密度ベースのクラスター分析 (空間統計ツール)
サマリー
空間分布に基づき周辺ノイズ内でポイント フィーチャのクラスターを検索します。 また、時間を組み込むことで、時空間クラスターを見つけることもできます。
図
使用法
このツールは、入力ポイント フィーチャ パラメーター値からクラスターを抽出し、周辺ノイズを特定します。
3 つの クラスター分析方法 パラメーター オプションがあります。 指定距離 (DBSCAN) オプションは、指定された検索距離に基づいて最近接にあるポイントのクラスターを検索します。 自動調整 (HDBSCAN) オプションは、DBSCAN と同様にポイントのクラスターを検索しますが、クラスターの可能性 (または安定性) に基づきさまざまな密度で、クラスターを考慮したさまざまな距離を使用します。 マルチスケール (OPTICS) オプションは、次のポイントへの最短距離に基づいて入力ポイントを並べ替えます。 その後、到達可能プロットが構築され、クラスター、検索距離、および到達可能プロットの特性 (傾斜やピークの高さなど) と見なされる最小のポイントに基づいてクラスターが取得されます。
このツールは、各ポイントが分類されるクラスターを示す新しい整数フィールド
CLUSTER_IDを持つ出力フィーチャクラスを生成します。 デフォルトのレンダリングはCOLOR_IDフィールドに基づきます。 複数のクラスターに、それぞれ色が割り当てられます。 各クラスターが隣接するクラスターと視覚的に区別されるように色が割り当てられ繰り返されます。このツールは、識別されたクラスターの特徴の理解に使用できるメッセージおよびチャートも作成します。 このメッセージにアクセスするには、ジオプロセシング ウィンドウで、進行状況バーにポインターを合わせるか、ポップアップ ボタンをクリックするか、メッセージ セクションを展開します。 ジオプロセシング履歴で、以前に実行したツールのメッセージにアクセスすることもできます。 コンテンツ ウィンドウでチャートにアクセスできます。
出力メッセージとチャートの詳細およびこのツールが使用するアルゴリズムの詳細は、密度ベースのクラスター分析の仕組みをご参照ください。
クラスター分析方法 パラメーターに 自動調整 (HDBSCAN) を指定した場合、
PROB(出力フィーチャクラスには、ポイントが割り当てられたグループに存在する可能性を示す)、OUTLIER(ポイントが自身のクラスターの外れ値である可能性を示す (値が高いほど、ポイントは外れ値である可能性が高い))、およびEXEMPLAR(各クラスターの最も原型的または代表的なポイントを示す) フィールドも含まれます。クラスター分析方法 パラメーターに マルチスケール (OPTICS) を指定した場合、出力フィーチャクラスには、
REACHORDER(分析のために 入力ポイント フィーチャ 値を並べ替える方法) およびREACHDIST(各ポイントと未確認の最近傍との距離) フィールドも含まれます。クラスター分析方法 パラメーターの 指定距離 (DBSCAN) および マルチスケール (OPTICS) オプションでは、デフォルトの 検索距離 パラメーター値は、上位 1% の中心距離を除く (最も極端な中心距離を除く)、データセットにある最大の中心距離です。
クラスター分析方法 パラメーターの 指定距離 (DBSCAN) および マルチスケール (OPTICS) オプションでは、時間フィールド パラメーターに各ポイントの時間を指定できます。 指定した場合、ツールは空間および時間で互いに近いポイントのクラスターを見つけます。 ポイントがクラスターに含まれるほど時間的に近いかどうかを判断するには、検索時間間隔 パラメーターを指定する必要があります。
指定距離 (DBSCAN) オプションでは、クラスター メンバーを検索する際、クラスターを形成するには、検索距離 および 検索時間間隔 内に クラスターあたりの最小フィーチャ数 パラメーター値が見つかる必要があります。
マルチスケール (OPTICS) オプションでは、ポイントが中心距離を計算し、指定した 検索距離 値の範囲内にあるすべての近隣の距離を検索して、到達可能性距離を計算する際に、そのポイントの 検索時間間隔 値の範囲外にあるすべてのポイントが除外されます。
時間フィールド パラメーター値を指定した場合、出力フィーチャクラスには、各時空間クラスターの時間間隔を表示するクラスターあたりの時間間隔チャートが含まれます。 その他に 4 つのフィールド (
Mean Time、Start Time、End Time、Time Exaggeration) が含まれます。 出力フィーチャクラスは時間対応であるため、時間をMean Timeフィールドに設定し、タイム スライダーを使用して各時間のクラスターを視覚化することをおすすめします。 また、フィーチャの標高にTime Exaggerationフィールドを設定することで、時空間パターンを 3D シーンで表示することができます。検索時間間隔 パラメーターは、生成される時空間クラスターの全体的な時間間隔を制御するものではありません。 たとえば、検索時間間隔を 3 日に設定すると、10 日間以上のポイントを含むクラスターが生成されることがあります。 これは、1 つのポイントがクラスターに含まれるかどうかの判断のみに検索時間間隔が使用されるためです。 複数のポイントでクラスターを形成することで、クラスターの全体的な時間間隔が検索時間間隔よりも大きくなることがあります。 これは、各ポイントに対してクラスター内に検索距離よりも近い近接ポイントが存在する限り、空間クラスターが 検索距離 値よりも大きくなることがあることと同様です。
