多基準オーバーレイ (Spatial Analyst ツール)
サマリー
使用法
MCDA (Multicriteria Decision Analysis) は、空間的な意思決定のための構造化プロセスです。 まず、すべての基準を共通のスケールに変換します。 次に、変換された基準に対して加重し、指定されたオーバーレイ方法で結合します。 このツールは、 オーバーレイ方法 パラメーターで選択したオーバーレイ方法を使用して、このワークフローのオーバーレイ処理を実行します。
以下に、 オーバーレイ方法 パラメーターの各オプションとそれを使用する場面を示します:
加重合計 - 基準の高い値が低い値を補完できる場合に使用します 加重した基準を加算することで総合スコアを求めることが多いため、これは最も一般的な方法です。 これがデフォルトの方法です。
加重幾何平均 - ある基準の高い値が他の基準の低い値を補完できない場合に使用します。 この方法は乗算形式であり、加重が各基準値の指数として適用されるため、単一の低い値が最終的な適合性を低下させます。
最大 - ある基準の 1 つの高い値だけで、その場所が適合すると判断できる場合に使用します。
最小 - ある基準の単一の低い値によって、その場所が不適合と判断される場合に使用します。
加重オーバーレイ - 合計が 100 になるように、各ラスターに影響度 (パーセント) を割り当てる場合に使用します。 結果は、指定した出力スケールにリスケールされます。
順序加重平均 - 順序の加重 パラメーターの値を調整することで、さまざまな意思決定シナリオを検討する場合に使用します。 これにより、値が高いまたは低い入力基準が最終結果により大きな影響を与えるようになります。
TOPSIS (Ideal point solution) - 指定した理想値および最も望ましくない目標値に対する近さによって場所をランク付けする場合に使用します。 各地点について、理想値からの距離と最も望ましくない値からの距離を計算し、これらの距離を組み合わせた値を出力セル値とします。
入力ラスターとして使用する前に、すべての入力ラスターが 1 ～ 10 や 0 ～ 1 などの共通の入力スケールに変換されていることを確認してください。 例外は、 オーバーレイ方法 パラメーターが TOPSIS (Ideal Point Solution) オプションに設定されている場合です。
変換後のラスターは、整数タイプまたは浮動小数点タイプのいずれかになります。 ラスター値は単位、値の範囲、および高い値と低い値のどちらが高い適合性を示すかという点で異なることが多いため、共通のスケールへの変換が必要です。 この変換プロセスは、関数によるリスケール または 再分類 ツールを使用して行うことができます。
オーバーレイ方法 パラメーターの 加重幾何平均 オプションを使用する場合、入力ラスターの値はゼロ以上でなければなりません。 この計算では値を掛け合わせて平方根を取るため、負の値があると無効な結果になります。
いずれかの入力基準ラスターのセルに NoData 値が含まれている場合、対応する出力セルには NoData が割り当てられます。
入力ラスター パラメーターの 加重 オプションは、各入力基準ラスターの相対的な重要性を定めます。 ほとんどの方法では、加重はデフォルトで 1 に設定されています。 これは、すべての入力の重要性が同等であることを意味します。
オーバーレイ方法 パラメーターの 加重オーバーレイ オプションを使用する場合、加重は影響度のパーセンテージとして パーセント で指定し、すべての入力ラスターの パーセント の合計が 100 になるようにしてください。 デフォルトでは、最初の入力ラスターの パーセント 値は 100 で、残りの入力ラスターは 0 になります。
加重オーバーレイ 方法では、入力ラスター値に重みを乗算して合計した後、その結果を 起点スケール および 終点スケール パラメーターで指定した範囲に線形変換します。
順序加重平均 方法は、ランク順に基づいて入力ラスター値を結合します。 各セルごとに、入力ラスター値は高い順に並べ替えられます。 値の結合方法を制御するために、各ランクに追加の加重セットが割り当てられ、ランク付けされた値に順番に適用されます。
入力ラスター パラメーターの特定の基準に紐付けられた重要度の加重とは異なり、 順序の加重 パラメーターの値は、重み付けされる入力ラスターのランク位置に対応します。 あるセルの最高値が最初のランク加重を受け取り、次に高い値が 2 番目の重みを受け取るという順序になります。 順序の加重 パラメーターの値を調整することで、最も高い加重の入力基準を重視した楽観的な結果、最も低い加重の入力基準を重視した保守的な結果、またはよりバランスの取れた結果を生成できます。
順序の加重 パラメーターの値は手動で指定するか、 集約演算子 (Orness) パラメーターを使用して算出することができます。 集約演算子 (Orness) パラメーターは、出力に対するランクの高い基準とランクの低い基準の相対的な影響度を決定します。
- TOPSIS (Ideal point solution) オプションは、理想解との類似度によって順位を決定する手法として知られています。 この方法は、正の理想解までの距離と負の理想解までの距離に基づいて出力セル値を計算します。 正の理想解まで近く、負の理想解から遠いセルほど、高い出力値が割り当てられます。
この方法を選択すると、各入力ラスターに 正の理想値 列と 負の理想値 列が表示されます。 これらの値は、距離の計算に使用される最良および最悪の基準値を表します。 デフォルトでは、 正の理想値 は入力ラスターの最大値に設定され、 負の理想値 は各入力ラスターの元の値に基づく最小値に設定されます。
