表現モデルとプロセス モデルに関する空間的問題の解決
Spatial Analyst ライセンスで利用可能。
ArcGIS Spatial Analyst エクステンションを使用すると、有益な解析を簡単に実行できます。ただし、それだけで問題を解決できるわけではありません。 期待する結果を得るには、適切な問題定義を行い、適切な情報を用意する必要があります。
空間的問題のモデリング
モデルとは一般に、現実の 1 つの描写を表す言葉です。 現実世界には固有の複雑さとさまざまな相互作用があるため、モデルによって、現実世界をシンプルで扱いやすい形にします。 モデルを利用すると、現実世界におけるさまざまな事柄の理解、定義、または予測を簡単に実行できます。
モデルには主に 2 つのタイプがあります。
表現モデル (調査エリア内のオブジェクトを表現するモデル)
プロセス モデル (調査エリア内のプロセスのシミュレートを試みるモデル)
表現モデル
表現モデルでは、調査エリア内のオブジェクトの記述を試みます。 ビル、川、森などは、そうしたオブジェクトの例です。 GIS では、一連のデータ レイヤーを使って、表現モデルを作成します。 Spatial Analyst の場合、これらのデータ レイヤーはラスター データまたはフィーチャ データのいずれかになります。 ラスター レイヤーは規則的なメッシュかグリッドによって表現され、各レイヤー内のそれぞれの位置は 1 つのグリッド セル (値を 1 つ持つ) によって表現されます。 さまざまなレイヤーのセルが重なり合って、それぞれの位置の多数の属性を表現します。
表現モデルでは、1 つのオブジェクト内の空間的な関係 (例: ビルの形状) および調査エリア内の他のオブジェクト間の空間的な関係 (例: ビルの分布状況) を取得しようとします。 GIS の表現モデルでは、空間的な関係の確立だけでなく、それらのオブジェクトの属性 (例: 各ビルの所有者) のモデリングも実行できます。 表現モデルは、データ モデルと引用されることもあり、表現力に優れたモデルと考えられています。
プロセス モデル
プロセス モデルでは、表現モデルで描写されている一連のオブジェクトの相互作用の定義を試みます。 一連の関係は、空間解析を使用してモデリングします。 相互作用にはさまざまな種類があるため、Spatial Analyst では、相互作用を定義するツールが多数用意されています。 プロセス モデリングは、カートグラフィック モデリングと呼ばれる場合もあります。 プロセス モデルは、プロセスを定義する際に使用することもできますが、何らかのアクションが発生した場合に起こる事柄を予測する際にもよく使用されます。
Spatial Analyst の各ツールは、プロセス モデルと見なすことができます。 プロセス モデルには、シンプルなものも複雑なものもあります。 マップ代数演算または ModelBuilder を使用してロジックの追加と複数のプロセス モデルの結合を行うと、複雑性をさらに増すことができます。
Spatial Analyst の最も基本的な操作の 1 つは、2 つのラスターの加算です。
論理演算を使うと、格段に複雑な処理を実行できます。 たとえば、ある土地の土壌が砂で乾燥している場合、その場所は基準を満たし (true [T])、何らかの目的に適した場所です。
ユーザー自身では導き出すことが難しい解析結果を生成できるように設計されたアルゴリズムを含む特殊ツールを使用すると、さらに複雑な処理が可能になります。 非ユークリッド距離や地下水中の汚染物質の水文学的な分散を計算するツールは、そのようなタイプのツールの例です。
さらに、複数のツールと論理を組み合わせることで、極めて複雑な処理を実現できます。
プロセス モデルは、問題の解決に必要な現実性を抽出できるように、できるだけシンプルにする必要があります。 演算やツールは 1 つだけで十分な場合もありますが、複雑なモデルでは必要な演算やツールが数百におよぶこともあります。
プロセス モデルのタイプ
以下のような多様な問題を解決するために、プロセス モデルには多数のタイプが用意されています。
適合性モデル: 新しい学校、埋立地、都市公園などに最適な場所を見つけます。
距離モデル: 最も近い絶滅危惧種の保護区域を見つけます。
流路網解析モデル: 表層の水流方向を求めます。
サーフェス モデル: 国内のさまざまな地域における汚染レベルを求めます。
次の手順
使用するモデルのタイプ (表現またはプロセス) を決定したら、そのモデルの構築に取り掛かることができます。 概念モデルの構築方法の詳細については、次のトピックをご参照ください。