Visualization of uncertain catchment boundaries and its influence on decision making

Ponencias, comunicaciones y pósters presentados en el 17th AGILE Conference on Geographic Information Science "Connecting a Digital Europe through Location and Place", celebrado en la Universitat Jaume I del 3 al 6 de junio de 2014.In this poster, we introduce an on-going project where uncertainty-aware drainage divides were calculated, visualized, and tested as background data for the decision-making process

Standardization proposal on Implement guidance for ISO 11783 compatible tractor-implement systems

201

Motion of animated streamlets appears to surpass their graphical alterations in human visual detection of vector field maxima

Animations have become a frequently utilized illustration technique on maps but changes in their graphical loading remain understudied in empirical geovisualization and cartographic research. Animated streamlets have gained attention as an illustrative animation technique and have become popular on widely viewed maps. We conducted an experiment to investigate how altering four major animation parameters of animated streamlets affects people’s reading performance of field maxima on vector fields. The study involved 73 participants who performed reaction-time tasks on pointing maxima on vector field stimuli. Reaction times and correctness of answers changed surprisingly little between visually different animations, with only a few occasional statistical significances. The results suggest that motion of animated streamlets is such a strong visual cue that altering graphical parameters makes only little difference when searching for the maxima. This leads to the conclusion that, for this kind of a task, animated streamlets on maps can be designed relatively freely in graphical terms and their style fitted to other contents of the map. In the broader visual and geovisual analytics context, the results can lead to more generally hypothesizing that graphical loading of animations with continuous motion flux could be altered without severely affecting their communicative power

