QGIS e il famoso caso John Snow (primo esempio di analisi GIS)

In questo blog post farò un cenno al primo caso nella storia di analisi spaziale (GIS) che salvò parecchie persone da morte sicura e risolverò il caso usando QGIS e il calcolatore di campi.

“Snow deve la sua attuale notorietà per aver studiato la diffusione dell’epidemia di colera del 1854 a Soho ipotizzando la sua diffusione a causa di una pompa di distribuzione dell’acqua.

Durante la sua ricerca delle cause dell’epidemia, utilizzò una piantina di Londra con la diffusione dei casi nei diversi periodi. Questo metodo gli permise di notare che i casi si concentravano attorno ad una pompa dell’acqua nel distretto di Soho. Bloccando il funzionamento della pompa riuscì a fermare il diffondersi della malattia.” [Wikipedia]

QGIS 3.7 master

I dati che Snow raccolse sono:

  • Pumps : pompe dell’acqua nel distretto di Soho;
  • SnowMap : mappa distretto di Soho;
  • Cholera_Deaths : punti che rappresentano e raggruppano (da 1 a n) le morti per colera.

Da questa prima rappresentazione spaziale (vedi screenshot di sopra), delle pompe e dei morti, ci si accorge che i punti (Cholera_Deaths) sono concentrati maggiormente attorno ad una pompa (Pumps) ma non è sufficiente per una corretta analisi; occorre tenere presente anche il peso di ogni punto, rappresentato dal numero di morti (colonna count):

Tabella attributi del layer Cholera_Deaths

Utilizzerò l’algoritmo di Voronoi per creare tanti poligoni quanti sono le pompe: tutti i punti (Cholera_Deaths) che ricadranno all’interno del perimetro del poligono risulteranno più vicini alla pompa che ha generato il poligono stesso.

Poligoni di Voronoi

La tabella attributi dei poligoni di Voronoi, generata da QGIS, è la stessa di quella di partenza dei punti Pumps e quindi non contiene nessun dato sul peso che ogni punto – Cholera_Deaths – ha nella colonna count:

Tabelle attributi: Pumps e Poligoni Voronoi

con l’algoritmo ‘Conta i punti nel poligono‘, che hanno tutti i GIS Desktop, è possibile creare un altro strato con un campo che tiene conto del peso:

Da Processing: Conta punti nel poligono
Nuovo strato Conteggio con il peso
Poligono di Voronoi con maggior decessi

Questa analisi conferma che la pompa che diede origine all’epidemia di colera è quella al centro della mappa:

HeatMap

Ma perché creare un nuovo strato?? Non sarebbe meglio aggiungere direttamente il campo peso nel layer Poligoni di Voronoi?? in QGIS è possibile utilizzando il calcolatore di campi (per l’espressione consultare #HfcQGIS):

Calcolatore di campi sul layer Poligoni di Voronoi

risultato:

Tabelle attributi a confronto

NOTE FINALI: Questo è un esempio classico che viene spiegato in tutti i corsi di analisi GIS e rappresenta il primo caso di analisi epidemiologica. Nel 1854 quasi nessuno credeva alla potenza dell’analisi spaziale, oggi John Snow è ricordato con una lapide commemorativa al posto della pompa dell’acqua a Broad Street (ora Broadwick Street).

Riferimenti

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2 pensieri su “QGIS e il famoso caso John Snow (primo esempio di analisi GIS)

  1. Credo che l’Analisi Spaziale sia una delle maggiori potenzialità di un GIS. A me capita di doverla applicare spesso, sia su dati vettoriali che su dati raster e, in entrambi i casi, devo dire che QGIS offre degli strumenti veramente potenti.

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