入力フィーチャ 値が投影されていない場合 (つまり、座標が、度、分、および秒単位である場合)、または出力座標系が地理座標系に設定された場合、弦の測定値を使用して距離が計算されます。 弦距離の測定値が使用されるのは、少なくとも互いに約 30° の範囲内のポイントに対して、すばやく算出され、実際の測地距離に近い推定値が得られるという理由からです。 弦距離は、扁平回転楕円体に基づいています。 地球の表面上の 2 点については、2 点間の弦の距離は、3 次元の地球内部を通過して 2 点を接続するラインの長さになります。 弦距離は、メートル単位でレポートされます。
注意:
特に分析範囲が 30°を越えて広がる場合、データを投影することが最善策です。 30°を超える場合、弦距離は測地距離の良好な推定値にはなりません。
このツールは、計算で標高をサポートしています。 入力ポイント フィーチャが (Z 値を含む) 3D の場合、検索距離 パラメーター値は 3 次元距離になり、出力フィーチャも 3D になります。
このツールは並列処理をサポートしており、デフォルトで利用可能なプロセッサーの 50 パーセントを使用します。 プロセッサーの数を増減するには、並列処理ファクター環境を使用します。
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 |
密度ベースのクラスター分析が実行されるポイント フィーチャ。 |
Feature Layer |
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出力フィーチャ |
クラスターの結果を取得する出力フィーチャクラス。 |
Feature Class |
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クラスター分析手法 |
クラスターの定義に使用する方法を指定します。
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String |
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クラスターあたりの最小フィーチャ数 |
クラスターと見なされる最小ポイント数。 ポイント数が指定した数よりも少ないクラスターはノイズと見なされます。 |
Long |
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検索距離 (オプション) |
考慮される最大距離。 クラスター分析方法 パラメーターの 指定距離 (DBSCAN) オプションでは、クラスターあたりの最小フィーチャ数 パラメーター値はクラスター メンバーシップのこの距離内にある必要があります。 個別のクラスターは最小のこの距離で分離されます。 ポイントがクラスター内で最近接するポイントからこの距離よりも離れて配置されている場合、クラスターには含められません。 クラスター分析方法 パラメーターの マルチスケール (OPTICS) オプションでは、このパラメーターはオプションで、到達可能プロットの作成時に最大検索距離として使用されます。 OPTICS では、到達可能プロットは、クラスター感度 パラメーター値と組み合わされ、クラスター メンバーシップを決定します。 距離が指定されていない場合、ツールはすべての距離を検索するため、処理時間が増加します。 値を指定しない場合、使用されるデフォルトの距離は、上位 1% の中心距離 (最も極端な中心距離) を除く、データセット内にある最大の中心距離になります。 時間フィールド パラメーター値を指定した場合、検索距離にデフォルト値は含まれていないため、値を指定する必要があります。 |
Linear Unit |
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クラスター感度 |
クラスターの密集度を決定する 0 ～ 100 の整数。 100 に近い数字ほど、密度の高いクラスターの数が多くなります。 0 に近い数字ほど、数が少なく密集度の低いクラスターになります。 値を指定しない場合、ツールは、それ以上クラスターを追加しても情報が追加されない値を検索する Kullback-Leibler Divergence を使用して、感度の値を検索します。 |
Long |
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時間フィールド |
データセット内の各レコードのタイムスタンプが格納されるフィールド。 このフィールドは Date タイプである必要があります。 フィールドを指定した場合、ツールは空間および時間で互いに近いポイントのクラスターを見つけます。 ポイントがクラスターに含まれるほど時間的に近いかどうかを判断するには、検索時間間隔 パラメーター値を指定する必要があります。 |
Field |
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検索時間間隔 |
ポイントが時空間クラスターを形成しているかどうかの判断に使用される時間間隔。 検索時間間隔は各ポイントの時間の前後にまたがっています。たとえば、あるポイントを中心とした 3 日間の間隔には、そのポイントの時間の 3 日前から 3 日後までのすべてのポイントが含まれます。
検索時間間隔は、生成される時空間クラスターの全体的な時間間隔を制御するものではありません。 各ポイントに対して、クラスター内に検索時間間隔の範囲内にある近接ポイントが存在する限り、クラスター内のポイントの時間間隔が検索時間間隔よりも大きくなることがあります。 |
Time Unit |
環境
出力座標系, 出力データに Z 値を含む, 並列処理ファクター
ライセンス情報
- Basic: はい
- Standard: はい
- Advanced: はい