時空間カーネル密度 (Spatial Analyst ツール)
サマリー
時間や深度 (標高) などの他のディメンションを含めるために、入力フィーチャの相対位置と相対強度の解析からカーネル密度の計算を拡張します。 生成される出力により、複数のカーネル関数を使用して単位面積ごとの強度を特定し、各入力ポイントに滑らかなテーパー サーフェスを合わせます。
使用法
- 高さフィールド (Python では
elevation_field) パラメーターと 時間フィールド (Python ではtime_field) パラメーターの一方または両方に値を指定する必要があります。 このツールでは最初に、両方のパラメーターが必須として表示されますが、そのうちの一方に値を指定すると、もう一方がオプションになります。
カーネル関数は、これらのパラメーターに指定した値に基づいて定義されます。 高さフィールド パラメーターに値を指定すると、方向 (z) 軸に沿ってカーネルが拡張されます。 時間フィールド パラメーターに値を指定すると、時間 (t) 軸に沿ってカーネルが拡張されます。 両方のパラメーターに値を指定すると、z 軸と t 軸に沿ってカーネルが拡張されます。
これらのパラメーターのうち、いずれか一方にのみ値を指定した場合は、出力が 3 次元ラスターになります。 これらのパラメーターの両方に値を指定した場合は、出力が 4 次元ラスターになります。
近傍内にあるポイントだけが密度の計算で考慮されます。 特定セルの近傍内にポイントがない場合は、そのセルに NoData が割り当てられます。
このツールは、NetCDF 形式またはクラウド ラスター形式 (CRF) で出力ラスターを生成します。 出力ラスター用に指定した場所と名前に基づいて、作成される形式が決定されます。 netCDF 形式で出力を作成するには、 出力ラスター パラメーターの値に拡張子
.ncを使用します。 出力 CRF ラスターを作成するには、拡張子.crfを使用します。 デフォルトでは、CRF ラスターが出力されます。オプションの 出力ボクセル レイヤー パラメーターを使用してボクセル レイヤー出力を作成できます。 このパラメーターは、NetCDF 出力を作成するために 出力ラスター パラメーターの値が拡張子
.ncに設定されている場合にのみ使用できます。 出力ラスター パラメーターで CRF ラスターの拡張子.crfを使用してボクセル レイヤー出力を指定した場合、エラー メッセージが生成され、ツールは実行されません。入力フィーチャと同じ水平座標系と鉛直座標系を持つローカル シーンでツールを実行すると、ボクセル レイヤーがシーンに追加され、結果を対話形式で調査できるようになります。 座標系が定義されていない場合、座標系が不明であるという通知が表示されます。 多次元ボクセル レイヤーの作成 ツールまたは 多次元ボクセル レイヤーの追加 ダイアログ ボックスを使用して、出力 NetCDF ラスターをボクセル レイヤーとして追加することもできます。
ラスターのコピー ツールを使用して、出力 netCDF ラスターを多次元ラスターに変換できます。 NetCDF フィーチャ レイヤーの作成 ツールまたは NetCDF ラスター レイヤーの作成 ツールを使用して、それぞれフィーチャ レイヤーまたはラスター レイヤーとしてマップに追加することもできます。
生成されたボクセル レイヤーは一時レイヤーであり、レイヤー ファイルの保存 ツールを使用して保存しなければ、このレイヤーは保持されません。 ボクセル シーン レイヤー コンテンツの作成 ツールを使用して、ボクセル レイヤー入力からシーン レイヤー パッケージ (
.slpkファイル) を作成できます。母集団フィールド (Python では
population_field) パラメーターの値が非常に大きいか、非常に小さいと、不自然に見える結果が生成されることがあります。 母集団フィールドの平均が 1 よりも非常に大きい場合 (たとえば、都市の人口)、デフォルトの検索範囲が非常に小さくなることがあり、その結果、入力値の周囲のリングが小さくなります。 母集団フィールドの平均が 1 よりも非常に小さい場合、計算された検索範囲が不当に大きく見えることがあります。 このような場合は、カスタム検索範囲を指定することができます。セル サイズ (Python では
cell_size) パラメーターは、数値で定義することも、既存のラスター データセットから取得することもできます。 セル サイズがパラメーター値として指定されていない場合、セル サイズ環境が指定されていれば、セル サイズ環境から取得されます。 パラメーターのセル サイズも環境のセル サイズも指定されておらず、スナップ対象ラスター環境が設定されている場合には、スナップ対象ラスターのセル サイズが使用されます。 何も指定されていない場合、セル サイズは、範囲の幅または高さのうち、どちらか短い方を 250 で除算して求められます。この範囲は環境で指定された出力座標系にあります。数値を使用してセル サイズを指定した場合、出力ラスターではそれが直接使用されます。
ラスター データセットを使用してセル サイズを指定した場合、パラメーターにはセル サイズの値ではなく、ラスター データセットのパスが表示されます。 データセットの空間参照が出力空間参照と同じであれば、そのラスター データセットのセル サイズが解析で直接使用されます。 データセットの空間参照が出力空間参照と異なる場合、指定した セル サイズ投影法 の値に基づいて投影されます。
結果の値 (Python では
resultant_values) パラメーターには、出力ラスターの値が表す内容を指定します。 密度 (Python ではDENSITIES) を指定した場合、この値は、各セルの単位面積あたりのカーネル密度の値を表します。 予測数 (Python ではEXPECTED_COUNTS) を指定した場合、この値は、セル面積あたりのカーネル密度を表します。正しい距離と面積を正確に維持する投影を使用してローカル エリアで解析を実行する場合は、 方法 (Python では
method) パラメーターの 平面 オプションが適しています。 地域的な縮尺または大縮尺で解析を実行する場合は、 測地線 オプションが適しています。 この方法では、楕円体の曲率を考慮して、極と日付変更線の近くのデータを正確に処理します。NULL 値をサポートするデータ形式 (ファイル ジオデータベース フィーチャクラスなど) では、入力として使用された NULL 値は無視されます。
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。
参考文献:
Härdle, W. K., Müller, M, Sperlich, S., and Werwatz, A. Nonparametric and semiparametric models (Vol. 1). Berlin: Springer, 2004.
