バランス調整されたゾーンの構築 (Build Balanced Zones) (空間統計)

サマリー

指定した条件に基づき、遺伝的成長アルゴリズムを使用して、分析範囲内で空間的に隣接したゾーンを作成します。

同数のフィーチャを含むゾーン、属性値のセットに基づく類似のゾーン、またはそれら両方を作成できます。 また、大体同じ面積のゾーン、できる限りコンパクトなゾーン、および他の変数の一定な要約統計量を維持するゾーンを選択することもできます。

[バランス調整されたゾーンの構築 (Build Balanced Zones)] ツールの詳細

使用法

  • ゾーンを作成するには、[ゾーンの作成方法] パラメーターで、[属性ターゲット][ゾーン数と属性ターゲット]、または [定義されたゾーン数] を選択します。 [属性ターゲット] を選択した場合、指定した 1 つ以上の変数のターゲット値に基づいてゾーンが作成されます。 [ゾーン数と属性ターゲット] オプションは、指定した数のゾーンで属性をバランス調整します。 [定義されたゾーン数] オプションを使用すると、フィーチャ数に基づいてゾーンを作成できます。

  • このツールは、入力ポイントまたはポリゴンを受け取ることができます。

  • [ゾーンの構築条件] パラメーターに複数の変数を指定する場合、各条件にウェイトを指定できます。 ウェイトは、ウェイト フィールドで指定された値に比例的に適用されます。

  • このツールはアルゴリズムの生成の並列処理をサポートしており、デフォルトで利用可能なプロセッサの 50 パーセントを使用します。 プロセッサの数を増減するには、並列処理ファクター環境を使用します。

パラメーター

ラベル説明データ タイプ
入力フィーチャ

ゾーンに集約されるフィーチャクラスまたはフィーチャ レイヤー。

Feature Layer
出力フィーチャ

各ゾーンに集約されるフィーチャを示す出力フィーチャクラス。 フィーチャクラスは ZONE_ID フィールドでシンボル表示され、指定した各条件の値を表示するフィールドが含まれます。

Feature Class
ゾーンの作成手法

各ゾーンの作成に使用する方法を指定します。 ゾーンは、指定されたすべての条件が満たされるまで拡大します。

  • 属性ターゲットゾーンは、1 つまたは複数の変数のターゲット値に基づいて作成されます。 各属性の目的の合計値を [ゾーンの構築条件とターゲット] パラメーターで指定する必要があります。各ゾーンは、各属性の合計値がこれらの値を超えるまで拡大します。 たとえば、このオプションを使用すると、それぞれ住民の数が 100,000 人以上で住宅の戸数が 20,000 戸以上のゾーンを作成することができます。
  • ゾーン数と属性ターゲット指定された数のゾーンが作成され、各ゾーン内で属性の合計値がほぼ均等に維持されます。 ゾーン数は [ゾーンのターゲット数] パラメーターで指定する必要があります。 各ゾーン内の属性の合計値は、属性全体の合計値をゾーン数で除算して求められた値になります。
  • 定義されたゾーン数指定された数のゾーンが作成され、各ゾーンはほぼ同数の入力フィーチャで構成されます。 ゾーン数は [ゾーンのターゲット数] パラメーターで指定する必要があります。
String
ターゲットのゾーン数
(オプション)

作成されるゾーンの数。

Long
ゾーンの構築条件とターゲット
(オプション)

考慮される変数、そのターゲット値、およびウェイト (オプション) を指定します。 デフォルトのウェイトは 1 です。これを変更しない限り、各変数は同様に寄与します。

Value Table
ゾーンの構築条件
(オプション)

考慮される変数とウェイト (オプション) を指定します。 デフォルトのウェイトは 1 です。これを変更しない限り、各変数は同様に寄与します。

Value Table
空間的制限
(オプション)

ゾーンを拡大するときの近傍の定義方法を指定します。 ゾーンは、すでにゾーン内にある少なくとも 1 つのフィーチャの近傍である新しいフィーチャにのみ拡大できます。 入力フィーチャがポリゴンの場合、デフォルトの空間的制約は [隣接エッジ コーナー] になります。 入力フィーチャがポイントの場合、デフォルトの空間的制約は [ドローネ三角形分割の切詰め] になります。

