Прикладне використання густоти населення, розрахованої на основі даних OSM

Мищишин Орест.
Доцент, Львівський національний університет імені Івана Франка

Проблеми.
Протягом усього життя переді мною багаторазово поставали, точніше ставило керівництво задачі аналізу і прогнозу.
А давайте спрогнозуємо податкові надходження. Але ви ж маєте план на наступний рік, який ви не можете не виконати? Ось це і є ваш 100% прогноз.
А давайте розрахуємо щоденні продажі товарів з точністю 10-20%. Але ж ви реалізуєте в день всього лиш 1-2 одиниці товару?

Останнім часом виникають інші казуси.
Потрібно зробити перепис населення онлайн. Давайте напишемо аплікацію. Реєстрація через номер паспорта. Нехай. Адреса реєстрації через список адрес Укр пошти (далеко недосконалий). Нехай буде і так. А де взяти геолокацію, Google Map, OSM ? Міста проадресовані, а поза ними — пустеля, з рідкими оазами. Є ще такий сайт адресний maps.visicom.ua/...​4.377,50.23154,12?lang=uk . Правда, номери будинків, там не завжди співпадають з адміністративними.

Це про те, що є задачі які поставлені некоректно або їх не можна вирішити за відсутності коректних даних. Але під час прогнозування економічних, соціальних та інших ненаукових процесів було вироблено мною правило, серед усіх DS, ML методів найкраще спрацьовую метод середніх значень.

Ще одна задача прогнозу — розрахувати кількість мешканців в околі 300-500-1000 метрів навколо точок торгівлі, зупинок автотранспорту, лікарень і т.д. Це означає локалізувати будинки навколо точок і оцінити кількість мешканців в кожному з них.

Вирішення.
Як говорить народна мудрість, де родився — там і пригодився. За початкову модель взято місто Львів. Починав з дядька в Google Map, потім допоміг сайт відкритих даних map.city-adm.lviv.ua а також звичайно OSM та завантажувач даних overpass-turbo.eu . Щодо густоти населення Львова вийшла ось така картинка, візуалізована в Tableau , та розміщена на профілі public.tableau.com/...​zhome/Density_Lviv/Sheet1.

Трішки статистики. У Львові в кожному помешкані (квартира, будинок) проживає в середньому три особи. Житловий фонд більше 27 тисяч будинків, найбільше мешканців проживає в 9 поверхівках (258145 в 922 будівлях на дев‘ять поверхів).

Завдання розрахунку кількості мешканців в околі торгових точок мереж для Львова візуалізовано на інтерактивній карті.
public.tableau.com/...​izhome/GavrRox/Dashboard1

Беручи за шаблон місто Львів, та відповідні середні значення мешканців в будинках різної поверховості та використовуючи дані OSM для інших міст розраховано карти густоти населення та похідні характеристики Тернополя, Кракова Лодзя та інших міст.
public.tableau.com/...​home/Density_LODZ/DENSITY

Запропонований інструмент може бути використаний для державних та приватних структур управління та бізнесу:
— планування та оптимізація об’єктів соціальної сфери (школи, лікарні);
— планування та обслуговування міських мереж та комунікацій (транспортних, газопостачання, водопостачання та водовідведення, електропостачання);
— планування та оптимізацію розташування торгових точок, аптек та використання даних карт густоти для порівняння показників діяльності існуючих об’єктів;
— оптимізація розташування виборчих дільниць;
— планування і оптимізація транспортної інфраструктури.