ArcGIS Server .NET Help - フィーチャクラスのモデリング

このトピックでは、ジオデータベースのフィーチャクラスのモデリングに役立つ設計上のヒントをいくつか紹介します。

タスク 1：シンプルフィーチャクラスの設計

すべてのジオデータベースには、ほぼ例外なく、フィーチャクラスが含まれます。フィーチャクラスのコレクションだけが含まれる、シンプルなジオデータベースを設計する場合もあります。ただし、多くのジオデータベース設計では、高度なジオデータベースエレメントを追加し、より包括的なデータモデルを開発する必要があります。シンプルなフィーチャクラス設計の拡張については、システムのニーズと目的に基づいて決定し、基本的な GIS の機能に加えて振舞いをサポートするために設計を拡張します。このセクションでは、こうしたフィーチャクラスの機能の多くを紹介し、各選択肢の詳細情報を参照できるヘルプトピックを示します。

まず、シンプルフィーチャクラスの共通プロパティを定義します。フィーチャクラスは後から必要に応じて拡張できますが、まず基本的な設計を定義することに集中します。

フィーチャクラスとは、同じジオメトリタイプ（ポイント、ライン、ポリゴンなど）、共通の属性列、同じ座標系を持つ、ジオグラフィックフィーチャのコレクションです。

ArcGIS のフィーチャクラスの例

フィーチャクラス	地理表現	注意
Street centerlines（道路中心線）	ライン	道路セグメントは各交差点で分断され、通常は住所範囲とネットワークプロパティを含みます
Wells（井戸）	ポイント
Soil types（土壌タイプ）	ポリゴン	通常は関連テーブルに多くの説明的な属性を持ちます
Parcels（土地区画） ^*	ポリゴン	土地区画の境界線と角によりとトポロジを構成します
Parcel boundaries（土地区画の境界線） ^*	ライン	座標ジオメトリとディメンション属性を持ち、土地区画および土地区画の角とトポロジを構成します
Parcel corners（土地区画の角）^*	ポイント	土地区画の測量された角、土地区画および土地区画の境界線とトポロジを構成します
Parcel annotation（土地区画の注記）	アノテーション	ロットディメンション、課税、法的な説明情報に対するテキストラベルを提供します
Building footprints（建物の外郭）	ポリゴン	建物と構造の外郭を含みます

ArcGIS で使用されているフィーチャクラスの例

* パーセルファブリックデータセットは、アスタリスクの付いたフィーチャクラスに対して土地区画の振舞いと、土地区画に基づいた特別なトポロジを提供します。

必要なフィーチャクラスのリストが完成したら、それぞれに次の情報を定義してみます。

ポイント、ライン、ポリゴン、アノテーションなどのジオメトリタイプ（フィーチャクラスタイプ）を選択します。各フィーチャクラスのすべてのフィーチャに共通のジオメトリタイプを 1 つ使用する必要があります。「フィーチャクラスの基礎」をご参照ください。
属性フィールドと列タイプを決定します。「ジオデータベースフィールドのデータタイプ」をご参照ください。
ジオメトリプロパティを決定します。Z 座標およびM 座標の使用の有無、座データの座標解像度、ラインフィーチャクラスとポリゴンフィーチャクラスの線種などを決定します。たとえば、ほとんどの場合はデフォルトのシンプルな直線の線分で十分ですが、袋小路や道路を表すために曲線が必要になることもあります。「フィーチャクラスの基礎」をご参照ください。
各フィーチャクラスの座標系を定義します。「地図投影法の概要」をご参照ください。
データセット使用縮尺の範囲と縮尺ごとの表現の変化を確認します。表現の変化によっては、別の縮尺範囲で使用するための代替フィーチャクラスが必要になることもあります。このような場合は、縮尺範囲ごとに同じデータ主題を表すための異なるフィーチャクラスを追加するができます。

設計によっては、フィーチャクラスを「そのまま」GIS に読み込むことがあります。この場合、以下に示すような追加の設計タスクを実行する必要はないかもしれません。ただし、ジオデータベースのフィーチャにさらに GIS 機能を追加することの利点について評価しておくことは重要です。追加機能によって、データの使用と保守を長期にわたってはるかに容易にできる可能性があります。追加機能は、空間情報の整合性を維持し、データの利便性を高め、設計要件を満たすためのデータの精度を明確にします。