この方法では、入力条件を共通のスケールに変換する必要はありません。 代わりに、各入力ラスターを内部に標準化します。 指定した正および負の理想値は同じ数式で標準化されるため、標準化された入力値と同じスケールになります。 ツールはこれらの標準化された値を使用して、各セルから正および負の理想値までの距離を計算します。
TOPSIS (Ideal point solution) 方法では、 距離法 パラメーターに ユークリッド距離 および マンハッタン距離 の 2 つのオプションがあります。 ユークリッド距離 は理想値までの直線距離を測定します。 マンハッタン距離 はすべての入力ラスターにわたる絶対差の合計によって距離を測定します。
このツールに適用されるジオプロセシング環境の詳細については、解析環境と Spatial Analyst をご参照ください。
パラメーター
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ラベル
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説明
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データ タイプ
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オーバーレイ方法
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使用されるオーバーレイ方法を指定します
加重合計—各入力ラスターがその重みで乗算され、加重入力ラスターが合計されます。 これがデフォルトです。
加重幾何平均—各入力ラスターは、その重みのべき乗にされ、加重入力ラスター同士を乗算して、最終的な値は加重の合計に基づいて平方根を求めることで計算されます。 すべてのラスター値は 0 以上でなければなりません。
最大—各入力ラスターがその重みで乗算されます。 加重入力ラスターの最大値が返されます。
最小—各入力ラスターがその重みで乗算されます。 加重入力ラスターの最小値が返されます。
加重オーバーレイ—各入力ラスターがその重みで乗算され、加重入力ラスターが合計され、その結果が所定の出力範囲に再スケーリングされます。 パーセント加重の合計は 100% になる必要があります。
順序加重平均—各入力ラスターがその重みで乗算されます。 その後、各セルに対して加重入力ラスター値がランク付けされ、そのランクに基づく加重が適用された後、値が加算されます。
TOPSIS (Ideal Point Solution)—各入力ラスターは、そのラスター内の値の二乗和の平方根で各セル値を除算することで標準化されるため、すべてのラスターは一貫したスケールになります。 その後、標準化されたラスターとその加重を乗算します。 さらに、各セルから正の理想解と負の理想解までの距離を計算します。 最終的な出力は、各セルから正の理想解までの相対的な近接性で計算されます。
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String
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入力ラスター
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指定されたオーバーレイ方法を使用し、入力ラスターのリストが結合されます。
値テーブル列:
ラスター—オーバーレイされる入力条件ラスター。
加重—各入力ラスターの相対的な重要度。 値は 0 以上である必要があります。 ほとんどの方法では、デフォルトは 1 です。 オーバーレイ方法 パラメーター値が 加重オーバーレイ に設定されている場合、このパラメーターの名前は パーセント になります。 すべての入力ラスターにわたる パーセント 値の合計は 100 になる必要があります。 デフォルトでは、最初の入力ラスターの パーセント 値は 100 で、残りの入力ラスターは 0 です。
正の理想値—オーバーレイ方法 パラメーターが TOPSIS (Ideal Point Solution) オプションに設定されている場合、 正の理想値 設定を追加で使用できるようになります。 この設定は、TOPSIS スコアの計算に使用される各入力ラスターで最適な (優先度が最も高い) 値を指定します。 指定された値は、入力ラスターの単位に基づきます。 必要に応じて値を指定します。 値の指定がない場合、ツールは、デフォルトで各入力ラスターの最大値を使用します。
負の理想値—オーバーレイ方法 パラメーターが TOPSIS (Ideal Point Solution) オプションに設定されている場合、 負の理想値 設定を追加で使用できるようになります。 この設定は、TOPSIS スコアの計算に使用される各入力ラスターで最も適切ではない (優先度が最も低い) 値を指定します。 指定された値は、入力ラスターの単位に基づきます。 必要に応じて値を指定します。 値の指定がない場合、ツールは、デフォルトで各入力ラスターの最小値を使用します。
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Value Table
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起点スケール
(オプション)
