6.3. Lesson: ネットワーク分析

2点間の最短距離を計算することは、一般的なGISタスクです。このためのツールは プロセシングツールボックス で見つけることができます。

このレッスンの目的 ネットワーク分析 アルゴリズムを使うことを学びます。

6.3.1. Follow Along: ツールとデータ

すべてのネットワーク解析アルゴリズムは プロセシング - > ネットワーク分析 メニューにあります。利用可能なツールがたくさんあることがわかります：

プロジェクト exercise_data/network_analysis/network.qgz を開いてください。2つのレイヤーが含まれています:

• network_points

• network_lines

network_lines レイヤには、道路網を理解するのに役立つスタイルがすでにあります。

最短経路ツールは、ネットワークの2点間の最短経路または最短経路を計算する方法を提供します:

• 地図上で選択された始点と終点

• 地図上で選択された始点と、ポイントレイヤから取得された終点

• ポイントレイヤから取得された始点と地図上で選択された終点

では始めましょう。

6.3.2. 最短経路を計算する（２地点間）

ネットワーク解析 ► 最短経路（2地点間） を使うと、地図上の二つの手動で選択した地点間の最短距離を計算できます。

この例では、2地点間の 最短 （最速ではない）経路を計算します。

1. 最短経路（指定始点から指定終点） アルゴリズムを開きます

2. Network_lines を ネットワークを表すベクタレイヤ に選択します

3. 計算するパスの種類 に 最短 を使用します

   この2点を解析の起点と終点とします:

   

4. 始点(x, y)`の隣にある :guilabel:...` ボタンをクリックし、絵の中の Starting Point` とタグ付けされている場所を選択します。正確に選択するために、スナップオプションを有効にしてください。クリックした地点の座標が追加されます。

5. 同じことをしますが、 終点 に Ending point というタグが付けられた場所を選びます。

6. 実行 ボタンをクリックします：

   

7. 選択したポイント間の最短パスを表す新しいラインレイヤが作成されます。 network_lines レイヤのチェックを外して、結果をよりよく確認します。

   

8. 出力レイヤの属性テーブルを開きます。始点と終点の座標と コスト を表す3つのフィールドが含まれています。

   最短 を 計算するパスの種類 として選択したので、 コスト は2つの位置間の 距離 をレイヤ単位で表します。

   この場合、選択された点の間の 最短 の距離は約1000メートルです。

   

ツールの使い方がわかったので、他の場所も自由に試してください。

6.3.3. Try Yourself 最速径路

前の演習と同じデータを使用して、2点間の最速経路を計算してみます。

始点から終点までどのくらいの時間が必要ですか？

答え

1. ネットワーク解析 ► 最短経路（指定始点から指定終点） を開き、ダイアログを以下のように埋めます:

   

2. 計算するパスの種類 が 最速 であることを確認します。

3. 実行 をクリックしてダイアログを閉じます。

4. 出力レイヤの属性テーブルを開きましょう。 cost フィールドには、2点間の移動時間が（時間単位で）表示されます。

   

6.3.4. Follow Along: 高度なオプション

ネットワーク解析ツールのいくつかのオプションを調べてみましょう。 前の演習 では、2点間の 最速 のルートを計算しました。ご想像のとおり、時間は移動 速度 によって異なります。

これまでの演習と同じレイヤと開始点、終了点を使用します。

1. 最短経路（指定始点から指定終点） アルゴリズムを開きます

2. 入力レイヤ、 開始点 (x, y) 、 終了点 (x, y) を先程と同じように埋めます

3. 計算するパスの種類`として ``最速` を選択します

4. 詳細パラメータ メニューを開きます

5. デフォルトの速度 (km/h) をデフォルトの 50 から 4 に変更します

   

6. 実行 をクリックします

7. アルゴリズムが終了したら、ダイアログを閉じて、出力レイヤの属性テーブルを開きます。

   cost フィールドには、選択した速度パラメータに応じた値が含まれます。 cost フィールドを、端数のある時間から、より読みやすい 分 の値に変換できます。

8. アイコンをクリックしてフィールド計算機を開きます

9. 経路のコストを格納するために新しいフィールド minutes を追加します。

   

これだけです！これで、ネットワーク全体の速度が時速4キロの場合に、ある地点から別の地点まで何分かかるかがわかります。

6.3.5. 速度制限のある最短パス

ネットワーク解析ツールボックスには他にも興味深いオプションがあります。次の地図を見てください：

各道路の制限速度を考慮した 最速 ルートを知りたい（ラベルは 制限速度 をkm / hで表しています）。制限速度を考慮しない最短経路はもちろん紫色の経路になります。しかし、その道路では制限速度20 km / hですが、緑色の道路では100 km / h出せます！

最初の練習でやったように、ネットワーク解析 ► 最短経路（ポイント間） を使用して、手動で始点と終点を選びます。

1. ネットワーク解析 ► 最短経路（指定始点から指定終点） アルゴリズムを開く

2. ネットワークを表すベクタレイヤ パラメータに network_lines を指定します

3. 計算するパスの種類`として ``最速` を選択します

4. 先ほどと同じように、開始点 (x, y) と 終了点 (x, y) を選択します

5. 詳細パラメータ メニューを開きます

6. 速度を示す属性（フィールド） パラメータとして speed フィールドを選択します。このオプションを使用すると、アルゴリズムは各道路の制限速度を考慮に入れます。

   

7. 実行 ボタンをクリックします

8. 結果を見やすくするために、 network_lines レイヤを非表示にします

   

ご覧のとおり、最速ルートは最短ルートに対応していません。

6.3.6. サービスエリア（レイヤから）

ネットワーク解析 ► サービスエリア（始点レイヤ） アルゴリズムは次の質問に答えることができます：ポイントレイヤがあるとき、距離または時間の値が与えられると到達可能なすべてのエリアはどうなりますか？

注釈

ネットワーク解析 ► サービスエリア（始点レイヤ） は同じアルゴリズムですが、地図上のポイントを手動で選択できます。

250 メートルの距離が与えられたとき、 network_points レイヤの各ポイントからどれだけそのネットワーク上を移動できるか知りたいとします。

1. network_points 以外のレイヤのチェックを外します

2. ネットワーク解析 ► サービスエリア（始点レイヤ） アルゴリズムを開きます

3. ネットワークを表すベクタレイヤ に network_lines を選択します

4. 始点のあるベクタレイヤ に network_points を選択します

5. 計算するパスの種類 に 最短 を選択します

6. 求めたい旅行コスト パラメータに 250 を入力します

7. 実行 をクリックしてダイアログを閉じます

   

   出力レイヤは、250メートルの距離を与えられてポイント地物から到達できる最大径路を表します。

   

すごいですよね？

6.3.7. In Conclusion

これで、ネットワーク解析 アルゴリズムを使用して、最短と最速経路の問題を解決する方法がわかりました。

これで、ベクタレイヤデータに対して空間統計を実行する準備が整いました。さあ行きましょう！

6.3.8. What's Next?

次は、ベクタデータセットに空間統計アルゴリズムを実行する方法について説明します。