シンプルフィーチャデータモデルを拡張する一般的な理由を、以下にいくつか示します。

データセットをシステムにインポートして使用する前に整合チェックする必要がある場合（たとえば、データセットが一連の空間整合性ルールを満たしていることを確認します）
データを編集しても、その空間整合性を維持する必要がある場合
モデリングや解析といった高度な GIS 作業にフィーチャクラスを使用したい場合

タスク 2：関連するフィーチャクラスをフィーチャデータセットにまとめる

フィーチャデータセットを使用して、空間的に関連するフィーチャクラスを共通のフィーチャデータセットにまとめます。フィーチャデータセットが必要となるのは、次の操作を行う場合です。

トポロジの追加
Cadastral Fabric データセットの追加
ネットワークデータセットの追加（ArcGIS Network Analyst エクステンションを使用する必要があります）
ジオメトリックネットワークの追加
テレインデータセットの追加（3D Analyst を使用する必要があります）

フィーチャデータセットとは、空間的または主題的に関連し、共通の座標系を使用する、フィーチャクラスのコレクションです。フィーチャデータセットは、トポロジ、ネットワークデータセット、ジオメトリックネットワーク、またはテレインなど共通のモデルに属するフィーチャクラスを保持するために使用されます。

主題が共通するフィーチャクラスのコレクションを 1 つのフィーチャデータセットにまとめることもあります。たとえば、Hydro Point（ダム、橋、取水口など）、Hydro Line（小川、運河、河川など）、Hydro Polygon（湖、集水域、分水界など）を含む、Water フィーチャデータセットを定義することがあります。

フィーチャデータセットをシンプルフィーチャクラスのコレクションを保持するフォルダとして使用することもあります。この手法は主に、ユーザによるデータセットの共有方法を整理するために使用されます。ただし、この方法は編集に適したデータ構造ではありません。

タスク 3 およびタスク 4 の内容を確認し、各フィーチャデータセットにどのようにフィーチャクラスをまとめるべきかその設計方法を確認してください。

フィーチャデータセットは、データ編集の権限の管理において重要な役割を果たします。これはフィーチャデータセットのすべてのフィーチャクラスが同じ権限を持つためです。つまりフィーチャデータセットのコンテンツを管理する組織またはグループを特定するための権限を、フィーチャデータセットに設定することができます。フィーチャクラスごとに異なる権限を設定する必要がある場合は、それらのフィーチャクラスを別のフィーチャデータセット（またはフィーチャクラス）にまとめて、それらに別の権限を設定する必要があります。この場合は、抽出、変換、読み取り（ETL）、またはインポート/エクスポートを使用して、データセット間でデータ更新をやり取りすることができます。

フィーチャデータセットを使用する状況

フィーチャデータセットを使用して、関連するフィーチャクラスを空間的または主題別に統合します。フィーチャデータセットの主な用途は、トポロジ、ネットワークデータセット、テレインデータセット、またはジオメトリックネットワークの構築です。

次のいずれかのジオデータベース機能に属するフィーチャクラスの集合は、フィーチャデータセットを使用して保持する必要があります。

トポロジ
ネットワークデータセット
テレイン
ジオメトリックネットワーク
Cadastral Fabric

タスク 3：データの編集とデータの整合性維持のためのジオデータベースエレメントの追加

ジオデータベースには、GIS に整合性ルールと編集機能を追加するための、オプションのデータモデリング機能が含まれています。これらの機能は、データ管理作業と整合チェック処理の多くを自動化するのに役立ちます。

