خريطة داسيمترية

الخريطة الداسيمترية ( من اليونانية δασύς dasýs بمعنى " كثيف " و μέτρο métro بمعنى " قياس " ) هي نوع من الخرائط الموضوعية التي تستخدم رموزًا مساحية لتصوير حقل جغرافي من خلال تحسين خريطة التوزيع اللوني بمعلومات إضافية حول توزيع المتغير. يشير الاسم إلى أن المتغير الأكثر شيوعًا الذي يتم رسمه باستخدام هذه التقنية هو الكثافة السكانية . تُعد الخريطة الداسيمترية منتجًا هجينًا يجمع بين نقاط القوة والضعف في خرائط التوزيع اللوني والخرائط متساوية القياس . ^{[ 1 ] : 271}  

تُستخدم الخرائط الداسيمترية بدلاً من الخرائط الكوربليثية لأنها تمثل توزيعات البيانات الأساسية بدقة أكبر. وتختلف الخرائط الكوربليثية والداسيمترية في ثلاثة جوانب رئيسية. أولاً، تُنشأ المناطق الداسيمترية باستخدام بيانات إضافية، بينما تستخدم حدود الخرائط الكوربليثية وحدات تُستخدم لأغراض عامة (مثل حدود مقاطعات الولايات المتحدة). ثانياً، تتفاوت مستويات التجانس الداخلي في المناطق الكوربليثية، بينما صُممت الخرائط الداسيمترية لتكون متجانسة داخلياً. ^{[ 2 ]} وأخيراً، تُعد طرق رسم الخرائط الكوربليثية موحدة، بينما لا تزال طرق رسم الخرائط الداسيمترية قيد البحث. ^{[ 3 ]}  

تشمل أقدم الخرائط التي استخدمت هذا النوع من المنهج خريطة لكثافة سكان العالم تعود لعام 1833 من إعداد جورج جوليوس بوليت سكروپ ^{[ 4 ]} وخريطة لكثافة سكان أيرلندا تعود لعام 1838 من إعداد هنري دروري هارنس ، على الرغم من أن الطرق المستخدمة في إنشاء هذه الخرائط لم تُوثق قط. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

صاغ مصطلح "الخرائط الداسيمترية" بنيامين سيميونوف-تيان-شانسكي عام 1911، وهو أول من طور هذه التقنية ووثقها بشكل كامل، مُعرّفًا إياها بأنها خرائط "تُظهر الكثافة السكانية، بغض النظر عن أي حدود إدارية، كما هي موزعة في الواقع، أي من خلال نقاط التركيز والتخلخل الطبيعية". ^{[ 7 ]} اقترح عدة طرق لتحسين الخرائط الكوربليثية، بعضها يُمكن تسميته بشكل أدق بالخرائط متساوية الكثافة ، لكن تقنية الخرائط الداسيمترية التي طورها وطبقها بشكل كامل لا تزال تُستخدم حتى اليوم، وإن كان ذلك باستخدام البيانات الرقمية وأدوات مثل نظم المعلومات الجغرافية (GIS) . ^{[ 8 ]}

خارج روسيا، انتشرت هذه التقنية في ثلاثينيات القرن العشرين على يد جيه كيه رايت ، الذي يُنسب إليه اختراعها أحيانًا بشكل خاطئ. ^{[ 9 ]} قدّم والدو آر. توبلر إحدى أوائل خوارزميات الحاسوب لرسم الخرائط الداسيمترية، والتي أطلق عليها اسم الاستيفاء البيكنوفيلاكتيكي ( من اليونانية πυκνός puknós بمعنى " كثيف، مضغوط " و φυλάττω phylátto بمعنى " يحرس، يحفظ " )؛ ويبدو أنه لم يكن على دراية بالأعمال السابقة؛ إذ لم يستشهد إلا بمراجع حول رسم الخرائط الإيساريتمية البحتة. ^{[ 10 ]} ومنذ ذلك الحين، استخدمت معظم الطرق الأخرى خوارزميات حسابية أو برامج نظم المعلومات الجغرافية لإنشاء خريطة داسيمترية.  