  • 隣接エッジのみ隣接するポリゴン フィーチャを含むゾーンの場合、エッジを共有するポリゴンのみが同じゾーンの一部になります。
  • 隣接エッジ コーナー隣接するポリゴン フィーチャを含むゾーンの場合、エッジまたは頂点を共有するポリゴンのみが同じゾーンの一部になります。
  • ドローネ三角形分割の切詰め同じゾーン内のフィーチャは、ゾーン内の別のフィーチャと共通の Natural Neighbor を少なくとも 1 つ持ちます。 Natural Neighbor リレーションシップは、切詰められたドローネ三角形分割に基づきます。 概念的に、ドローネ三角形分割はフィーチャの重心から三角形の重複しないメッシュを作成します。 各フィーチャは 1 個の三角形ノードです。エッジを共有しているノード同士は、互いに近傍と見なされます。 その後、これらの三角形は、凸包にクリップされ、フィーチャが凸包の外のどのフィーチャとも隣接できないことを保証します。 これがデフォルトです。
  • 空間ウェイトをファイルから取得空間リレーションシップとオプションの時系列リレーションシップは、指定の空間ウェイト ファイル (*.swm) で定義されます。 [空間ウェイト マトリックスの生成 (Generate Spatial Weights Matrix)] ツールまたは [ネットワーク空間ウェイトの生成 (Generate Network Spatial Weights)] ツールを使用して、空間ウェイト マトリックスを作成します。 空間ウェイト ファイルへのパスは、[空間ウェイト マトリックス ファイル] パラメーターで指定します。
String
空間ウェイト マトリックス ファイル
(オプション)

フィーチャ間の空間リレーションシップと、オプションで時系列のリレーションシップを定義する空間ウェイトが含まれるファイルへのパス。

File
ゾーンの特性
(オプション)

作成するゾーンの特性を指定します。

  • 等面積合計面積ができる限り近いゾーンが作成されます。
  • コンパクト性密に詰まった (コンパクトな) フィーチャを含むゾーンが作成されます。
  • 同数のフィーチャフィーチャ数が同じゾーンが作成されます。
String
考慮する属性
(オプション)

最終的なゾーンの選択時に考慮する属性と統計情報を指定します。 合計値、平均値、中央値、偏差に基づいて属性を均質化することができます。 たとえば、住宅価格に基づいてゾーンを作成している場合で、各ゾーンの総収入の平均をバランス調整したい場合、ゾーン全体で収入の平均が最も等しいソリューションが優先されます。

Value Table
考慮する距離
(オプション)

ゾーンあたりの合計距離を均質化するために使用されるフィーチャクラス。 各入力フィーチャから、このパラメーターで指定された最近接フィーチャまでの距離が計算されます。 この距離は、最終的なゾーン ソリューションを選択するときに、追加属性制限として使用されます。 たとえば、最も近い警察署から大体同じ距離にある警察の巡回管轄区域を作成できます。

Feature Layer
割合を維持するカテゴリ変数
(オプション)

ゾーンの割合に考慮されるカテゴリ変数。

Field
按分方法
(オプション)

選択したカテゴリ値に基づいて、維持される割合のタイプを指定します。

  • 内部の割合を維持各ゾーンは、指定されたカテゴリ変数について、分析範囲全体と同じ割合を維持します。 たとえば、60% がタイプ A で 40% がタイプ B のカテゴリ変数が指定された場合、この方法では、大体 60% のタイプ A のフィーチャと 40% のタイプ B のフィーチャから構成されるゾーンが優先されます。
  • 全体の割合を維持ゾーンは、ゾーン別のカテゴリ優位性の全体的な割合が、データセット全体における指定されたカテゴリ変数の割合と一致するように作成されます。 たとえば、60% がタイプ A で 40% がタイプ B のカテゴリ変数が指定された場合、この方法では、ゾーンの 60% はタイプ A のフィーチャが多数で、40% のゾーンはタイプ B のフィーチャが多数になるソリューションが優先されます。
String
個体数
(オプション)

ランダムに生成される初期シードの数。 大きなデータセットの場合、この数値を増やすと探索空間が拡大され、より優れたソリューションが見つかる可能性が高くなります。 デフォルトは 100 です。

Long
生成数
(オプション)

ゾーンの検索プロセスを繰り返す回数。 大きなデータセットの場合、最適なソリューションを見つけるために、この数値を増やすことをお勧めします。 デフォルト値は 50 回の生成です。

Long
突然変異ファクター
(オプション)

個々のシード値が新しいシードのセットに突然変異する確率。 突然変異は、すべての世代で考えられるソリューションの変異性を導入することで探索空間を拡大し、最適なソリューションへの迅速な収束を可能にします。 デフォルトは 0.1 です。

Double
出力収束テーブル
(オプション)

すべての世代で見つかった最適なソリューションの合計適合性スコアと、個々のゾーン制限の適合性スコアを含むテーブルが作成されます。

Table

arcpy.stats.BuildBalancedZones(in_features, output_features, zone_creation_method, {number_of_zones}, {zone_building_criteria_target}, {zone_building_criteria}, {spatial_constraints}, {weights_matrix_file}, {zone_characteristics}, {attribute_to_consider}, {distance_to_consider}, {categorial_variable}, {proportion_method}, {population_size}, {number_generations}, {mutation_factor}, {output_convergence_table})
名前説明データ タイプ
in_features

