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道路中心線データを使ったArcGIS Pro用ネットワークデータセットの作り方
国土地理院のベクトルタイル提供実験の道路中心線データからは、ネットワーク分析（拙著『ArcGIS Proではじめる地理空間データ分析』（以下、テキストと呼びます）参照）を行うための簡易的なネットワークデータセットを作成・構築することができます。本格的なネットワーク分析を行うためには、方向などの属性がある道路データが必要になりますが、ここでは道路中心線データによるシンプルな方法について解説します。
ポイント
- ネットワークデータセットを作成するためには、道路の区間ごとに、移動手段（モード）別の所要時間（コスト）を計算しておく必要があります。自動車では何分、徒歩では何分といった具合です。
- 石段のように、自動車では通れないような道路もありますので、そうした道路は通行できないことがわかるような「規制」についてのフィールドも追加する必要があります。
- ここでは、テキスト20章と同様のデータを作成することを目的に、以下のように自動車と徒歩という2種類の移動手段を設定します。
自動車モード
高速道路や幅員が広い道路ほど速くなるようにします。具体的には以下のように設定しました。通行不可とするのは、庭園路と石段と徒歩道です。時速については例なので、それぞれ適切と考えられるものを設定してください。
| 条件 | 速度 |
|---|---|
| rdCtgが’高速自動車国道等’であるもの | 時速80km |
| rdCtgが’高速自動車国道等’ではなく、rnkWidthが’19.5m以上’であるもの | 時速40km |
| rdCtgが’高速自動車国道等’ではなく、typeが’通常部’で、rnkWidthが’5.5m-13m未満’または’13m-19.5m未満’であるもの | 時速30km |
| rdCtgが’高速自動車国道等’ではなく、typeが’通常部’で、rnkWidthが’3m-5.5m未満’であるもの | 時速20km |
| rdCtgが’高速自動車国道等’ではなく、typeが’通常部’で、rnkWidthが’3m未満’または’不明’であるもの | 時速15km |
| rdCtgが’高速自動車国道等’ではなく、typeが’通常部’ではないもの（＝庭園路、石段、徒歩道） | 通行不可 |
徒歩モード
高速道路については通れないものとし、石段なども早くは歩けないものとしました。庭園路は遅くしなくてもよいかもしれません。
| 条件 | 速度 |
|---|---|
| rdCtgが’高速自動車国道等’であるもの | 通行不可 |
| rdCtgが’高速自動車国道等’ではなく、typeが’通常部’であるもの | 時速4km |
| rdCtgが’高速自動車国道等’ではなく、typeが’庭園路’であるもの | 時速3km |
| rdCtgが’高速自動車国道等’ではなく、typeが’徒歩道’であるもの | 時速3km |
| rdCtgが’高速自動車国道等’ではなく、typeが’石段’であるもの | 時速1km |
道路中心線データのダウンロードと準備
- 地理院ベクトルタイルデータの取得ツールを使って、必要な範囲の道路中心線データをダウンロードします。
- 「投影変換 (Project)」ツールで、道路中心線データを平面直角座標系などの投影座標系に変換します。
- 道路中心線データは緯度経度（地理座標系）のデータなので、ラインの長さを距離としてそのまま利用することができません。そのため、投影座標系に変換しておきます。
- 自動車モード用に、通行の可/不可についてのフラグを入れるフィールドを作成します（例：vehicle_YN）。
- 数値として1と0を入れるか、文字にして、YとNを入れるかはどちらでもOKです。
- 最初に、どのレコードも選択していない状態で、フィールド演算を行い、デフォルトの値として0（またはN）を入れておきます。
- 上記の自動車モードの条件に従って、属性条件で選択しながら、フィールド演算で通行可能なところに1（またはY）を設定します。
- 自動車モード用のコスト（所要時間）のフィールドを作成します（例：vehicle_minute）。
- 型はDoubleとします。単位としては分というつもりです。
- 上記の自動車モードの条件に従って、属性条件で選択しながら、フィールド演算で所要時間を計算します。Shape_Lengthという長さのフィールド（単位：メートル）を使いつつ、メートル単位の分速（時速4kmなら4000/60）で長さを割って計算します。
- 3～6の手順で、徒歩モードについても必要なフィールドを作成し、計算していきます。
ネットワークデータセットの作成
- ネットワークデータセットを作成するファイルジオデータベース内に、フィーチャデータセットを作成します。カタログウィンドウで、ファイルジオデータベースを右クリックし、「新規」⇒「フィーチャデータセット」の順にクリックしてください。座標系は道路中心線で設定した投影座標系にしましょう。
- カタログウィンドウで、作成したフィーチャデータセット内に、投影座標系に変換した道路中心線データを移動（またはコピー）させます。
- 「ネットワークデータセットの作成 (Create Network Dataset)」ツールを使って、作成したフィーチャデータセットをもとに、新しくネットワークデータセットを作成します。
- “ターゲットフィーチャデータセット”は作成したフィーチャデータセット、”ネットワークデータセット名”は任意の名前、”ソースフィーチャクラス”は道路中心線データを選び、”高度モデル”は”高度フィールド”のままにして「実行」します。
- 作成に成功すると、マップにネットワークデータセットが追加されますので、一度マップから削除します。
- マップに追加されている状態では、設定の変更ができないためです。
- カタログウィンドウで、作成されたネットワークデータセットを右クリックして「プロパティ」を表示します。ネットワークデータセットのプロパティで、モード別の設定を行います。
- 「移動属性」をクリックし、「コスト」タブを開いて、画面右の三本線のメニューボタンをクリックし、「新規作成」をクリックします。
- “時間”カテゴリの新しいコストが作成されますので、名前を「所要時間（自動車）」とします。
- エバリュエーターのエッジ欄を確認し、順方向となっている行のタイプを「フィールド スクリプト」に変更したうえで、値欄をクリックして、”x”（フィールド スクリプトの設定ボタン）をクリックし、フィールドの一覧から、道路中心線データの5で設定した自動車モード用のコストフィールドをダブルクリックして「OK」をクリックして閉じます。
- 6・7の手順で、徒歩モード用のコストを作成してください。
- 「規制」タブをクリックし、同じように「新規作成」をメニューからクリックして、「自動車通行不可」という名前に変更します。
- エバリュエーターについても同様に、タイプを「フィールド スクリプト」に変更し、禁止欄に「!vehicle_YN! == 0」のように設定します。
- コストと同様に、フィールドスクリプトを設定しますが、こちらでは条件式を入力します。フィールドの一覧から通行可/不可のフィールドをダブルクリックし、半角スペースを空けて、「 == 0」と半角で入力します。
- 徒歩についても同じように「規制」を作成してください。
- 「移動モード」タブで、新規作成を行い、名称を「自動車」にします。
- タイプは「運転」、インピーダンスは「所要時間（自動車）」を選び、規制は「自動車通行不可」にチェックを入れます。
- 同じように「徒歩」の移動モードを作成してください（タイプは「徒歩」になります）。
- コスト、規制、移動モードの設定が終われば、「OK」をクリックして、プロパティを閉じます。
- 「ネットワークの構築 (Build Network)」ツールを起動して、ネットワークデータセットを選び、「実行」をクリックします。
- 警告が表示されるかもしれませんが、実際に使ってみてあまり問題がなければ無視しても構いません。
ネットワーク分析の実行
ネットワークデータセットとして再びマップに追加されているはずですので、ネットワーク分析を実行してみてください。詳細な方法はテキスト20章を確認してください。
(c) Takashi Kirimura