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GIS 基礎解説

密度解析

 

密度解析とは

密度解析とは、各地点の計測値の数量と空間的な関係をもとに全体的な数量の分布を推計する処理です。たとえば、飲食店の位置から密度を解析することによって、どこに飲食店が多いのかを求めることができます。

以下の図は、飲食店のポイント データに対して密度解析を実行した結果です。飲食店が多いエリアをオレンジ色、飲食店がほとんどないエリアを緑色で表しています。このように、 飲食店の集中エリアをわかりやすく表現することができます。

ArcGIS での密度解析

ArcGIS での密度解析では、ポイントやラインから単位面積当たりの密度を推計したサーフェスを作成します。ArcGIS Spatial Analyst エクステンションでは「点密度」、「線密度」、「カーネル密度」の 3 種類のツールが提供されています。

点密度 (Point Density)ツールは、家屋の密度調査や、野生動物の観察などに使われます。各ラスター セルの中心の周りに近傍範囲が定義され、近傍範囲内のポイント数の合計が、近傍の面積で除算されます。また、パラメーターを指定することによって、一部のポイントに他のポイントよりも大きい重みを付けたり、1 つのポイントを複数のポイントとしてカウントしたりすることができます。たとえば、1 つの住所で 8 世帯の集合住宅を表したり、軽犯罪よりも重犯罪に大きい重みを割り当てたりして解析することができます。

カーネル密度 (Kernel Density)ツールは、カーネル関数を使用してポイントまたはライン フィーチャから単位面積ごとの値を計算し、各ポイントまたはラインに滑らかなサーフェスを出力します。サーフェスの値はポイントの位置で最大になり、ポイントから離れるにしたがって小さくなり、検索半径で 0 になります。検索範囲を大きくするほど、滑らかで単純化されたサーフェスが作成され、小さいほど詳細なサーフェスが作成されます。また、[点密度 (Point Density)] ツールと同様にパラメーターを指定して重みを付けることもできます。

線密度 (Line Density)ツールは、野生生物の生息地に影響を与える道路の密度、市街地の電線や水道管の密度の特定などに使われます。また、パラメーターを指定して道路、電線、水道管などにサイズや等級に応じて他のものよりも大きい重みを付けることもできます。たとえば、中央分離帯のある高速道路は未舗装の細い道路よりも大きな影響があるように指定して解析することができます。

ArcGIS での密度解析は、ポイントまたはラインから密度を推計したサーフェスを作成し、犯罪が多く発生しているエリア、人口の分布、道路の密集度などを視覚的にわかりやすく表現することができます。さらに、密度解析の結果を他のデータと重ね合わせたり、別の解析の入力データとして使用したりすることによって、新たなパターンや傾向を導き出すこともできます。

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