• Szymon Rabiej

Binning w GIS

11. Walmart w binninguJednym z problemów geowizualizacji w GIS jest reprezentacja danych punktowych. We współczesnych profesjonalnych opracowanach zagadnienie to jest prawidłowo rozwiązywane, choć amatorzy nie raz miewają problemy. Przedstawiamy opis metody binningu, która w pewnych przypadkach może pomóc.

Często zdarza się, że jednoczesnego przedstawienia wymaga wiele punktów i symboli. Wraz ze wzrostem ilości danych punktowych ich interpretacja staje się coraz bardziej skomplikowana i trudniejsza, co w konsekwencji może prowadzić do mylnego odczytania informacji. Problem reprezentacji punktów nabiera szczególnego znaczenia w przypadku map internetowych, gdzie wraz ze zmianą skali wyświetlania zmienia się liczba przedstawianych punktów.

Na wielu mapach występuje tak wiele punktów, że obraz staje się zupełnie niezrozumiały. W celu zmniejszenia efektu nadmiernego przeciążenia informacją wielu kartografów i użytkowników GIS korzysta z tzw. binningu. Binning jest procesem grupowania w pary punktów położonych w pewnej odległości od siebie. Następnie tak utworzone pary mogą być pogrupowane w kategorie, co w efekcie czyni mapy mniej skomplikowanymi w odbiorze.

Binning jest techniką modyfikacji danych, która zmienia sposób w jaki wyświetlane są dane w małych skalach. Odbywa sie to podczas preprocessingu (wstępnej obróbki) analizowanych danych. Zachodzi wtedy konwersja oryginalnych wartości punktów do skali interwałowej, przez co następuje redukcja wyświetlanych punktów.

11. Przykłady użycia binningu dla danych z Południowej Afryki Nebraski oraz Kenii źródło MAPBOX

Przykłady użycia binningu dla danych z południowej Afryki, Nebraski oraz Kenii (źródło: MAPBOX)

Różne techniki binningu

Binning jest ogólnym terminem, którego używa się do opisania grupowania wartości zestawu danych na mniejsze grupy. Grupowanie może odbywać się na na podstawie różnych wskaźników i atrybutów, zarówno przestrzennych jak i czasowych. Najpopularniejsze metody to binning prostokątny i sześciokątny (heksagonalny).

Binning prostokątny jest metodą najprostszą, a co za tym idzie najczęściej stosowaną. Kształt prostokąta jest wykorzystany do stworzenia siatki, na podstawie której tworzony jest histogram przestrzenny pokazujący różnice wartości punktów. Różnice mogą być zaprezentowane jako zakres lub grupy par wartości punktów o podobnych odległościach i kierunkach. W binningu heksagonalnym siatka tworzona jest w oparciu o kształt sześciokąta. W obu przypadkach liczba punktów znajdujących się w granicach prostokąta lub sześciokąta jest podstawą do rozróżnienia obszaru podczas wizualizacji.

Binning heksagonalny został opracowany w 1987 roku. Dzisiaj jako hexbinning działa poprzez nałożenie siatki heksagonu na dwuwymiarowe dane. Po wykonaniu tego kroku następuje zliczenie liczby punktów w każdym heksagonie i przypisaniu mu odpowiedniej etykiety. Na tej podstawie możliwa jest symbolizacja danych.

Inną metodą reprezentacji danych punktowych po zastosowaniu odpowiedniej tranformacji może być kartogram. Pamiętać jednak należy, że dane muszą być na nim wyrażone wartościami względnymi.

Bardziej rozwiniętą i złożoną w porównaniu do poprzednich techniką jest binning wieloczynnikowy. W tej metodzie branych pod uwagę może być wiele zmiennych zawierających dane różnego rodzaju. Podobnie jak w innych metodach binningu są one grupowane z wyznaczeniem wielkości sumy bądź średniej.

Zalety binningu

Ze względu na mnogość danych i różnorodność zadań wykonywanych za pomocą systemów GIS binning stał się popularną metodą przedstawiania złożonych danych. Jest to dobre rozwiązanie zarówno dla twórców map jak i ich użytkowników. Czyni dane bardziej zrozumiałymi oraz może być używany na mapach statycznych jak również interaktywnych w wielu skalach. Bez niego, mnogie punktu przedstawiane na mapie mogą być czytelne jedynie w bardzo dużej skali. Dopiero taka daje pewność, że żadne obiekty nie zostały pominięte bądź nie pokrywają się. Binning pozwala także na proste przedstawianie danych bez używania algorytmów interpolacji.

Pewną wadą binningu może być fakt, że jego zastosowanie oznacza przejście z reprezentacji punktowej na powierzchniową. W przypadku złożonych, wielowarstwowych map może być to nie do zaakceptowania. Jednak przy ustawieniu odpowiedniej przeźroczystości warstw, nawet na skomplikowanych mapach, binning może okazać się pomocny.

Źródło: GISLounge

Nasze patronaty

XXIII Ogólnopolskie Sympozjum Fotogrametryczno-Teledetekcyjne
18-20 września 2024
INTERGEO 2023
10-12 października 2023
VIII Forum BioGIS
29-30.11.2023
GIS Day w Stolicy
23 listopada 2023

Quizy mapowe

Gdzie leży ten kraj?
Puzzle z mapą świata
Jaki to kraj?
Quiz WORLDLE - Jaki to kraj?
Wersja dla zaawansowanych
Geoquiz historyczny
EOGuesser