属性値の整合性を管理する必要がある場合は、ドメインを使用することができます。ドメインは、属性フィールドに有効な値を割り当てるためのルールです。
サブタイプを使用して、サブセットごとに振舞いを設定することができます。またフィーチャサブセットを管理するためのデフォルトルールを設定することができます。たとえば、サブタイプを使用して、編集時に新しいフィーチャが追加されたら、デフォルトの属性値を自動的に割り当て、他のフィーチャへの接続方法に関する空間整合性ルールや、その他のフィーチャの振舞いを追加することができます。
関連するテーブルが存在する場合は、リレーションシップクラスを使用することもできます。リレーションシップクラスを使用して、関連元テーブルのフィーチャを選択することにより、関連先のテーブルでフィーチャを操作することができます。これは、一般的なリレーショナルデータベース機能です。
あるフィーチャクラスのフィーチャと他のフィーチャクラスのフィーチャの間に、モデリングが必要な空間的な関係が存在するかどうかを判断します。たとえば、同じ境界線を共有する土地区画の有無や、土地区画と土地区画の境界線や角のジオメトリの共有関係を確認します。道路セグメントの接続状態や電線が接続可能なジャンクションと交換機の種類。郡の境界線と州の境界線の関係や、植生クラスの傾斜角、傾斜方向、土壌タイプポリゴンと他の環境レイヤの境界線の関係など、このような空間リレーションシップをモデリングする場合にはトポロジが非常に有効です。
トポロジに属するフィーチャクラスは、同じフィーチャデータセットにまとめる必要があります。フィーチャデータセット内でトポロジを使用して空間的なデータの整合性を維持しながらデータの編集/更新操作を行う方法の詳細については、「トポロジ」をご参照ください。

タスク 4：高度なデータの使用、解析モデル（Network Analysis、ジオコーディングなど）、高度なカートグラフィのための機能を追加する

各データセットの利便性をさらに向上させるためにジオデータベース機能を追加することもできます。追加できる機能には多くのオプションが用意されており、その中から必要に応じてジオデータベースに機能を追加することができます。

