ジオメトリック ネットワークでのトレースについて
ArcMap でのネットワーク トレース
ネットワーク解析ではネットワーク トレース（トレース）を行います。この場合、「トレース」という用語は、所定の手順に従ってネットワーク エレメント セットを作成することを指しています。たとえば、ネットワークのマップ上にトレーシング ペーパーを置き、必要なすべてのネットワーク エレメントをその用紙に写し取る作業と同じです。
ネットワークをトレースする場合は、接続性を考慮する必要があります。ネットワーク エレメントをトレース結果に追加するには、トレース結果内の他のエレメントに何らかの形で接続されていなければなりません。トレース結果は、トレース操作によって検出されたネットワーク フィーチャの集まりです。
たとえば、河川網の特定の地点より上流にあるすべてのフィーチャを検出するとします。河川網のマップ上にトレーシング ペーパーを置き、目的の地点から上流にあるすべての支流を写し取れば、必要な情報のみをトレーシング ペーパー上に描くことができます。
同様に、ArcMap でトレース操作を実行すると、特定のネットワーク エレメント セットがトレースとして生成されます。ArcMap では、トレース結果は、マップ上の図面または選択セットとなります。
フラグとバリア
ArcMap では、トレースの開始ポイントをフラグといいます。たとえば、上流解析を実行する場合、フラグを使用して上流解析の開始ポイントを指定します。フラグは、エッジ上またはジャンクション上に設定できます。解析の実行時には、フラグを設定したエッジ フィーチャまたはジャンクション フィーチャが開始ポイントとして使用されます。それらのエッジまたはジャンクションに接続されているネットワーク エレメントが解析対象となります。
バリアは、ネットワーク内で、それ以降は解析を行わない場所です。ネットワークの特定の部分のみを解析する場合、バリアを使用して、対象となるネットワーク部分を指定します。フラグと同様、バリアも、エッジ上またはジャンクション上に配置できます。解析時には、バリアを設定したネットワーク フィーチャは無効であるものと見なされます。したがって、それらのフィーチャに達した時点で解析が終了します。
フィーチャおよびフィーチャ レイヤの無効化
フィーチャを無効化すれば、より永続的な方法で、特定の場所にバリアを作成できます。たとえば、都市水道網で、道路工事のため水道管が塞がれている場合、その箇所以降には水が流れません。この水道管を表すネットワーク フィーチャを無効にすると、該当箇所で解析が中止されます。
場合によっては、レイヤ全体を無効にする必要があります。たとえば、配電網のスイッチ レイヤを無効にし、配電網のあるポイントから解析することで、配電網からこのポイントを分離するために作動する必要があるスイッチを見つけることができます。つまり、解析操作が停止したフィーチャがそれに相当します。
ウェイト
エッジとジャンクショには、任意の数のウェイトを関連付けることができます。「ウェイト」はネットワーク フィーチャ プロパティの 1 つであり、エッジを通過する際のコストまたはジャンクション経由で移動する際のコストを表します。たとえば、エッジの長さなどがエッジ ウェイトになります。パスが最短になる経路を求める最短パス解析では、このウェイトを選択します。また、電気回路網では、エッジを通過するときの抵抗もウェイトと見なされます。抵抗ウェイトを使用する場合、抵抗が最も小さいパスが最短パスとなります。
ネットワークの構築時には、エッジ フィーチャクラスおよびジャンクション フィーチャクラスのどの属性をウェイトにするかを指定します。これらのウェイトを使用すれば、解析結果に追加するフィーチャのコストを指定できます。ArcGIS のトレース タスクでは、パス解析、上流パス解析、および上流累積解析でのみ、ウェイトを使用してトレース コストが計算されます。
これらのトレース タスクのコストを見つけるには、使用するウェイトを指定する必要があります。ジャンクション フィーチャの場合、ウェイトを 1 つだけ使用します。エッジ フィーチャの場合、2 つのウェイトを使用できます。1 つは、エッジ フィーチャのデジタイズ方向に沿ったウェイト（From-To ウェイト）。もう 1 つは、エッジ フィーチャのデジタイズ方向と逆のウェイト（To-From ウェイト）です。エッジ フィーチャのデジタイズ方向は、そのフィーチャのシェープ ノードがジオデータベースに格納される方向を指しています。エッジのトレース方向によってコストが異なる場合は、エッジの方向ごとに異なるウェイトを指定できます。
