Mekânsal (Konumsal) Analiz Temel kavramlar

Araştırmacının üzerinde durduğu değişkenin aldığı değerlerin konum bilgilerinin (coğrafi öğelerin) veri tabanında eşleştirilmesi, mekânsal analizin temel bileşeni olmaktadır.

Longley vd. (2011)’e göre Mekânsal analiz, mekânsal veri için örüntülerin, anormalliklerin veya çeşitli hipotezlerin test edilmesi için kullanılan teknikler topluluğudur.

Grekousis (2020)e göre Mekânsal analiz konum, alan ve etkileşim gibi kavramları bir araya getiren ve sınırları belirli bir alan içerisinde coğrafi olarak ilişkilendirilmiş gözlemler için örüntü, eylem ve davranış biçimleri gibi durumları incelemek ve analiz etmek üzere kullanılan istatistik ve bilgisayar tekniklerinden oluşur.

Temel olarak ele alındığında Mekânsal analiz coğrafi bilgi ile eşleştirilmiş tüm verilerin uygun teknikler ile analiz edilerek modellenmesi işlemlerini içerecektir.

Mekânsal veri için depolanma tekniklerine göre iki tip veri bulunmaktadır.

Bu veri tipleri

- raster (matris, kafes, ızgara) ve

- vektör veri tipleridir.

Raster verisi satır ve sütunlar ile tanımlanan bir matris (ızgara, kafes) yapısına sahip hücrelerden oluşmaktadır. Tüm coğrafi alan küçük hücrelerden oluşan gruplara bölümlenir.

Vektör verisinde noktalar, çizgiler ve poligonlar yer almaktadır.

Fotoğraflar ve uydu görüntüleri raster verisi için örnek olarak verilebilir.

Vektör verisinde noktalar, çizgiler ve poligonlar yer almaktadır.

Bir tarım arazisinde yer alan su kuyularının konumları uygun koordinat sistemine göre işaretlenen nokta olarak temsil edilir. Dolayısıyla vektör verisidir.

Vektör verisinde noktalar, çizgiler ve poligonlar yer almaktadır.

Karayolları, dereler, nehirler gibi coğrafi özellikler izledikleri yollar olarak çizgiler biçiminde temsil edilirler. Dolayısıyla vektör verisidir.

Mekânsal analizlerde hem konum hem de ölçümlenen değişkenlerin bir arada gösterildiği grafiksel teknikler şunlardır:

• Choropleth haritası
• Cartogram haritaları
• Saçılım grafiği
• Isopleth harita

Temel olarak Choropleth haritaları araştırmacının ilgilendiği istatistiksel bir değişken bakımından renk tonlaması, çizgileme, örüntü gibi ayırt edici özellikler yardımıyla haritanın belirli bölgelerinin diğerlerinden ayrıştırılması için oluşturulan tematik haritalardır. Bu özelliklerinden dolayı tarama haritası ve gölgelenmiş harita isimleri ile de anılırlar.

Choropleth haritalarında Mekânsal veri içerisinde yer alan herhangi bir değişkene göre çizimler gerçekleştirilebilir.

Örneğin ilçelerin nüfus bilgisi olması durumunda nüfus büyüklüklerine göre Eskişehir’in ilçe Choropleth haritası yeniden oluşturulabilir.

Cartogram haritaları, coğrafi sınırları belirli alanların herhangi bir değişkenin aldığı değerlere göre çarpıklaştırılması ile ortaya çıkarlar. İlgilenilen alanlar için belirli bir değişkenin aldığı değerlere göre alanın sınırları ya şişirilir ya da sönükleştirilir. Dolayısıyla kimi alanların büyüdüğü kimi alanların ise küçüldüğü çarpık bir harita görüntüsü ile karşı karşıya kalınır.

Araştırmacının ilgilendiği değişkene ilişkin konum bilgilerinin harita üzerine aktarılması ile oluşturulan grafik türüdür. İlgilenilen bölgede derlenen verinin konum bilgileri harita üzerine aktarılır.

