תפרושת מרחבית

תפרושת מרחבית (או: התפלגות מרחבית; באנגלית: Spatial Distribution) היא התארגנות של תופעה כלשהי על פני כדור הארץ, ותצוגה גרפית של התארגנות כזו היא כלי חשוב בסטטיסטיקה גאוגרפית וסביבתית (ראו איור 1).

בדרך כלל, לתופעה המשתנה במרחב, קיימת חוקיות הקובעת את מיקום נשוא התופעה ועוצמתו או גודלו, בקואורדינטות המרחביות. האתגר המדעי הוא בניסיון לזהות את המשתנים המשפיעים על חוקיות זו. ניתן להדגים את הסוגיה במספר דוגמאות פשוטות:

התפרושת המרחבית של המינים על פני כדור הארץ

אורגניזמים מופצים על פני כל שטח כדור הארץ. התפלגות הפרטים של כל מין אינה אקראית; להפך, היא תלויה מאוד בביולוגיה ובאקולוגיה של המין, ומשתנים על פני קנה מידה מרחבי שונה. מבנה האוכלוסיות השלמות משקף את המיקום ודפוס הפיצול של סוגי בתי הגידול המועדפים על המינים, ועל הדינמיקה המורכבת של נדידה, קולוניזציה וגידול אוכלוסייה המתרחשת על פני הנוף. בתוך אלה, אנשים מתפזרים על פני המרחב בדפוסים רגילים או גושים, בהתאם ליחסי הגומלין ביניהם: בעוד פרטים של מינים מסוימים דוחים זה את זה ומחלקים את השטח הזמין, אחרים יוצרים קבוצות בגדלים משתנים, הנקבעים על ידי כושרו של כל אחד מחברי הקבוצה.

בהיקפים הגדולים ביותר, המיקום והגדלים של מכלול המינים, עוקבים גם הם אחר דפוסים אופייניים. חקר התבניות הללו שהן למעשה התפרושת המרחבית של מינים שונים, הופך למכשיר חשוב בשימור והגנה על המגוון הביולוגי העולמי.

התפרושת מרחבית של אוכלוסיית בני האדם

התפרושת המרחבית של האוכלוסייה והפיתוח קשורים זה בזה מאוד, במיוחד בתחום הקשר של קיימוּת. האתגרים הקשורים לתפרושת המרחבית של אוכלוסייה כוללים: עיור מהיר וריכוז אוכלוסייה, אכלוס כפרי, ניהול עירוני ומגורי עוני, ועקורים ופליטים. הגירה היא מרכיב בסיסי בתפרושת המרחבית של אוכלוסייה, והיא עשויה להישאר מניע מרכזי בעשורים הקרובים, במיוחד כמרכיב של עיור במדינות מתפתחות.

התפרושת המרחבית של הפעילות הכלכלית בעולם

נבדקה התפרושת המרחבית של הפעילות הכלכלית בעולם באמצעות מיפוי האורות המלאכותיים בלילה על פני 250,000 תאי רשת ששטחו הממוצע של כל אחד מהם הוא 560 קמ"ר. נמצא, כי ניתן להסביר 50% מהשונות בפעילות זו באמצעות מערכת תכונות גאוגרפית פיזית.

איור 1: העקומה למעלה מבטאת את ניחות העוצמה הסייסמית כפונקציה של המרחק מהאפיצנטר, כאשר המשתנה היחיד שמשפיע על "מיקום" העוצמות הסייסמיות במרחב (קרי, התפרושת המרחבית שלהן) הוא המרחק, ואז R²=0.26 (המרחק משפיע על 26% מהשונות במיקום העוצמות ע"פי המרחק מהאפיצנטר). כאשר במתודולוגיה מסוימת אנחנו מנטרלים את השפעת משתנה המבנה הגאולוגי של כל תצפית, ה-R² עולה ל-0.41, כלומר המרחק יחד עם המבנה הגאולוגי משפיעים כבר על 41% מהשונות בתפרושת המרחבית של העוצמות, וכך הלאה ניתן להמשיך ולנסות להבין את השפעת המשתנים האחרים.

התפרושת המרחבית של העוצמות הסייסמיות ברעידת אדמה

העוצמה הסייסמית ברעידת אדמה נפרשת על פני המרחב בחוקיות אלמנטרית, כך שבישובים הממוקמים קרוב למוקד רעידת האדמה נצפה בעוצמות סייסמיות גבוהות ולהפך; ביישובים המרוחקים מהמוקד נצפה בעוצמות נמוכות. כלומר, המרחק של כל ישוב שמסומן בקואורדינטות XY מהמוקד, הוא משתנה המשפיע על העוצמה הסייסמית שנצפית בו. אך יש משתנים נוספים שמשפיעים על העוצמות הללו כמו המבנה הגאולוגי של כל ישוב, הטופוגרפיה שלו ועוד, ואלה הופכים את החוקיות הפשוטה של השפעת משתנה המרחק למורכבת יותר. אם נצליח לזהות את התרומה של רוב המשתנים לכך שבישוב XY התרחשה עוצמה Z ולא אחרת, נבין את החוקיות שעומדת מאחורי ההתארגנות של העוצמה הסייסמית ברעידת האדמה הספציפית שחקרנו, עובדה שתעזור לנו בתחום של סקר סיכונים סייסמיים והערכתם.

התפרושת המרחבית של אוכלוסייה בעלת לקויות בריאותיות הקשורות בחוסר ויטמין A

מחסור בוויטמין A הוא בעיה מרכזית בבריאות הציבור בחברות עניות. צריכה תזונתית של מזונות עשירים בוויטמין A הייתה נמוכה באתיופיה. בשנת 2021 התפרסם מחקר שהעריך את התפרושת המרחבית ואת המשתנים המרחביים המשפיעים עליה בצריכה תזונתית של מזונות עשירים (או דלים) בוויטמין A בקרב ילדים בגילאי 6–23 חודשים באתיופיה.

תפרושת מרחבית של תופעה בקנה מידה קטן

דוגמה לכך היא מחקר אודות מזיק מסוים שנמצא בחלקות גידול של עגבניות בישראל ומאפייני התפרושת המרחבית שלו. התפרושת המרחבית נחקרה בקנה מידה של החלקה הבודדת ובקנה מידה אזורי. תוצאות המחקר אפשרו ביצוע הדברה מושכלת של המזיק, קרי, הדברה אפקטיבית של המזיק עם פגיעה מינימלית ביבול עצמו.

ראו גם

• ניתוח פני שטח מגמתיים (סטטיסטיים)