas sujetas a impuestos se medían con cuerdas de medir y plomadas. [1] segundo. Muchos campos han contribuido a su surgimiento en forma moderna. La biología contribuyó a través de estudios botánicos de distribuciones globales de plantas y ubicaciones de plantas locales, estudios etológicos de movimiento de animales, estudios ecológicos de paisaje de bloques de vegetación, estudios ecológicos de dinámica espacial de población y el estudio de biogeografía . Epidemiologíacontribuyó con trabajos iniciales sobre el mapeo de enfermedades, en particular el trabajo de John Snow sobre el mapeo de un brote de cólera, con investigaciones sobre el mapeo de la propagación de enfermedades y con estudios de ubicación para la prestación de atención médica. La estadística ha contribuido en gran medida a través del trabajo en estadísticas espaciales. La economía ha contribuido notablemente a través de la econometría espacial . El sistema de información geográfica es actualmente un contribuyente importante debido a la importancia del software geográfico en la caja de herramientas analítica moderna. La teledetección ha contribuido ampliamente en el análisis morfométrico y de agrupamiento. La informática ha contribuido ampliamente a través del estudio de algoritmos, especialmente engeometría computacional . Las matemáticas continúan brindando las herramientas fundamentales para el análisis y para revelar la complejidad del ámbito espacial, por ejemplo, con trabajos recientes sobre fractales e invariancia de escala . El modelado científico proporciona un marco útil para nuevos enfoques. [ cita requerida ]

El análisis espacial enfrenta muchas cuestiones fundamentales en la definición de sus objetos de estudio, en la construcción de las operaciones analíticas a utilizar, en el uso de computadoras para el análisis, en las limitaciones y particularidades de los análisis que se conocen, y en la presentación de resultados analíticos. Muchos de estos temas son temas activos de la investigación moderna. [ cita requerida ]

A menudo surgen errores comunes en el análisis espacial, algunos debido a las matemáticas del espacio, algunos debido a las formas particulares en que los datos se presentan espacialmente, algunos debido a las herramientas disponibles. Los datos del censo, debido a que protegen la privacidad individual al agregar datos en unidades locales, plantean una serie de problemas estadísticos. La naturaleza fractal de la costa hace que las mediciones precisas de su longitud sean difíciles, si no imposibles. Un software de computadora que ajusta líneas rectas a la curva de una costa puede calcular fácilmente las longitudes de las líneas que define. Sin embargo, estas líneas rectas pueden no tener un significado inherente en el mundo real, como se mostró en la costa de Gran Bretaña . [ cita requerida ]


Mapa del Dr. John Snow de Londres , que muestra grupos de casos de cólera en el brote de cólera de Broad Street de 1854 . Este fue uno de los primeros usos del análisis espacial basado en mapas.
Propagación de la peste bubónica en la Europa medieval. [ cita requerida ] Los colores indican la distribución espacial de los brotes de peste a lo largo del tiempo.
Distancia de Manhattan frente a distancia euclidiana: las líneas roja, azul y amarilla tienen la misma longitud (12) tanto en la geometría euclidiana como en la de taxi. En la geometría euclidiana, la línea verde tiene una longitud de 6 × 2  ≈ 8,48 y es el único camino más corto. En geometría de taxi, la longitud de la línea verde sigue siendo 12, por lo que no es más corta que cualquier otra ruta que se muestre.
Cobertura terrestre que rodea a Madison, WI. Los campos son de color amarillo y marrón, el agua es de color azul y las superficies urbanas son de color rojo.
Este mapa de flujo de la desafortunada marcha de Napoleón sobre Moscú es un ejemplo temprano y célebre de geovisualización. Muestra la dirección del ejército a medida que viajaba, los lugares por los que pasaron las tropas, el tamaño del ejército cuando las tropas murieron de hambre y heridas, y las temperaturas bajo cero que experimentaron.