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出力評価スケールの開始値。 このパラメーターは、 オーバーレイ方法 パラメーター値が 加重オーバーレイ オプションに設定されている場合のみ利用できます。
起点スケール パラメーター値は 終点スケール パラメーター値よりも小さくなければなりません。
値は 0 以上でなくてはなりません。
デフォルトは 1 です。
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Double
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終点スケール
(オプション)
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出力評価スケールの終了値。 このパラメーターは、 オーバーレイ方法 パラメーター値が 加重オーバーレイ オプションに設定されている場合のみ利用できます。
終点スケール パラメーターの値は、 起点スケール パラメーター値よりも小さくなければなりません。
値は 0 以上でなくてはなりません。
デフォルトは 10 です。
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Double
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順序の加重方法
(オプション)
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順序の加重 パラメーター値の定義方法を指定します。 加重は、入力ラスターが重み付けされ、ランク付けされた後に適用されます。 このパラメーターは、オーバーレイ方法 パラメーター値として 順序加重平均 オプションを選択した場合のみ使用できます。
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String
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順序の加重
(オプション)
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各入力セル位置で入力ラスター値を組み合わせるために使用される一連の加重。
このパラメーターは、 オーバーレイ方法 パラメーターが 順序加重平均 方法に設定されている場合のみ使用できます。
順序の加重 パラメーター値は、各セルで (高から低へ) ランク付けされた後に、加重入力値に適用される加重のことです。 これらの加重は、最大値、中間値、最小値にランク付けされたセル値が最終的な出力値に与える影響を制御します。
順序の加重値は、0 以上である必要があります。 順序の加重の数は、入力ラスターの数と同じです。
デフォルトの加重は、各入力ラスターで 1 です。
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Double
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集約演算子 (Orness)
(オプション)
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順序の加重方法 パラメーターが 量化子主導 (Orness) パラメーター値に設定されている場合に、 順序の加重 パラメーター値を生成する方法を決定します。
値の範囲は 0 ～ 1 です。 デフォルトは 0.5 です。
値が 1 に近いほど、加重入力ラスター値の中の最大値を強調する、一連の順序加重が生成されます。 値が 0 に近いほど、最小の加重入力ラスター値を強調する一連の順序加重が生成されます。
値が 0.5 の場合、大きい値と小さい値の両方がバランスよく強調されます。 この場合、順序加重はすべての入力ラスターで同じになるため、結果は 加重合計 に等しくなります。
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Double
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距離計算の方法
(オプション)
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オーバーレイ方法 パラメーターが TOPSIS (Ideal Point Solution) パラメーター値に設定されている場合に、各セルから 正の理想値 パラメーターと 負の理想値 パラメーターまでの距離の計算方法を指定します。
ユークリッド距離—直線距離は、一連の入力ラスター セル値から、各入力ラスター セル値とそれに対応する理想値との差を二乗し、それらをすべての入力ラスターにわたって合計して、その平方根を求めることで計算されます。 これがデフォルトです。
マンハッタン距離—一連の入力ラスター セル値から計算される街区距離で、各入力ラスター セル値とそれに対応する理想値との絶対差を求め、それをすべての入力ラスターにわたって合計することで算出されます。
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String
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出力正の理想ラスター
(オプション)
