Лекция
Тепловая карта на основе сетки
Разделяет исследуемую область на равномерную сетку ячеек.
Каждая ячейка хранит подсчеты или статистику точек, попадающих внутрь.
Обеспечивает точное, дискретное агрегирование, полезное для количественного анализа.
Пример: количество лесных пожаров на ячейку площадью 1 км².
Разрешение можно регулировать, изменяя размер ячейки.
Сгруппированная тепловая карта
Объединяет данные в интервалы, но визуализирует плотность в виде непрерывной поверхности .
Отображает относительную интенсивность (горячие и холодные точки), а не точное количество.
Полезен для быстрого распознавания образов и визуализации плотности.
Пример: плотность лесных пожаров по всему Техасу, показанная в виде плавных градиентов.
| Особенность | Тепловая карта на основе сетки | Сгруппированная тепловая карта |
|---|---|---|
| Агрегация | Количество/статистика по каждой однородной ячейке | Плотность представлена в виде непрерывной поверхности. |
| Точность | Высокое значение (точное количество клеток) | Более низкая (только относительная плотность) |
| Вариант использования | Аналитические задачи, количественные сравнения | Быстрая визуализация, обнаружение закономерностей |
| Разрешение | Регулируется в зависимости от размера ячейки | Динамически подстраивается под масштабирование |
| Границы | Явно заданные границы сетки | Отсутствие строгих границ, плавные градиенты. |
| Пример | Количество пожаров на км² | очаги высокой интенсивности пожара |
В подходах, основанных на сетке, часто используется пространственная индексация (квадродеревья, растеризация) для эффективного подсчета точек в каждой ячейке.
Для построения бинарных тепловых карт используется оценка плотности ядра (KDE) или гауссовское сглаживание для интерполяции плотности в пространстве.
В трехмерном контексте тепловые карты сетки могут представлять скрытые переменные в кубическом пространстве, например, кратчайшие расстояния между точками сетки и скелетами объектов для обнаружения ключевых точек.
Выбирайте тепловые карты на основе сетки в следующих случаях:
Вам необходимы точные данные/статистика .
Вы хотите провести сравнение между однородными пространственными единицами.
Требуется аналитическая строгость (например, в эпидемиологии, распределении ресурсов).
Выбирайте тепловые карты с группировкой по интервалам, когда:
Вам необходима быстрая визуализация плотности.
Закономерности важнее точных цифр.
Целью является поисковый анализ или презентация.
Рисунок схематический пример расчета тепловых карт: слева — гридовая (ячейки с точными подсчетами), справа — бинненная (плавный градиент плотности).
Она демонстрирует два подхода:
Гридовая тепловая карта — фиксированная сетка, подсчет точек в каждой ячейке, результатом является дискретная карта с цветными квадратами.
Бинненная тепловая карта — сглаживание плотности, результатом является плавный градиент, показывающий зоны интенсивности.
Таким образом, наглядно видно: первая дает точные значения по ячейкам, вторая — общую картину распределения.
Комментарии