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GIS 基礎解説

トポロジ

 

トポロジとは

現実世界には、さまざまな空間的なルールが存在します。これらルールを GIS データにも適用しておくことで適切な処理結果を得ることができます。ルールに則した整合性を持つ GIS データの作成においては、トポロジを利用するのが有効です。

トポロジとは、地物(フィーチャ)間の位相関係(接続、隣接、包含など)の整合性を管理する機能やデータモデルのことであり、トポロジを利用することで、さまざまな空間的なルールを持ったデータを保持することができます。

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不整合があるデータとは

データに不整合があると、不備が発生するため、正確な解析や処理結果を得ることができなくなります。不整合があるデータとは、たとえば、はみ出しや隙間があるような場合です。トポロジを活用することで、不整合の無い、より高品質な GIS データの構築および編集が可能となります。

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ArcGIS でのトポロジ機能

データ間の位相関係の情報をデータ自体に格納して整合性を維持する GIS データモデルもありますが、ArcGIS では、データ構築や編集を行う際に位相関係を動的に検知し、整合性を維持するトポロジ機能があります。ArcGIS のトポロジ機能には、マップ トポロジとジオデータベース トポロジの 2 種類があります。

1. マップ トポロジ

データの編集時において、一致するとみなされるフィーチャ間に動的にトポロジ関係を作成します。この機能は、ArcGIS for Desktop の Basic エディションで利用でき、ジオデータベースおよびシェープファイルに対して適用可能です。

ジオメトリを共有する複数のフィーチャの同時編集

たとえば、以下に示すようにノードやエッジに接続するすべての線分も一緒に移動できます。

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対象となるデータのクラスター処理

クラスター処理とは、離れている複数の頂点を同じ場所の点に統合する機能です。マップトポロジでは、クラスター許容値を設定することで、指定した距離内の頂点がスナップされ、形状が一致する図形の編集が行えます。たとえば、フィーチャが複数存在し、それらのフィーチャの場所がずれていた場合、頂点の編集中に、クラスター処理によって、同一の地点へと統合することができます。

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2.ジオデータベース トポロジ

ジオデータベースのフィーチャクラスに空間的なルールを定義して、エラーの検出や修正を行うことができます。この機能は、ArcGIS for Desktop の Standrad エディション以上で利用可能です。

ジオデータベース トポロジによるトポロジ ルールの設定

以下に示すようにトポロジ ルールには、全 32 種類のルールを設定することができます。単一のフィーチャクラスに対してだけでなく、2 つのフィーチャクラス間の関係性に対するルールも設定することができます。

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検出した複数エラー箇所の同時の修正処理

以下に示すようにエラーの種類に応じた解決方法が提示されます。

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まとめ

現実世界に存在するさまざまな空間的なルールを保つためにも、トポロジを利用して不整合の無い、より高品質な GIS データの構築が重要となります。ArcGIS でのトポロジ機能を利用することで、不整合を発生させないデータの作図や更新、不整合があるデータの検知と修正が可能となります。適材適所でこれらの機能を利用して、より高品質な GIS データの構築を行いましょう。

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