ゾーンに集約されるフィーチャクラスまたはフィーチャ レイヤー。

Feature Layer
output_features

各ゾーンに集約されるフィーチャを示す出力フィーチャクラス。 フィーチャクラスは ZONE_ID フィールドでシンボル表示され、指定した各条件の値を表示するフィールドが含まれます。

Feature Class
zone_creation_method

各ゾーンの作成に使用する方法を指定します。 ゾーンは、指定されたすべての条件が満たされるまで拡大します。

  • ATTRIBUTE_TARGETゾーンは、1 つまたは複数の変数のターゲット値に基づいて作成されます。 各属性の目的の合計値を [ゾーンの構築条件とターゲット] パラメーターで指定する必要があります。各ゾーンは、各属性の合計値がこれらの値を超えるまで拡大します。 たとえば、このオプションを使用すると、それぞれ住民の数が 100,000 人以上で住宅の戸数が 20,000 戸以上のゾーンを作成することができます。
  • NUMBER_ZONES_AND_ATTRIBUTE指定された数のゾーンが作成され、各ゾーン内で属性の合計値がほぼ均等に維持されます。 ゾーン数は [ゾーンのターゲット数] パラメーターで指定する必要があります。 各ゾーン内の属性の合計値は、属性全体の合計値をゾーン数で除算して求められた値になります。
  • NUMBER_OF_ZONES指定された数のゾーンが作成され、各ゾーンはほぼ同数の入力フィーチャで構成されます。 ゾーン数は [ゾーンのターゲット数] パラメーターで指定する必要があります。
String
number_of_zones
(オプション)

作成されるゾーンの数。

Long
zone_building_criteria_target
[[variable, sum, weight],...]
(オプション)

考慮される変数、そのターゲット値、およびウェイト (オプション) を指定します。 デフォルトのウェイトは 1 です。これを変更しない限り、各変数は同様に寄与します。

Value Table
zone_building_criteria
[[variable, weight],...]
(オプション)

考慮される変数とウェイト (オプション) を指定します。 デフォルトのウェイトは 1 です。これを変更しない限り、各変数は同様に寄与します。

Value Table
spatial_constraints
(オプション)

ゾーンを拡大するときの近傍の定義方法を指定します。 ゾーンは、すでにゾーン内にある少なくとも 1 つのフィーチャの近傍である新しいフィーチャにのみ拡大できます。 入力フィーチャがポリゴンの場合、デフォルトの空間的制約は [隣接エッジ コーナー] になります。 入力フィーチャがポイントの場合、デフォルトの空間的制約は [ドローネ三角形分割の切詰め] になります。

  • CONTIGUITY_EDGES_ONLY隣接するポリゴン フィーチャを含むゾーンの場合、エッジを共有するポリゴンのみが同じゾーンの一部になります。
  • CONTIGUITY_EDGES_CORNERS隣接するポリゴン フィーチャを含むゾーンの場合、エッジまたは頂点を共有するポリゴンのみが同じゾーンの一部になります。
  • TRIMMED_DELAUNAY_TRIANGULATION同じゾーン内のフィーチャは、ゾーン内の別のフィーチャと共通の Natural Neighbor を少なくとも 1 つ持ちます。 Natural Neighbor リレーションシップは、切詰められたドローネ三角形分割に基づきます。 概念的に、ドローネ三角形分割はフィーチャの重心から三角形の重複しないメッシュを作成します。 各フィーチャは 1 個の三角形ノードです。エッジを共有しているノード同士は、互いに近傍と見なされます。 その後、これらの三角形は、凸包にクリップされ、フィーチャが凸包の外のどのフィーチャとも隣接できないことを保証します。 これがデフォルトです。
  • GET_SPATIAL_WEIGHTS_FROM_FILE空間リレーションシップとオプションの時系列リレーションシップは、指定の空間ウェイト ファイル (*.swm) で定義されます。 [空間ウェイト マトリックスの生成 (Generate Spatial Weights Matrix)] ツールまたは [ネットワーク空間ウェイトの生成 (Generate Network Spatial Weights)] ツールを使用して、空間ウェイト マトリックスを作成します。 空間ウェイト ファイルへのパスは、[空間ウェイト マトリックス ファイル] パラメーターで指定します。
String
weights_matrix_file
(オプション)

フィーチャ間の空間リレーションシップと、オプションで時系列のリレーションシップを定義する空間ウェイトが含まれるファイルへのパス。

File
zone_characteristics
[zone_characteristics,...]
(オプション)

