尺度のシステム: 値および値が表現するもの

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Spatial Analyst のライセンスで利用可能。

使用する尺度システムのタイプは、結果の値の解釈に大きく影響する可能性があります。 20 キロメートルの距離は 10 キロメートルの 2 倍であり、重量が 100 ポンドのものは 300 ポンドのものの 3 分の 1 です。 しかし、レースで第 1 位の人間が第 3 位の人間の 3 倍頑張ったとは限らず、pH が 3 の土の酸性度は pH が 6 の土の半分ではありません。 この考え方をさらに進めると、60 歳の人間はたしかに、30 歳の人間の 2 倍の年齢です。 しかし、両者のうちで年齢が上の方の人間が若い方の人間の 2 倍の年齢になるのは、一生の間に一度しかありません。

数値に関するこの議論が意味するのは、すべての数値を同じに扱うことはできないということです。 ラスター データセットで使用される計測システムのタイプを把握して、適切な演算や関数を実装し、結果を予測できるものにすることが重要です。 尺度は、比、間隔、順序、および名義という 4 つの種類に分類できます。

Spatial Analyst では、値の処理または操作を実行した場合に、これらの 4 通りの尺度の種類を特に区別しません。 ほとんどの数学演算は比率の値でうまく機能しますが、間隔、順序、または名義の値に対して乗算や除算を行ったり、平方根を求めたりすると、通常は無意味な結果になります。 一方で、間隔および順序の値に対する減算、加算、ブール論理演算は意味を持つことができます。 名義値を使用する場合は、ラスター データセット内およびラスター データセット間での属性の操作が非常に有効的であり、効率的です。

比率

比尺度のシステムの値は、線形スケール上の固定ゼロ ポイントを基準に得られます。 予測可能で意味のある結果を持つこれらの値には、数学演算を使用できます。 比尺度の例としては、年齢、距離、重量、体積などがあります。

比尺度の例
比尺度の例

間隔

日時、カレンダー年、摂氏温度のスケール、pH 値などはすべて、間隔尺度例です。 これらは線形目盛のスケール上の値ですが、時間や空間内で真のゼロ ポイントを基準とした相対値ではありません。 真のゼロ ポイントが存在していないため、計測値同士を相対的に比較することができます。ただし、率および比率の判断には適していません。

間隔尺度の例
間隔尺度の例

順序

順序値は位置を決定します。 これらの計測値は、最初、2 番目、3 番目などの位置を示しますが、強度や相対的な比率を確立するものではありません。 何かと比べてどの程度良い、悪い、健康である、または強いのかを、順序値で示すことはできません。 たとえば、レースで 1 位であった走者が 2 位の走者の 2 倍の速さであったわけではありません。 1 位の走者が勝者であるということがわかるだけで、2 位の走者よりどれだけ速く走ったかを知ることはできません。

順序値の例
順序値の例

名義

この尺度システムに関連付けられる値は、あるインスタンスと別のインスタンスを識別するために使用されます。 また、オブジェクトが関連付けられるグループ、クラス、メンバー、またはカテゴリを確立することもできます。 これらの値は品質であって数量ではなく、固定ポイントまたは線形スケールとは関係しません。 土地利用、土壌タイプ、その他の属性のコーディング スキーマが名義の尺度として利用されます。 その他の名義値としては、郵便番号、電話番号などがあります。

名義値の例
名義値の例

不連続データと連続データの違い

各セルに代入する値の 2 番目の分類基準は、値が不連続データと連続データのどちらを表しているかという点です。

不連続データ

カテゴリ データと呼ばれることもある不連続データは、ほとんどの場合オブジェクトを表します。 それらのオブジェクトは通常、クラス (土壌のタイプなど)、カテゴリ (土地利用形態など)、またはグループ (政党など) に属します。 カテゴリ オブジェクトには、定義が可能で明確な境界があります。

整数値は通常、不連続ラスター データセット内の各セルと関連付けられます。 ほとんどの整数のラスター データセットには、追加の属性情報を保持するテーブルを含めることができます。 浮動小数点値は、不連続データを表す際に利用できますが、一般的ではありません。

不連続データは、順序値または名義値を表現するのに最適です。

連続データ

連続ラスター データセットまたはサーフェスは、浮動小数点値または整数値を持つラスターによって表現することができます (浮動小数点値を持つラスターは、浮動小数ラスター データセットと呼ばれます)。 データセット内の各セルの値は、特定の尺度 (空港付近のさまざまな場所で計測するデシベル単位の騒音量など) 内で、固定ポイント (平均海面など)、コンパス方位、または特定の事象からの各場所の距離に基づいています。 連続サーフェスの例としては、標高、傾斜方向、傾斜角、原子力発電所からの放射能レベル、塩湿地が内陸部に移動する際の塩湿地からの塩分濃度などがあります。

浮動小数点のラスター データセットには、これらに関連付けられたテーブルはありません。すべてではないにせよ、ほとんどのセル値が一意で、連続データの性質上その他の関連属性は除外されるからです。

連続データは、比の値および間隔値を表現するのに最適です。

不連続データと連続データを結合すると、多くの場合は意味のない結果になります。たとえば、土地利用形態 (不連続データ) と標高 (連続データ) を加算するような場合です。 居住地という土地利用形態の値「4」を標高値 100 に加算すると、結果のラスター データセットでは 104 という無意味な値になります。

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