分布フローマップ – より多くのラスター、より高速に

Bob_Gerlt

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注意 2019年3月:  このツールの

さらに新しく使いやすいバージョン<\/A>がArcGIS Pro向けに利用可能になりました。また、ツールの使用に関する更新されたブログ記事<\/A>も公開されています。<\/STRONG><\/P>

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注意:<\/STRONG>  

Distributive Flow Lines<\/A> ツールは2017年3月1日に更新されました。最新バージョンをダウンロードしてください。インターフェースは元の投稿から少し変更されているため、以下の説明の一部は多少異なるかもしれませんが、概念はほぼ同じなので、グラフィックとキャプションはそのままにしています。<\/P>

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Flow Mapツールの最初のバージョンに対するコメントやフィードバックをもとに再検討し、アップデートをリリースしました。上記のスクリーンキャプチャでわかるように、出力は元のツールと似ていますが、すべてラスター方式に切り替えたことで線の制御が向上し、処理時間も短縮されました。<\/P>

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チャールズ・ジョセフ・ミナールによる1864年のイングランドからの石炭輸出を示す分配型フローマップ。<\/P><\/DIV>

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Flow Mapsの歴史と使用法について簡潔な紹介として、

Brad Simantelの元投稿<\/A>から導入文を転載しました。<\/P>

7Flow mapsは物品や人々がある場所から別の場所へ移動する様子を示すために使われます。これらの地図は移動を象徴する線を用い、その幅を変えて流量を表現することが多く、放射状(radial)、ネットワーク(network)、分配型(distributive)の三つのカテゴリに分類されます。放射状フローマップは一つの源から多くの目的地への関係を示します。しかし目的地が多すぎる場合、流量を示そうとしても線が重なりすぎて個別の値を識別できなくなります。ネットワークフローマップは既存のネットワーク上で流量を示すために使われます—交通網や通信網が最も一般的です。分配型フローマップは放射状フローマップに似ていますが、源から各目的地への個別線ではなく、線が結合されており、目的地付近でのみ分岐します。8<\BLOCKQUOTE>

この投稿を読みながら試してみたい場合は、新しい

Distributive Flow Linesツール <\A>(DFLT) をArcGIS Onlineで利用できます。データが手元にない場合は、この投稿で最初のマップ作成に使われたイングランド石炭輸出データもArcGIS Onlineからダウンロード可能です。ヒント：DFLTではDistributed Quantity Fieldは整数型である必要があります。英国石炭サンプルデータを使う場合、新たな整数フィールドを追加し、既存のCoalTonnageフィールドに基づいて計算する必要があります。現在のフィールドは千トン単位なので、10倍して最も近い整数に丸めると百トン単位になります。<\EM><\P><\P>最初のFlow Mapツール同様、新しいDFLTにはSpatial Analystエクステンションが必要です。実際、新ツールは最後にフローラインフィーチャクラスが出力として作成されるまで完全にラスター処理です。<\P><\P>DFLTはSourceおよびDestinations入力としてポリゴンまたはポイントフィーチャを受け入れますが、ポイントフィーチャ推奨です。もしSourceまたはDestinations入力としてポリゴンフィーチャクラスが使われた場合、それらは内部処理用にポイントへ変換されますが、この中間ポイントデータセットはツール出力には保存されません。Destinationフィーチャクラス選択後、このデータセットからソースから目的地へ流れる量を表す整数フィールドを選択する必要があります。<\P><\P>DFLTには通行不可フィーチャとして使用するフィーチャクラス指定オプションがあります。このフィーチャはCell Sizeパラメータの1.4倍でバッファされます。このバッファ内領域はNoDataとなりツール内処理マスクとして使われます。また少し大きいバッファ（Cell Sizeパラメータの3倍）も作成されます。この内側バッファと大きいバッファ間領域には非常に高いコストが割り当てられ、Flow Direction はNoData領域へ入るルート計算を（ほとんどの場合）行いません。<\P><\P>二つ目のオプションパラメータはImpedanceフィーチャクラスです。これらポリゴンはマップ上でフローラインができるだけ避けたい特徴を表します。この回避度合いはImpedance Weightスライダーで調整します。インピーダンス特徴指定時、それらには高コストが割り当てられますが、代替ルートがない場合や狭い場所で通過可能な場合（下記例参照）には通過されることもあります。ヒント：DFLTではインピーダンス特徴に非常に近く寄り過ぎることがあります。これは前景特徴をバッファして新しいフィーチャクラスとしてツール内前景特徴に使うことで回避可能です。<\EM><\P><\P>DFLT主な用途は美しいフローライン作成なので、多くの場合ユーザーは異なる重みスライダー値で何度か実行し望む効果への良い出発点を探します。全ラスター方式採用でこのプロセスはより簡単かつ高速になりました。ラスター処理ではセルサイズが処理時間に大きく影響します。DFLTは最終成果物に適したデフォルトセルサイズを計算します。ほとんどの場合、このデフォルトより小さいセルサイズ使用は不要です。初期反復では処理時間短縮のためずっと大きなセルサイズ使用がおすすめです。ヒント：最終処理用デフォルトセルサイズを書き留めておくと良いでしょう。初期実行時にはデフォルトセルサイズ×5または×10で各種重みやオプションパラメータが出力フローラインへ与える影響感覚掴みに適しています。セルサイズ大幅変更すると通行不可や前景特徴周囲ルーティングにも大きく影響します。ヒント：10.1 sp1以降版ツールではダイアログが簡素化されています。Source WeightとDestination Weightスライダーは一本化され、フローライン分岐位置制御用になりました。また処理範囲オプションも「Same as Display」と「Same as Destinations plus Source」のみとなり、多くの場合解決不能ケース防止になっています。