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正の理想ラスターは、 オーバーレイ方法 パラメーターが TOPSIS (Ideal Point Solution) に設定されている場合に、各セルから 正の理想値 までの合計距離を示します。
出力ラスター値は、すべての入力ラスターにわたる距離の合計を表し、各入力ラスターに対して選択された 距離法 を用いて計算されます。 低い値は、セルが正の理想解に近いことを示します。
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Raster Dataset
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出力負の理想ラスター
(オプション)
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負の理想ラスターは、 オーバーレイ方法 パラメーターが TOPSIS (Ideal Point Solution) に設定されている場合に、各セルから 負の理想値 までの合計距離を示します。
出力ラスター値は、すべての入力ラスターにわたる距離の合計を表し、各入力ラスターに対して選択された 距離法 を用いて計算されます。 高い値は、セルが正の理想解に近いことを示します。
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Raster Dataset
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派生した出力
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ラベル
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説明
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データ タイプ
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出力ラスター
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選択された多基準のオーバーレイ方法を適用した結果の出力ラスター。
浮動小数点タイプです。
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Raster Dataset
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MulticriteriaOverlay(overlay_method, in_rasters, {from_scale}, {to_scale}, {order_method}, {order_weight}, {orness}, {distance_method}, {out_ideal_positive_raster}, {out_ideal_negative_raster})
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名前
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説明
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データ タイプ
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overlay_method
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使用されるオーバーレイ方法を指定します
WEIGHTED_SUM—各入力ラスターがその重みで乗算され、加重入力ラスターが合計されます。 これがデフォルトです。
WEIGHTED_GEOMETRIC_MEAN—各入力ラスターは、その重みのべき乗にされ、加重入力ラスター同士を乗算して、最終的な値は加重の合計に基づいて平方根を求めることで計算されます。 すべてのラスター値は 0 以上でなければなりません。
MAXIMUM—各入力ラスターがその重みで乗算されます。 加重入力ラスターの最大値が返されます。
MINIMUM—各入力ラスターがその重みで乗算されます。 加重入力ラスターの最小値が返されます。
WEIGHTED_OVERLAY—各入力ラスターがその重みで乗算され、加重入力ラスターが合計され、その結果が所定の出力範囲に再スケーリングされます。 パーセント加重の合計は 100% になる必要があります。
OWA—各入力ラスターがその重みで乗算されます。 その後、各セルに対して加重入力ラスター値がランク付けされ、そのランクに基づく加重が適用された後、値が加算されます。
TOPSIS—各入力ラスターは、そのラスター内の値の二乗和の平方根で各セル値を除算することで標準化されるため、すべてのラスターは一貫したスケールになります。 その後、標準化されたラスターとその加重を乗算します。 さらに、各セルから正の理想解と負の理想解までの距離を計算します。 最終的な出力は、各セルから正の理想解までの相対的な近接性で計算されます。
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String
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in_rasters
[in_rasters,...]