Digital Elevation Model Error in Terrain Analysis

Digital elevation models (DEMs) have been an important topic in geography and surveying sciences for decades due to their geomorphological importance as the reference surface for gravita-tion-driven material flow, as well as the wide range of uses and applications. When DEM is used in terrain analysis, for example in automatic drainage basin delineation, errors of the model collect in the analysis results. Investigation of this phenomenon is known as error propagation analysis, which has a direct influence on the decision-making process based on interpretations and applications of terrain analysis. Additionally, it may have an indirect influence on data acquisition and the DEM generation. The focus of the thesis was on the fine toposcale DEMs, which are typically represented in a 5-50m grid and used in the application scale 1:10 000-1:50 000. The thesis presents a three-step framework for investigating error propagation in DEM-based terrain analysis. The framework includes methods for visualising the morphological gross errors of DEMs, exploring the statistical and spatial characteristics of the DEM error, making analytical and simulation-based error propagation analysis and interpreting the error propagation analysis results. The DEM error model was built using geostatistical methods. The results show that appropriate and exhaustive reporting of various aspects of fine toposcale DEM error is a complex task. This is due to the high number of outliers in the error distribution and morphological gross errors, which are detectable with presented visualisation methods. In ad-dition, the use of global characterisation of DEM error is a gross generalisation of reality due to the small extent of the areas in which the decision of stationarity is not violated. This was shown using exhaustive high-quality reference DEM based on airborne laser scanning and local semivariogram analysis. The error propagation analysis revealed that, as expected, an increase in the DEM vertical error will increase the error in surface derivatives. However, contrary to expectations, the spatial au-tocorrelation of the model appears to have varying effects on the error propagation analysis depend-ing on the application. The use of a spatially uncorrelated DEM error model has been considered as a 'worst-case scenario', but this opinion is now challenged because none of the DEM derivatives investigated in the study had maximum variation with spatially uncorrelated random error. Sig-nificant performance improvement was achieved in simulation-based error propagation analysis by applying process convolution in generating realisations of the DEM error model. In addition, typology of uncertainty in drainage basin delineations is presented.Lukuisten käyttötarkoitusten ja sovellusmahdollisuuksien ansioista digitaaliset korkeusmallit, eli maan pinnanmuotoja esittävät numeeriset mallit, ovat olleet tutkimuksen kohteena maantieteen ja maanmittaustieteiden aloilla vuosikymmeniä. Kun korkeusmallia käytetään maastoanalyysissä, esimerkiksi automaattisessa valuma-aluerajauksessa tai tulvavaarakartoituksessa, mallissa olevat virheet kasautuvat analyysin tulokseen. Virheenkasautumisanalyysillä on suora vaikutus maastoanalyysipohjaiseen päätöksentekoon ja lisäksi sen avulla voidaan vaikuttaa epäsuorasti korkeusmallin luontiin tähtäävään tiedonkeruuseen sekä mallin tuottavien laskentamenetelmien käyttöön. Väitöskirja esittää kolmevaiheisen prosessin korkeusmallipohjaisten maastoanalyysien virheenkasautumisen tutkimiseksi. Työssä käytetyissä korkeusmalleissa maanpinnan korkeudet esitettiin 10-30m hilassa tyypillisen sovellusmittakaavan ollessa 1:10 000-1:50 000. Prosessiin kuuluu menetelmiä korkeusmallien karkeiden virheiden visuaaliseen havaitsemiseen, virheen tilastolliseen karakterisointiin ja virhemallin luontiin, analyyttiseen ja simulaatio-pohjaiseen virheenkasautumisanalyysiin sekä virheenkasautumisanalyysin tulosten tulkintaan. Virhemallin luonnissa käytettiin spatiaalisen tilastotieteen menetelmiä. Tulokset osoittivat, että tutkittujen korkeusmallien virheiden kuvaaminen ja mallintaminen kattavasti oli haastavaa. Tämä johtui mallien virhejakauman poikkeavien havaintojen suuresta määrästä sekä morfologisista karkeista virheistä, joiden visuaaliseksi havaitsemiseksi esitetään jakojäännöskarttojen käyttöä. Lisäksi korkeusmallien virheiden globaali karakterisointi osoittautui karkeaksi yleistykseksi todellisuudesta johtuen virheen paikkariippuvuudesta. Tämä osoitettiin empiirisesti käyttäen vertausaineistona koko tutkimusalueen kattavaa topografiseen laserkeilaukseen perustuvaa korkeusmallia. Virheenkasautumisanalyysit osoittivat, että korkeusmallin virheen kasvaessa myös maastoanalyysien virheet kasvoivat ja joissain tapauksissa virheiden kasvu oli huomattavasti ennalta arvioitua suurempaa. Virheen spatiaalisen autokorrelaation vaikutus analyysituloksiin oli sovellusriippuvaa. Spatiaalisesti autokorreloimatonta virhemallia on yleisesti pidetty pahimman tapauksen huomioonottavana mallina, mutta millään työssä käsitellyistä maastoanalyyseistä suurin epävarmuus ei liittynyt autokorreloimattomaan virhemalliin. Simulaatiopohjaisen virheenkasautumisanalyysin toteutuksessa sovellettu prosessikonvoluutiomenetelmä mahdollistaa korkeustiedon epävarmuuden huomioonottavien vuorovaikutteisten paikkatietopalvelujen luomisen. Esimerkkeinä mainittakoon jääpatojen aiheuttama tulvavaarakartoitus ja vaarallisten aineiden kuljetuksiin liittyvät onnettomuudet, joissa nestemäisten kemikaalien leviämisestä ympäristöön on saatava nopeasti luotettava kuva mikrotason valuma-alueanalyysillä

Characterizing cycling traffic fluency using big mobile activity tracking data

Mobile activity tracking data, i.e. data collected by mobile applications that enable activity tracking based on the use of the Global Navigation Satellite Systems (GNSS), contains information on cycling in urban areas at an un-precedented spatial and temporal extent and resolution. It can be a valuable source of information about the quality of bicycling in the city. Required is a notion of quality that is derivable from plain GNSS trajectories. In this article, we quantify urban cycling quality by esti-mating the fluency of cycling traffic using a large set of GNSS trajectories recorded with a mobile tracking appli-cation. Earlier studies have shown that cyclists prefer to travel continuously and without halting, i.e. fluently. Our method extracts trajectory properties that describe the stopping behaviour and dynamics of cyclists. It aggre-gates these properties to segments of a street network and combines them in a descriptive index. The suitability of the data to describe the cyclists' behaviour with street-level detail is evaluated by comparison with various data from independent sources. Our approach to characterizing cycling traffic fluency offers a novel view on the cyclability of a city that could be valuable for urban planners, application providers, and cyclists alike. We find clear indications for the data's ability to estimate characteristics of city cycling quality correctly, despite behaviour patterns of cyclists not caused by external circumstances and the data's inher-ent bias. The proposed quality measure is adaptable for different applications, e.g. as an infrastructure quality measure or as a routing criterion