ウェイト フィルタ
ウェイト フィルタを使用して、トレース対象となるネットワーク フィーチャを制限できます。ウェイト フィルタは、そのウェイト値に基づいて、どのネットワーク フィーチャをトレースするかを指定する機能です。ウェイト フィルタの機能は、単純な SQL クエリに基づいてネットワーク エレメントを選択する場合と同じです。ただし、ウェイト フィルタの方がよりすばやく処理できます。
ウェイト フィルタでは、有効または無効なウェイト値範囲を指定することで、トレース対象となるネットワーク フィーチャを特定します。ウェイトを使用して、トレース結果に追加するフィーチャのコストを表す場合と同様、ジャンクション フィーチャでは 1 つのウェイト、エッジ フィーチャでは 2 つのウェイトを使用できます。
トレース対象フィーチャとトレース中止フィーチャ
接続解析、下流解析、上流解析のいずれかを使用してトレースを実行する場合、トレース対象フィーチャまたはトレース中止フィーチャを求めることができます。トレース対象フィーチャは、この操作によって実際にトレースされるフィーチャです。トレース中止フィーチャは、それ以降はトレースが続行されないフィーチャです。トレースを中止するフィーチャは次のとおりです。
- 無効なフィーチャ
- バリアが配置されているフィーチャ
- 他の 1 つのフィーチャにのみ接続されているトレース対象フィーチャ（行き止まり）
- ウェイト フィルタによって除外されているフィーチャ
選択セットを使用したトレース タスクの変更
ArcMap でトレースを実行する場合、次の 3 つの方法で選択セットを使用できます。
- [解析オプション] ダイアログ ボックスで、ネットワーク内のすべてのフィーチャに対してトレース操作を実行するか、選択したフィーチャに対してのみ実行するか、未選択のフィーチャに対してのみ実行するかを指定できます。選択したフィーチャに対してのみトレースを実行する場合、未選択のフィーチャはバリアとして機能します。一方、選択していないフィーチャに対してのみトレースを実行する場合、選択フィーチャはバリアとして機能します。選択セットをこのように使用してトレースを実行することで、その後の操作のバリア セットを生成できます。また、トレース操作を実行するネットワーク フィーチャ セットを生成するための選択クエリを作成することもできます。
- トレース操作を実行するとき、どのレイヤを選択するかを指定できます。ArcMap の [選択] メニューで、選択可能なレイヤおよび選択不可能なレイヤを指定できます。[選択] メニューで指定した設定に基づいて、トレース結果として返される選択セットに含まれるフィーチャが決定されます。
- 対話型の選択方法（[選択] メニュー）を使用して、結果選択セットの振る舞いを指定できます。新しい選択セットを作成したり、トレース操作の結果を現在の選択セットに追加したり、現在の選択セットからトレース操作の結果を選択したり、現在の選択セットからトレース操作の結果を削除したりできます。
ArcMap の選択機能を利用すれば、ArcMap に備わっている単純なトレース タスクから複雑なトレース操作を実行できます。
まとめ
[ユーティリティ ネットワーク解析] ツールバーを使用したトレース操作
[ユーティリティ ネットワーク解析] ツールバーを使用して、次の解析を実行できます。
- 特定のネットワークで、指定したポイントの上流に存在するすべてのネットワーク エレメント（上流解析）。
- 特定のネットワークで、指定したポイントの下流に存在するすべてのネットワーク エレメント（下流解析）。
- 特定のネットワークで、指定したポイントの上流に存在するすべてのネットワーク エレメントの合計コスト（上流累積解析）。
- ネットワーク内の特定のポイントからの上流パス（上流パス解析）。
- 特定のネットワークで、一連のポイントの上流に存在する共通フィーチャ（共有上流解析）。
- ネットワーク内で、指定したポイントに接続されているすべてのフィーチャ（接続解析）。
- ネットワーク内で、指定したポイントに接続されていないすべてのフィーチャ（切断解析）。
- ネットワーク内で、ポイント間の複数パスとなるループ（ループ解析）。
- ネットワーク内の 2 つのポイント間のパス。ネットワークにループが含まれているかどうかにより、それら 2 つのポイントをつなぐ複数のパスのうち、いずれか 1 つのパスのみが検出されます（パス解析）。