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指定されたオーバーレイ方法を使用し、入力ラスターのリストが結合されます。
値テーブル列:
Raster—オーバーレイされる入力条件ラスター。
Weight—各入力ラスターの相対的な重要度。 値は 0 以上である必要があります。 ほとんどの方法では、デフォルトは 1 です。 オーバーレイ方法 パラメーター値が 加重オーバーレイ に設定されている場合、このパラメーターの名前は パーセント になります。 すべての入力ラスターにわたる パーセント 値の合計は 100 になる必要があります。 デフォルトでは、最初の入力ラスターの パーセント 値は 100 で、残りの入力ラスターは 0 です。
Ideal Positive Point Value—オーバーレイ方法 パラメーターが TOPSIS (Ideal Point Solution) オプションに設定されている場合、 正の理想値 設定を追加で使用できるようになります。 この設定は、TOPSIS スコアの計算に使用される各入力ラスターで最適な (優先度が最も高い) 値を指定します。 指定された値は、入力ラスターの単位に基づきます。 必要に応じて値を指定します。 値の指定がない場合、ツールは、デフォルトで各入力ラスターの最大値を使用します。
Ideal Negative Point Value—オーバーレイ方法 パラメーターが TOPSIS (Ideal Point Solution) オプションに設定されている場合、 負の理想値 設定を追加で使用できるようになります。 この設定は、TOPSIS スコアの計算に使用される各入力ラスターで最も適切ではない (優先度が最も低い) 値を指定します。 指定された値は、入力ラスターの単位に基づきます。 必要に応じて値を指定します。 値の指定がない場合、ツールは、デフォルトで各入力ラスターの最小値を使用します。
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Value Table
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from_scale
(オプション)
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出力評価スケールの開始値。 このパラメーターは、overlay_method パラメーター値が WEIGHTED_OVERLAY オプションに設定されている場合にのみ使用できます。
from_scale パラメーターの値は、to_scale パラメーターの値よりも小さくなければなりません。
値は 0 以上でなくてはなりません。
デフォルトは 1 です。
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Double
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to_scale
(オプション)
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出力評価スケールの終了値。 このパラメーターは、overlay_method パラメーター値が WEIGHTED_OVERLAY オプションに設定されている場合にのみ使用できます。
to_scale パラメーターの値は、from_scale パラメーターの値よりも小さくなければなりません。
値は 0 以上でなくてはなりません。
デフォルトは 10 です。
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Double
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order_method
(オプション)
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order_weights パラメーター値の定義方法を指定します。 加重は、入力ラスターが重み付けされ、ランク付けされた後に適用されます。 このパラメーターは、overlay_method パラメーター値で OWA オプションを選択している場合にのみ使用できます。
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String
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order_weight
[order_weight,...]
(オプション)
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各入力セル位置で入力ラスター値を組み合わせるために使用される一連の加重。
このパラメーターは、overlay_method パラメーターが OWA に設定されている場合にのみ使用できます。
order_weights パラメーター値は、各セルで (高から低へ) ランク付けされた後に、加重入力値に適用される加重のことです。 これらの加重は、最大値、中間値、最小値にランク付けされたセル値が最終的な出力値に与える影響を制御します。
順序の加重値は、0 以上である必要があります。 順序の加重の数は、入力ラスターの数と同じです。
デフォルトの加重は、各入力ラスターで 1 です。
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Double
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orness
(オプション)
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order_method パラメーターが ORNESS パラメーター値に設定されている場合に、order_weights パラメーター値を生成する方法を決定します。
値の範囲は 0 ～ 1 です。 デフォルトは 0.5 です。
値が 1 に近いほど、加重入力ラスター値の中の最大値を強調する、一連の順序加重が生成されます。 値が 0 に近いほど、最小の加重入力ラスター値を強調する一連の順序加重が生成されます。
値が 0.5 の場合、大きい値と小さい値の両方がバランスよく強調されます。 この場合、順序加重はすべての入力ラスターで同じになるため、結果は WEIGHTED_SUM に等しくなります。
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Double
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distance_method
(オプション)