على غرار أشكال الخرائط الموضوعية الأخرى، طُورت طريقة الخرائط الداسيمترية واستُخدمت تاريخيًا نظرًا للحاجة إلى أساليب تصوير دقيقة لبيانات السكان. إلا أن استخدام الخرائط الداسيمترية ليس واسع النطاق بسبب نقص تقنيات رسم الخرائط الداسيمترية الموحدة والمتاحة للجمهور، مما يؤدي إلى أساليب تتسم بقدر كبير من الذاتية ومعايير غير متسقة. ^{[ 11 ]} ورغم أن مجالات مثل الصحة العامة لا تزال تعتمد على الخرائط الكوربليثية، فإن الخرائط الداسيمترية تزداد انتشارًا في مجالات نامية مثل الاستيفاء الجوي وتقدير عدد السكان باستخدام الاستشعار عن بُعد . ^{[ 11 ]}

تبدأ تقنية التوزيع الداسيمتري بمتغير مُختار يتم تجميعه عبر مناطق جغرافية محددة مسبقًا، كما هو الحال في خريطة التوزيع اللوني. ثم تُدمج معلومات إضافية لتعديل حدود هذه المناطق. وتتمثل الخطوة الثالثة في تعديل المتغير وفقًا للحدود الجديدة، إما بحساب دقيق أو بتقدير مُستنبط.

يُعدّ غطاء الأرض النوع الأكثر شيوعًا من البيانات المساعدة لهذا الغرض ، حيث يُعاد تصنيفه إلى درجات ترتيبية للسكن البشري بدءًا من المناطق البرية غير المأهولة وصولًا إلى التنمية الحضرية. ^{[ 3 ] [ 12 ]} وثمة خيار آخر يتمثل في البيانات المساحية ، بما في ذلك المناطق الإدارية الصغيرة (مثل الحدائق الوطنية والمحميات البرية) أو قطع الأراضي الكبيرة. ^{[ 13 ]}

أبسط التقنيات وأكثرها شيوعًا هي الطريقة الثنائية ، التي تستخدم مناطق معروفة بأنها غير مأهولة، مثل المسطحات المائية والأراضي المملوكة للدولة، وتقتطع هذه المناطق من مقاطعات الخريطة الكوربليثية، بحيث تظهر فارغة على الخريطة النهائية. إذا كان المتغير المراد رسمه يعتمد على المساحة (مثل الكثافة السكانية)، فيجب إعادة حساب القيم وفقًا لمساحات المقاطعات المُحسَّنة. ^{[ 14 ]}

طُوِّرت عدة تقنيات تسعى إلى إجراء استيفاء أكثر دقة، باستخدام البيانات المساعدة لإعادة توزيع الأفراد (وبالتالي المجاميع الكلية) بين المناطق التي يُعتقد أنها أكثر كثافة وأقل كثافة، على غرار طريقة تيان شانسكي الأصلية. في الأصل، كان يتم تحديد مقدار إعادة توزيع السكان على المناطق المساعدة المختلفة (مثلًا، ما هي الكثافة المثلى للأراضي الزراعية؟) بطريقة منطقية، لكن الأساليب الآلية الحديثة تستخدم التحليل الإحصائي لتقدير "أفضل تطابق" لبيانات الخرائط الكوربليثية مع المناطق المساعدة. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

