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第六回 地理情報システムのデータモデルと解析機能

 地理情報システムのデータモデルと解析機能を述べるには、属性データを持つ/持たぬはさて おき、地図データを何らかのデータモデルとして扱うための、基本的なデータ集合を定める必要 があります。データ集合は通常レイヤと称されますが、カバレッジと呼ばれたり、フィーチャー と呼ばれたりします。
 基本的なデータ集合およびそれを用いた解析に立ち入るには、具体的な基本ツールを例に取る 必要があります。ここでは、ミューエス社の基本ツールAMIを例に説明します。

シンプレックス
 道路、建物、湖沼、公園等のような地理的事象をデジタルデータとして表現するための基本的 なデータ集合です。各シンプレックスは、地理的事象の位置や形状を点・線・面といったベクタ ー型の図形として表現し、図形に付随する属性情報はキー対応によりリレーショナルデータベー スで管理します。
 AMIのシンプレックスは以下のような標準モデルとなっています。
  ・個別点(Point)  :中心位置を持ちマーカやシンボルで表現される図形
  ・個別線(Line)   :個別の線分図形
  ・個別面(Surface):個別の面図形
  ・領域分割面(Area) :領域を共有するトポロジーを持った面図形
  ・ネットワーク(BetWork):ノードとアークから構成される線図形
  ・ネットパス(NetPath) :ネットワークの複合集合
  ・注記(Text)    :集合全体で文字高さや間隔が一定の注記
  ・注記図形(Txtfig):個々に文字高さや間隔が別々の注記

3次元モデル
 標高や密度分布のように、対象領域内で連続的に変化する事象を扱うデータ集合です。
 AMIの3次元モデルは以下の2つです。
  ・格子モデル :不等間隔および斜交格子を含んだ一般性に富んだ格子を定義
  ・FEMモデル:有限要素法で最も一般的に使用される3角形モデルで、「穴のあいた」 面も定義可能

さまざまな解析
●ネットワーク解析
 ネットワークシンプレックスにより、グラフ理論を用いて道路網や路線の最短経路解析や影響圏 解析を行うものです。
●オーバレイ解析
 複数のシンプレックスを重ね合わせて、論理和、論理積等の演算を行い、新たなデータ集合を 作るものです。面集合と点、線、面との演算から成りますが、特に面集合(ポリゴン)間の解析 をポリゴンオーバレイ と呼んでいます。
●バッファ/ボロノイ解析
 シンプレックス上の図形から一定距離のポリゴン図形を生成したものがバッファで、点、線、面 おのおのについて作成できます。
 ランダム点を最短距離で領域分割したのがボロノイ分割で、双対であるドロネー網とともに解析 に利用されます。
●3次元解析
 等高線や等高面の作成、立体図の作成、立体図の視点変更や分割、断面図の作成、ベクター図 (矢線図)の作成を行います。3次元解析機能を用いて、斜度や傾斜方向の算出、可視領域の判定あるいは 各種のポスティングが可能となります。



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