Hu, Y., Wang, F., Guin, C., and Zhu, H. "A spatio-temporal kernel density estimation framework for predictive crime hotspot mapping and evaluation." Applied geography, 99, 2018, 89-97.
Nakaya, T., and Yano, K. "Visualising crime clusters in a space-time cube: An exploratory data analysis approach using space time kernel density estimation and scan statistics." Transactions in GIS, 14(3), 2010, 223-239.
Silverman, B. W. Density Estimation for Statistics and Data Analysis. New York: Chapman and Hall, 1986.
パラメーター
| ラベル | 説明 | データ タイプ |
|---|---|---|
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入力ポイント フィーチャ |
密度が計算される入力ポイント フィーチャ。 |
Feature Layer |
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母集団フィールド |
各フィーチャの母集団値を示すフィールド。 母集団は、連続サーフェスを作成する地形上に分散する個数や数量です。 母集団フィールドの値は、整数値または浮動小数点値です。 アイテムまたは特殊な値を使用せず、各フィーチャを 1 回だけカウントする場合は、 なし を使用します。 |
Field |
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高さフィールド (オプション) |
各フィーチャの高さ値を示すフィールド。 高さフィールドの値は、整数または浮動小数点にすることができます。 時間の経過に伴う 3D カーネル密度をサポートする場合は、空の値を使用します。 3D フィーチャでは、疑似フィールド ( |
Field |
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高さフィールドの単位 (オプション) |
入力高さフィールドの値に使用される計測単位を指定します。 デフォルト値はメートルです。 適切な単位を使用して、 高さフィールド パラメーターの値を表します。
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String |
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時間フィールド (オプション) |
各フィーチャの時間値を示すフィールド。 |
Field |
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セル サイズ (オプション) |
生成される多次元ラスター出力のセル サイズ。 この値は、数値で定義するか、既存のラスター データセットから取得することができます。 セル サイズが指定されていない場合、環境のセル サイズの値が設定されていれば、その値が使用されます。設定されていない場合は、追加のルールを使用して別の入力から計算されます。 詳細については、ツールの使用方法をご参照ください。 |
Analysis Cell Size |
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検索範囲 (x および y) (オプション) |
密度の計算対象となる x-y 面の検索範囲。 値と適切な単位を指定します。 たとえば、単位がメートルの場合に、1 マイル近傍内のフィーチャをすべて含めるには、検索範囲を 1609.344 に設定します (1 マイル = 1609.344 メートル)。 デフォルトでは、単位は出力空間参照の距離単位に基づきます。 |
Linear Unit |
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検索範囲 (z) (オプション) |
密度の計算対象となる z 方向の垂直検索距離。 この垂直距離は、z 軸に沿った上方向と下方向のフィーチャの検索に使用されます。 値と適切な単位を指定します。 |
Linear Unit |
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検索タイム ウィンドウ (t) (オプション) |
密度の計算対象となる時間の検索範囲。 値と適切な単位を指定します。 |
Time Unit |
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結果の値 (オプション) |
出力ラスターの値が表す内容を指定します。 出力セルの値は指定のセル サイズに関連するため、結果のラスターは異なるセル サイズに合わせてリサンプリングすることができません。
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String |
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方法 (オプション) |
平面地球 (平面) を使用するか、楕円体 (測地線) の最短パスを使用するかを指定します。
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String |
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最小標高 (オプション) |
多次元ラスター出力に使用される最小 (最低) 高さ。 |
Double |
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最大標高 (オプション) |
多次元ラスター出力に使用される最大 (最高) 高さ。 |
Double |
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高さ間隔 (オプション) |
多次元ラスター出力の各スライスの高さ間隔。 0 より大きい値を指定する必要があります。 |
Double |
|
高さ単位 (オプション) |
多次元ラスター出力に使用される高さ間隔の単位を指定します。 デフォルトはメートルです。
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String |
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開始時間 (オプション) |
多次元ラスター出力に使用される開始時間。 |
Date |
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終了時間 (オプション) |
多次元ラスター出力に使用される終了時間。 |
Date |
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時間間隔 (オプション) |
多次元ラスター出力の各スライスの時間間隔。 0 より大きい値を指定する必要があります。 |
Double |
|
時間間隔の単位 (オプション) |
多次元ラスター出力に使用される時間間隔の単位を指定します。 デフォルトは日です。
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String |
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出力ボクセル レイヤー (オプション) |
出力 netCDF ラスターに格納されている数値データに基づた出力ボクセル レイヤー。 この出力タイプは、netCDF ラスターを作成するために 出力ラスター パラメーターが拡張子 |
Voxel Layer |
戻り値
| ラベル | 説明 | データ タイプ |
|---|---|---|
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出力ラスター |
出力カーネル密度の多次元ラスター データセット。 ファイル名拡張子によって出力形式が決まります。 CRF ラスターを作成するには、 常に浮動小数点ラスターです。 |
Raster |
環境
自動コミット, セル サイズ, セル サイズ投影法, 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