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overlay_method パラメーターが TOPSIS パラメーター値に設定されている場合に、各セルから POSITIVE パラメーターと NEGATIVE パラメーターまでの距離の計算方法を指定します。
EUCLIDEAN—直線距離は、一連の入力ラスター セル値から、各入力ラスター セル値とそれに対応する理想値との差を二乗し、それらをすべての入力ラスターにわたって合計して、その平方根を求めることで計算されます。 これがデフォルトです。
MANHATTAN—一連の入力ラスター セル値から計算される街区距離で、各入力ラスター セル値とそれに対応する理想値との絶対差を求め、それをすべての入力ラスターにわたって合計することで算出されます。
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String
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out_ideal_positive_raster
(オプション)
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正の理想ラスターは、order_method パラメーターが TOPSIS に設定されている場合に、各セルから POSITIVE までの合計距離を示します。
出力ラスター値は、すべての入力ラスターにわたる距離の合計を表し、各入力ラスターに対して選択された distance_method を用いて計算されます。 低い値は、セルが正の理想解に近いことを示します。
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Raster Dataset
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out_ideal_negative_raster
(オプション)
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正の理想ラスターは、order_method パラメーターが TOPSIS に設定されている場合に、各セルから NEGATIVE までの合計距離を示します。
出力ラスター値は、すべての入力ラスターにわたる距離の合計を表し、各入力ラスターに対して選択された distance_method を用いて計算されます。 高い値は、セルが正の理想解に近いことを示します。
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Raster Dataset
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派生した出力
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名前
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説明
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データ タイプ
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out_raster
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選択された多基準のオーバーレイ方法を適用した結果の出力ラスター。
浮動小数点タイプです。
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Raster Dataset
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コードのサンプル
この例では、加重幾何平均を使用して土壌品質、水の利用可否、および気温の基準を組み合わせることにより、生息地適合性インデックス ラスターを作成します。 この方法では、いずれかの基準でパフォーマンスが低いエリアは、総合適合性スコアが低くなります。
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
# Run Multicriteria Overlay
outMulticriteriaOverlay = MulticriteriaOverlay("WEIGHTED_GEOMETRIC_MEAN", "Reclassified_Soil 1.5; Rescaled_Water 1; Rescaled_Temperature 1.2")
outMulticriteriaOverlay.save("C:/sapyexamples/output/outMulticriteriaOverlay")
この例では、TOPSIS (Ideal Point Solution) 法を適用してサイト選定のための適合性ラスターを作成します。 この方法では、正の理想解と負の理想解に対する相対距離に基づいて場所をランク付けします。 考慮される基準は標高、傾斜方向、道路までの距離、および河川までの距離の 4 つです。
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
# Set local variables
overlay_method = "TOPSIS"
inRaster1 = ["elevtion", 1, 600, 1200]
inRaster2 = ["Aspect", 1, 180, 0]
inRaster3 = ["Dist_roads", 1, 2, 5]
inRaster4 = ["Dist_Streams", 1, 10, 1]
distance_method = "EUCLIDEAN"
out_ideal_positive_raster = "outPositive"
out_ideal_negative_raster = "outNegative"
# Run MulticriteriaOverlay
outMulticriteriaOverlay = MulticriteriaOverlay(overlay_method, [inRaster1, inRaster2, inRaster3, inRaster4], "#", "#", "#", "#", "#", distance_method, out_ideal_positive_raster, out_ideal_negative_raster)
環境
自動コミット, セル サイズ, セル サイズ投影法, 圧縮, 現在のワークスペース, 範囲, 地理座標系変換, マスク, 出力データのコンフィグレーション キーワード, 出力座標系, 並行処理ファクター, スクラッチ ワークスペース, スナップ対象ラスター, タイル サイズ
ライセンス情報
- Basic: Spatial Analyst が必要
- Standard: Spatial Analyst が必要
- Advanced: Spatial Analyst が必要