Quantifying cycling traffic fluency based on big mobile tracking data

Activity tracking data collected by mobile applications opens up a new, data-driven perspective on monitoring cycling in the city. In this work, we demonstrate how a large set of trajectories can be used to measure the cyclability of an urban infrastructure. We achieve this by defining the cycling traffic fuency index that describes the smoothness of cycling traffic on segments of a street network. Bias, uncertainty, and the divergence of infrastructure popularity presents challenges to the method, but within these limits, the index could be applied in city planning or as a routing criterion

Erikoissairaanhoidon resurssien käytön ja kustannusten alueellinen jakautuminen Kohortti87 ja -97 aineistojen pohjalta

Tiivistelmä. Tutkielman aiheena on selvittää millä tavoin erikoissairaanhoidon resurssien käyttöä voidaan mitata, ja sen jälkeen tarkastella resurssienkäytön ja kustannusten jakautumista alueellisesti ja suhteessa saavutettavuuteen. Tutkimuksen kohteena ovat syntymäkohortteihin -87 ja -97 kuuluvat henkilöt. Aineistoina käytetään Hoitoilmoitusrekisteriä vuosilta 2015 ja 2016, Väestörekisterikeskuksesta saatavaa asuinhistoriaa, Digiroad -aineistoa, ja terveyspalveluiden tuottajista kerättyä paikkatietoaineistoa. Lisäksi hyödynnetään Suomen ympäristökeskukset tuottamaa 250 x 250 metrin väestörakenteen seurantaan tehtyä ruudukkoa. Hoitoilmoitusrekisteriin oli tehty NordDRG luokittelu. Tutkimuksessa hyödynnettiin palvelualueiden määritykseen QGis:n service area -työkalua. Erojen tarkasteluun käytettiin tilastollista testausta parametrittomilla menetelmillä. Työn yksi tavoitteista oli luoda menetelmä, jolla luokittelijan tuottamaa tietoa voidaan yleistää, silloin kun luokittelu on vaillinaista. NordDRG-luokittelijan yleistäminen tapahtui tässä palvelualakohtaisten painokertoimien keskiarvojen ja hoidon keston kertoimena. Tutkimuksessa löydettiin tilastollisesti merkitseviä eroja palvelualueiden keskimääräisessä resurssienkäytössä ja keskikustannuksessa. Kunnittaisessa tarkastelussa huomattiin kuntien välisen keskikustannuksen vaihtelevan suuresti. Harvaanasutuissa ja pienissä kunnissa kustannukset olivat suhteellisesti ottaen suuremmat. Kohorttien välillä huomattiin selkeä ero sekä palvelualueittaisessa, että kunnallisessa tarkastelussa. Tulosten perusteella oli suositeltavaa kehittää hoidon keston huomioon ottava resurssienkäyttöä mittaavaa muuttujaa. Sen avulla alueellisia ja saatavuudesta riippuvia eroja erikoissairaanhoidon käytössä pystyttäisiin seuraamaan. Havaitut erot kertovat tasa-arvovajeesta erikoissairaanhoitoon pääsyssä. Lisäksi kustannusten epätasainen jakautuminen asettaa kunnat epätasa-arvoiseen asemaan maantieteellisen sijainnin perusteella. Erikoissairaanhoidon kustannuspohjan laajentaminen voisi vähentää pienten kuntien kokemia kustannuspaineita. Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin nuoria ja nuoria aikuisia, joiden terveydenhuolto on keskimääräistä halvempaa. Asukkaiden ikääntyessä kustannusvaikutukset ovat suurempia. Resurssienkäyttömuuttuja, joka tässä työssä kehitettiin, on liian karkea, ja sitä täytyisi hioa. Siitä huolimatta se tuo esille alueellisia ja rakenteellisia eroja resurssienkäytössä. Aihetta olisi tärkeä tutkia lisää