Araştırmacının ilgilendiği değişkenin aldığı değerlere göre yoğunlaştığı bölgeleri bulabilmek için kullanılan grafiksel tekniklerden biridir.

Bu harita gösterim şekline Isı haritaları adı da verilmektedir. Farklı gözlem noktalarından elde edilen değişken ölçüm değerlerinin yüksek olduğu bölgelerin 2 boyutlu düzlem üzerinde eş yükselti eğrisi yaklaşımı ile renklendirilmesi işlemi ısı haritalarını oluşturur.

Ortalama merkez hesabında:  

• Birimlerin x eksenindeki ve y eksenindeki konumlarına göre her bir birimin (xi ,yi ), i=1,…,n koordinatları tespit edilir.
• Daha sonra bunların ayrı ayrı aritmetik ortalama değerleri hesaplanır.
• Hesaplanan x ve y ekseni ortalamalarının oluşturduğu koordinat ikilisi, (x, y) Ortalama Merkez olarak kullanılır.

Standart sapma ilgili değişkenin değerlerinin değişken ortalamasından olan ortalama olarak ne kadar saptıklarını gösteren bir ölçüdür.

Mekânsal analizlerde karşımıza çıkan nokta örüntü verisinde standart sapmanın karşılığı standart uzaklık olarak adlandırılır.

Standart n birimlik bir nokta örüntü verisinde (x ve y koordinat değerlerini vermek üzere) standart uzaklık şu şekilde hesaplanır:

Standart uzaklık değeri sayesinde ortalama merkez etrafında noktaların, gözlemlerin değişkenliğine dair bir değer elde edilmiş olur.

Coğrafi bilgi sistemleri çalışmalarında ortalama merkez ikilisi orijin seçilerek yarıçapı standart uzaklığa eşit bir daire çizilir. Çizilen dairenin dışında kalan gözlem birimlerinin potansiyel aykırı değer olabileceği söylenir.

Dünya üzerinde yer alan iki noktanın enlem ve boylam değerleri biliniyor ise bu iki nokta arasındaki coğrafi uzaklığı hesaplamak için Havershine uzaklık ölçüsü kullanılabilir.

Dünya bir küre olduğu için Havershine uzaklığı temel olarak küre üzerindeki iki nokta arasındaki uzaklığı gösteren bir ölçüdür. Havershine uzaklık ölçüsünü hesaplayabilmek için öncelikle uzaklık hesaplanacak iki noktanın koordinatlarının derece cinsinden tespit edilmesi gerekir.

Havershine uzaklığı kullanılırken Dünya’nın mükemmel bir küre olmadığı ve elde edilen sonucun yaklaşık bir değer olduğu göz ardı edilmemelidir. Bu uzaklık ölçüsü genellikle seyrüsefer işlerinde kullanılmaktadır.

Dünya üzerinde seçilen iki nokta arasındaki mesafe çok büyük değil ise daha doğru sonuçlara ulaşılması mümkün olmaktadır.

Öklid uzaklık ölçüsü Pisagor teoreminden faydalanılarak iki nokta arasındaki uzaklığın ölçülmesinde kullanılan bir tekniktir. İki boyutlu bir Kartezyen koordinat sistemine göre bir düzlemde koordinatları tespit edilen iki noktanın birbirlerine uzaklıklarının istendiği durumlarda sıklıkla başvurulan bir tekniktir. Ancak eksenlerin ölçeklenmesinde dikkatli olunması gerekir. En iyi sonucun alınabilmesi için üzerinde çalışılan eksenlerin aynı standartlarda olması gerekir.

Öklid uzaklık ölçüsünün özellikle büyük alanları kapsayacak biçimde enlem ve boylam bilgileri üzerinden yapılması tavsiye edilmez. Bu tür durumlar da Dünya’nın eğimini göz önüne alan uzaklık ölçüsünün tercih edilmesi daha doğru olacaktır.