Лекция 3 мин.
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