作成するゾーンの特性を指定します。

  • EQUAL_AREA合計面積ができる限り近いゾーンが作成されます。
  • COMPACTNESS密に詰まった (コンパクトな) フィーチャを含むゾーンが作成されます。
  • EQUAL_NUMBER_OF_FEATURESフィーチャ数が同じゾーンが作成されます。
String
attribute_to_consider
[[variable, function],...]
(オプション)

最終的なゾーンの選択時に考慮する属性と統計情報を指定します。 合計値、平均値、中央値、偏差に基づいて属性を均質化することができます。 たとえば、住宅価格に基づいてゾーンを作成している場合で、各ゾーンの総収入の平均をバランス調整したい場合、ゾーン全体で収入の平均が最も等しいソリューションが優先されます。

Value Table
distance_to_consider
[distance_to_consider,...]
(オプション)

ゾーンあたりの合計距離を均質化するために使用されるフィーチャクラス。 各入力フィーチャから、このパラメーターで指定された最近接フィーチャまでの距離が計算されます。 この距離は、最終的なゾーン ソリューションを選択するときに、追加属性制限として使用されます。 たとえば、最も近い警察署から大体同じ距離にある警察の巡回管轄区域を作成できます。

Feature Layer
categorial_variable
(オプション)

ゾーンの割合に考慮されるカテゴリ変数。

Field
proportion_method
(オプション)

選択したカテゴリ値に基づいて、維持される割合のタイプを指定します。

  • MAINTAIN_WITHIN_PROPORTION各ゾーンは、指定されたカテゴリ変数について、分析範囲全体と同じ割合を維持します。 たとえば、60% がタイプ A で 40% がタイプ B のカテゴリ変数が指定された場合、この方法では、大体 60% のタイプ A のフィーチャと 40% のタイプ B のフィーチャから構成されるゾーンが優先されます。
  • MAINTAIN_OVERALL_PROPORTIONゾーンは、ゾーン別のカテゴリ優位性の全体的な割合が、データセット全体における指定されたカテゴリ変数の割合と一致するように作成されます。 たとえば、60% がタイプ A で 40% がタイプ B のカテゴリ変数が指定された場合、この方法では、ゾーンの 60% はタイプ A のフィーチャが多数で、40% のゾーンはタイプ B のフィーチャが多数になるソリューションが優先されます。
String
population_size
(オプション)

ランダムに生成される初期シードの数。 大きなデータセットの場合、この数値を増やすと探索空間が拡大され、より優れたソリューションが見つかる可能性が高くなります。 デフォルトは 100 です。

Long
number_generations
(オプション)

ゾーンの検索プロセスを繰り返す回数。 大きなデータセットの場合、最適なソリューションを見つけるために、この数値を増やすことをお勧めします。 デフォルト値は 50 回の生成です。

Long
mutation_factor
(オプション)

個々のシード値が新しいシードのセットに突然変異する確率。 突然変異は、すべての世代で考えられるソリューションの変異性を導入することで探索空間を拡大し、最適なソリューションへの迅速な収束を可能にします。 デフォルトは 0.1 です。

Double
output_convergence_table
(オプション)

すべての世代で見つかった最適なソリューションの合計適合性スコアと、個々のゾーン制限の適合性スコアを含むテーブルが作成されます。

Table

コードのサンプル

BuildBalancedZones の例 1 (Python ウィンドウ)

次の Python ウィンドウ スクリプトは、BuildBalancedZones 関数の使用方法を示しています。

import arcpy
arcpy.env.workspace = r"c:\data\project_data.gdb"
arcpy.stats.BuildBalancedZones("US_Counties", "out_features", 
     "NUMBER_OF_ZONES", 5, None, None, "TRIMMED_DELAUNAY_TRIANGULATION", 
     None, None, None, None, None, '', 100, 50, 0.1)
BuildBalancedZones の例 2 (スタンドアロン スクリプト)

次のスタンドアロン Python スクリプトは、BuildBalancedZones 関数の使用方法を示しています。

# Aggregate states into zones that have a target population of approximately
# 250,000 people.  Make the zones of equal area and compact. 
 
import arcpy

# Set the current workspace (to avoid having to specify the full path to
# the feature classes each time)

arcpy.env.workspace = r"c:\data\project_data.gdb"

arcpy.stats.BuildBalancedZones("states", "out_zones", "ATTRIBUTE_TARGET", 
     None, "POPULATION 250000 1", None, "TRIMMED_DELAUNAY_TRIANGULATION", 
     None, "EQUAL_AREA;COMPACTNESS", None, None, None, '', 100, 50, 0.1)

ライセンス情報

  • Basic: Yes
  • Standard: Yes
  • Advanced: Yes

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