Решетка Вороноя Практическое применение

Практическое применение Решетки Вороноя

Быстрый успех в области науки о данных

Картирование зон школ в Мельбурне, Австралия

Мельбурн, как витраж, представленный системой Leonardo.ai DreamShaper v7

Сетки Вороного, также называемые диаграммами Вороного, используются для разделения плоскости на дискретные области вокруг заданного набора точек-семян. Для каждого семени существует соответствующая область, называемая ячейкой Вороного, в пределах которой все точки на плоскости ближе к этому семени, чем к любому другому.

Диаграммы Вороного имеют применение во многих областях, включая информатику, географию, биологию и градостроительство. Особо важное применение – это картирование ближайших аэропортов для самолетов, которым необходимо совершить аварийную посадку.

Правительство Мельбурна, Австралия, использует это средство для создания карт зон школ. Термин «зоны водосбора» относится к студентам, проживающим в конкретном районе и имеющим гарантированную позицию в определенных школах. Поскольку ученики имеют право посещать ближайшую начальную или среднюю школу к месту проживания – по мере измерения евклидового расстояния – карта школьных зон по умолчанию является диаграммой Вороного.

Карта зон школ Мельбурна (Victoria Dept. of Education, CC-BY 4.0)

В этом проекте Quick Success Data Science мы изучим концепцию диаграмм Вороного, создавая нашу собственную версию карты зон Мельбурна. Мы будем использовать подмножество начальных школ в метропольной области и сетки их с помощью класса Voronoi библиотеки SciPy. Затем мы используем библиотеку Folium, чтобы нанести диаграмму Вороного на уличную карту Мельбурна.

Набор данных

Чтобы создать набор данных, я использовал веб-сайт Find My School правительства Виктории для поиска адресов 109 начальных школ в метропольной области Мельбурна. Затем я использовал LatLong.net для преобразования адресов в десятичные координаты широты и долготы и сохранения результатов в CSV-файле в этом Gist.

Расположение начальных школ в районе Мельбурна, использованных в этом проекте (автор)

Реализация диаграммы Вороного в SciPy

Научная библиотека SciPy на Python предназначена для математики, науки и…