يمكن تطبيق الطريقة الثنائية أيضًا على خرائط كثافة النقاط ، حيث تُملأ المناطق المحددة مسبقًا (وهي نفس بيانات المصدر المستخدمة في خريطة التوزيع اللوني) بعدد من النقاط يتناسب مع إجمالي قيمة المتغير. ولأن النقاط عادةً ما تُوضع عشوائيًا، فإنها تُعطي انطباعًا بالتجانس الداخلي يكاد يُضاهي ثبات لون خريطة التوزيع اللوني. أما الطريقة الداسيمترية، فتُطبق بإضافة طبقة مساعدة تُمثل المنطقة المعروفة بقيمتها الصفرية (في حالة كثافة السكان، منطقة غير مأهولة)، وتُستخدم هذه الطبقة كقناع لمنع وضع نقاط كل منطقة أصلية في المنطقة المتداخلة، مما يُجبرها على التمركز بشكل أكبر في المساحة غير المقنعة (حيث يكون عدد الأفراد على الأرجح أكبر في الواقع). ينتج عن ذلك توزيع نقاط مُحسّن يُمثل كثافة العالم الحقيقي بشكل أدق. ^{[ 15 ]}

استندت خوارزمية الاستيفاء البيكنوفيلاكتية لتوبلر إلى افتراض أن الحقل الجغرافي الذي تُمثله خريطة التوزيع اللوني الأصلية يتمتع بدرجة عالية من الارتباط الذاتي المكاني ؛ أي أن التحولات المكانية في كثافة السكان في العالم الحقيقي ينبغي أن تكون تدريجية، وليست مفاجئة عند حدود المناطق. وباستخدام مفهوم "السطح الإحصائي" للحقول، الذي كان شائعًا في علم الخرائط آنذاك، تستخدم خوارزميته المعادلات التفاضلية لإنشاء "سطح" أملس من "السطح المتدرج" لخريطة التوزيع اللوني، مع ضمان ثبات الحجم الكلي للسطح (أي إجمالي عدد السكان). ^{[ 10 ]} ولأنها لا تُدمج المعلومات الإضافية بشكل مباشر، يعتبرها البعض ليست شكلاً من أشكال رسم الخرائط الداسيمترية، بل تقنية "استيفاء مساحي" ذات صلة. وقد طُوّرت خوارزميات تجمع بين تقنيات الداسيمترية والبيكنوفيلاكتية. ^{[ 16 ]}

تتمتع الخريطة الداسيمترية ببعض خصائص كل من الخرائط الكوربليثية والخرائط متساوية القياس . يمكن للطرق الثلاث تمثيل بعض المتغيرات الميدانية نفسها ، مثل الكثافة السكانية . وكما هو الحال في الخريطة الكوربليثية التي اشتُقت منها الخريطة الداسيمترية، فإن المتغير الذي يتم رسمه هو ملخص إحصائي إجمالي لمنطقة ما؛ ومع ذلك، لا تزال المعلومات غائبة حول درجة التباين الداخلي للمتغير، مما يُبقي على خطر مشاكل التفسير مثل المغالطة البيئية ومشكلة الوحدة المساحية القابلة للتعديل . كل حد من حدود المنطقة المُعدلة، كونه مُحاذيًا إلى حد ما على الأقل للمواقع المفترضة للتغير في المتغير، يُقارب خطًا متساوي القياس. من المفترض أن يؤدي هذا إلى تقليل التباين الداخلي للمتغير في المناطق المُعدلة، ولكن لا يمكن افتراض تجانسها.

تختلف الخريطة الداسيمترية عن كلا البديلين في كونها منتجًا مشتقًا ناتجًا عن الاستيفاء. وبالتالي، فإن القيم في كل منطقة هي تقديرات، قد تكون أكثر دقة ولكنها بالتأكيد أقل يقينًا من البيانات الأصلية. معظم بيانات الخرائط الكوربليثية هي إحصاءات موجزة مباشرة للبيانات الأولية عن الأفراد، مع تقديرات نادرة فقط، مما يجعلها موثوقة إلى حد كبير. معظم الخرائط الإيساريثمية هي استيفاءات، غالبًا من مجموعة من مواقع نقاط العينة، مما يجعلها منتجًا مشتقًا، ولكن بدرجة أقل من الخريطة الداسيمترية.