空間的な関係をモデリングしてフィーチャの点、線、面を操作したい場合は、トポロジを使用することができます。フィーチャ間でのジオメトリルールの共有はフィーチャのより現実的なモデリングに役立ちます。たとえば、植生、傾斜角、傾斜方向、土壌タイプ、地質、水域、分水界、生態域、その他の環境レイヤなど、さまざまなテレインデータレイヤのポリゴンと境界線は互いにネストしています。トポロジを使用してこれらの境界線を管理することで、より堅牢で一貫した属性の組み合わせを構築することができます。これにより、モデルの適合性/機能性を向上し、問題をより現実的に捉えることができます。トポロジは、土地区画システム、調査単位、行政区分など、さまざまな情報セットの統合にも役立てることができます。これは GIS データレイヤの垂直統合とも呼ばれます。
交通ネットワークをモデリングする必要はあるでしょうか。ジオデータベースは、ネットワークデータセットを使用して、交通ネットワークをモデリングすることができます。ネットワークデータセットとは、ナビゲーションや物資の流れをモデリングできる、エッジ、ターン、ジャンクションのコレクションです。各ネットワークには一連のナビゲーションプロパティがあります。これには、エッジからエッジへ移動するための「コスト」や、一方通行や右折禁止などの交通規制をモデリングする機能、およびマルチモーダルネットワーク（自動車、バス、徒歩による移動の組み合わせ）が含まれます。
ネットワークデータセットは、エッジ、ジャンクション、ターンのデータソースとしてフィーチャクラスを使用します。ネットワークにおいて各フィーチャクラスが果たす役割と、ネットワークのナビゲーションプロパティを指定します。ネットワークに属するフィーチャクラスは、同じフィーチャデータセットにまとめる必要があります。
公共ネットワークをモデリングする必要はあるでしょうか。電力、水道、排水溝、下水道などの公共ネットワークをモデリングするには、ジオデータベースのジオメトリックネットワークを使用することができます。ジオメトリックネットワークとは、一連の接続されたエッジフィーチャとジャンクションフィーチャであり、電力、水道、ガス、排水溝などの流れをモデリングするために使用されます。ジオメトリックネットワークでは、各フィーチャクラスがエッジまたはジャンクションのコレクションという役割を果たします。ネットワークの接続性は、フィーチャのプロパティとジオメトリの一致によって定義されます。たとえば、（ポイントフィーチャとして保持される）バルブは、（ラインフィーチャとして保持される）パイプセグメントの端点に接続されます。バルブが開かれると、そこから水が指定された方向へ流れるようにモデリングすることができます。
住所のジオコーディングを行う必要がある場合は、ジオデータベースに住所ロケータを追加します。ロケータとは、住所指定可能なフィーチャ（道路の中心線の住所範囲情報など）を含んでいる 1 つ以上のフィーチャクラスと、住所スタイルおよび照合ルールの組み合わせです。各ロケータデータセットには、住所を検索するために複数の住所が含まれており単一またはファイルに含まれた複数の住所を照合するためのソースとして使用されます。
ロケータを作成して、それらのコピーをジオデータベースとは別に保存することもできます。これにより、ロケータをさまざまなユーザと共有して、各ユーザのジオコーディング作業に使用することができます。
線形のフィーチャの頂点には、M 値を追加する事が可能であり、リニアリファレンスを使用することで、輸送経路沿いのさまざまなイベントや設備を特定することができます。一部の GIS アプリケーションでは、道路、流線、パイプライン沿いなどの、線形のフィーチャ沿いの距離を補完するために、フィーチャの各頂点に M 値を割り当てて線形の測定値を使用します。よく使用されるのは、交通局が高速道路の舗装状態、制限速度、事故現場、およびその他のイベントを記録するために使用する、マイルポスト計測システムです。よく使用される計測単位は、郡の境界線などの固定の位置からマイルポストまでの距離と、参照マーカーからの距離などがあります。
計測値の頂点は、（x, y, m）または（x, y, z, m）のどちらかとなります。これらのデータタイプのサポートは、リニアリファレンスと呼ばれ、これらの計測システム沿いで発生するイベントの位置を特定するプロセスは、ダイナミックセグメンテーションと呼ばれます。計測システムはこれらの計測された座標値をもとに構築されます。ArcGIS のリニアリファレンスの実装では、ルートという言葉は、市街道路、高速道路、河川、パイプなどの線形のフィーチャを表します。これらは、一意な識別子と線形のフィーチャに沿った共通の計測システムを持ちます。共通の計測システムを持つルートのコレクションは、ラインフィーチャクラスに次のように構築することができます。
TIN（Triangulated Irregular Network）を使用することで標高データをモデリングしたり、LiDAR/Bathymetry などの計測データのポイントコレクションを管理することができます。ジオデータベースに実装されているテレインデータセットは、三角形網を使用して（地表面などの）サーフェスをモデリングしたり、LiDAR や水深測量データなどの大規模なポイントデータのコレクションを管理します。テレインは、膨大な数の 3D ポイントコレクションやその他の 3D フィーチャを管理し、これらのコレクションから多重解像度の TIN を生成するために使用されます。
土地区画や地籍データベースを管理する場合は、パーセルファブリックを使用して、連続する土地区画のデータセットを構築することができます。Cadastral Fabric の土地区画は、土地区画ラインフィーチャ、土地区画ポイントフィーチャ、土地区画ポリゴンフィーチャによって表されます。パーセルファブリックは、ArcGIS Survey Analyst エクステンションを使用して作成され、管理されます。
フィーチャクラスに地図表現のためのルールを追加する必要はある場合は、カートグラフィックリプレゼンテーションを追加することにより、フィーチャクラスにフィーチャの地図表示のための描画ルールや代替グラフィック表現を保持できます。GIS では、ほとんどのユーザが一連のマップレイヤを定義してマッピングを自動化します。マップレイヤとは、各マップ上でのフィーチャのシンボル表示とラベリングの方法を定義する一連のルールです。しかしレイヤだけでは情報を正しく伝達するのに不十分な場合があります。たとえば、交差点で接続する道路の中心線があるとします。ただし、中心線上に橋、高架、トンネルなどを表示したくても、それらをマップ上に簡単に表示することはできません。
カートグラフィックリプレゼンテーションは、マップの表現がより明確になるように、特殊なオーバーライド、ルール、グラフィックスをフィーチャに適用することができます。たとえば、マップの表示では道路シンボルによって道路の幅が拡大すると、河川や建物などの他のフィーチャと重なってしまう可能性があります。カートグラフィックリプレゼンテーションを使用すれば、一部のフィーチャのシンボル表現の位置をオフセットすることで、フィーチャの地理的な位置を変更せずに、このような重なりを解消することができます。たとえば道路の表現を河川からずらしたり、建物を道路シンボルからずらすことができます。

軌跡線を表すフィーチャジオメトリ

接続部分ではすべての破線を半分の長さで始めるというルールを使用

指定した角度より大きい曲線を貫いて破線が続くようにコントロールポイントを使用