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DFLTでセルサイズが重要なのは、ソースおよび全目的地からユークリッド距離を計算し、この二つ距離ラスターをSlicedして等数離散コストクラスへ分割するためです。このクラス数は最大処理範囲寸法÷セルサイズで決定されます。この正規化によってSourceおよびDestinationコストラスター効果均一化とImpedanceラスターコスト基準設定となり、ユーザーによるSourceおよびDestination Weightスライダー操作で最終フローライン形状制御可能になります。

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セルサイズが総コスト面へ与える影響理解にはいくつか例を見ることが役立ちます。以下ArcSceneスクリーンショットでは中央にあるSource位置を使用しています USとdestination featuresはアフリカのいくつかの国のセントロイドです。 CostDistanceサーフェスは「flat Earth」の上に浮かんで表示されており、weight parametersとcell sizeの効果を比較する手段を提供しています。各例ではperspectiveとZ exaggerationは同じです。<\/P>

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Source Attraction = 10 Destination Attraction = 1 Foreground Weight =8 Cell Size = 100,000 meters<\/P><\/DIV>

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Source Attraction = 10 Destination Attraction = 1 Foreground Weight =1 Cell Size = 100,000 meters<\/P><\/DIV>

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Source Attraction = 1 Destination Attraction = 1 Foreground Weight =10 Cell Size = 100,000 meters<\/P><\/DIV>

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Source Attraction = 1 Destination Attraction = 10 Foreground Weight =8 Cell Size = 100,000 meters<\/P><\/DIV>

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Source Attraction = 1 Destination Attraction = 10 Foreground Weight =8 Cell Size = 30,000 meters<\/P><\/DIV>

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この最後の例では、cost surfaceが合理的に表示されるように、elevation exaggerationを減らしズームアウトする必要がありました。 2つの結果の唯一の違いはcell sizeが100,000メートルから30,000メートルに減少したことです。 2cost slices2の数が増えたため、CostDistanceの2elevation2が増加しています。<\/>

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前述のように、新しいDFLTはImpassable featuresをImpedance featuresとは別に処理します。 Impedance featuresは最初のツールのImpassable featuresとほぼ同様に扱われます。 これらはユーザーが可能な限りflow linesに避けてほしいfeaturesですが、目的地に到達するために必要ならflow linesはそれらを横切ります。 Impassable featuresはcost surface上の硬い障壁を表し、以下の例のようにflow linesの形状を制御するために使用できます。<\/>

Flow lines representing distribution of Coal by ship are crossing Central America regardless of Impedance weight<\/>

赤い障壁が追加されると、flow linesは南アメリカの先端を回避します。<\/>

前述のFlow Mapツールと同様に、この新しいツールの出力は通常、より滑らかで自然な見た目のflow linesを持つ最終的なflow mapを作成するための出発点となります。 2lines2がおおよそ望む位置になったら、次のステップはGraduated Symbolsを使ってDistributed quantityを表示することです。 2GRID_CODE2フィールドには入力されたDistributed quantityフィールドに基づく値が含まれます。 2GRID_CODE2フィールド内の値は、目的地に最も近い最小の線についてDistributed quantityフィールドと等しくなります。 2tributary flow line2が他の線と合流するたびに、Source featureに近い結合された線は以前の2つのtributariesの合計と等しいGRID_CODE値を持ちます。一時的に線や目的地ポイントにラベルを配置するとこれが明確になります。上記の例では、線は重みが1から10までの10クラスで表されています。線端や接合部を丸めることも出力を改善します。Graduated symbolsを設定した後、多くのユーザーはflow linesにSmooth Lineツールを実行することも好みます。これによりflow linesに曲線が加わり、多くの場合望ましい効果となります。良い開始点としては、flow lines作成時に使用したCell Sizeのおよそ4倍程度のtolerance値を使うことです。またPEAKアルゴリズムとFIXED_CLOSED_ENDPOINTオプションを選択することも推奨されます。これらの手順後でも、線形状を手動で調整する必要がある場合があります。

インストール手順:<\/> ダウンロードして解凍後、Distributive Flow Lines toolをArcMapカタログウィンドウで確認できます。

python toolboxを展開すると以下のようなスクリプトツールが表示されます:

デフォルトではpython toolboxは2pyt2ファイル拡張子を表示しません。この拡張子や他の既知拡張子をArcCatalog（またはArcMapカタログウィンドウ）で表示するには以下を確認してください:

このダイアログはArcCatalogでCustomize > ArcCatalog Optionsからアクセスできます。ハイライトされたオプションをオフにすると以下が表示されます:

新しいツールがお役に立ち、上記ヒントがツール実験開始のお役に立てば幸いです。ご意見お待ちしております。

注意：Distributive Flow Lines toolは2013年10月22日に後方互換性問題対応で更新されました。ArcGIS10.1をご利用の場合は最新バージョンをダウンロードしてください バージョン  

こちら。<\/A><\/P>

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注意:  

Distributive Flow Lines<\/A> ツールは2014年1月10日に更新されました。  ArcGIS 10.1sp1 または 10.2 を使用している場合は、最新バージョンをダウンロードしてください。Bob Gerlt による寄稿。<\/EM><\/P><\/BODY><\/HTML>