Spatiotemporalinen

Spatiotemporalinen (spatiotemporal) on adjektiivi, joka kuvaa ilmiöitä, malleja tai tietoja, joissa tilan ja ajan ulottuvuudet ovat keskeisiä. Termiä käytetään sekä tieteellisessä tutkimuksessa että käytännön sovelluksissa kuvaamaan dynamiikkaa, jossa paikkatieto ja aika ovat kiinteästi sidoksissa toisiinsa.

Etymologia ja määritelmä: Suomeksi käytetään usein muotoja spatiotemporaalinen tai spatio- ja temporaalinen yhdistelmä; spatiotemporalinen on lainasana englanninkielisestä termistä spatio-temporal. Se viittaa ilmiöihin, jotka muuttuvat sekä tilassa että ajassa, ja kattaa sekä kolmiulotteisen tilan että aikadimensionin sekä fysikaalisissa että yhteiskuntatieteellisissä yhteyksissä.

Sovellukset: Spatiotemporaalisia malleja tarvitset muun muassa meteorologiassa, ilmastotieteessä, hydrologiassa, epidemiologiassa, liikenteen analytiikassa ja tekoälyssä. Esimerkkejä ovat sää- ja sääennusteet, jotka perustuvat sekä paikkojen että aikaleimojen tietoihin, sekä seuranta liikkuvista kohteista video- tai sensoridatan avulla.

Data ja menetelmät: Spatiotemporal data sisältää havaintoja, joille on annettu sekä sijainti että ajoitus. Analyysissä käytetään spatiotemporaalista tilastotiedettä ja mallinnusta, kuten spatiotemporaalista krigingia, tilasuuntautuneita malleja (state-space, Kalman-suodattimet) sekä koneoppimisen ja syväoppimisen menetelmiä, jotka yhdistävät tilan ja ajan rakenteellisesti.

Haasteet ja kehitys: Datan heterogeenisyys, puuttuvat taiEpätasainen havaintotiheys sekä suurta laskentaintensiteettiä vaativat tekniikat asettavat haasteita. Tutkimus suuntautuu yhä parempiin tallennusrakenteisiin, skaalautuviin malleihin ja yksityisyyden huomioimiseen spatiotemporaalisessa analyysissä.