GISソフト「SIS」こんなときはどうする！？ Part4 トポロジー編

前回に続き、SISユーザーサポートにお寄せいただいたご質問から、SISの操作に役立つ情報をご紹介します。

今回は、「トポロジー」データの特長や非トポロジーデータとの動作の違いなど、トポロジーの基本的な内容から具体的な活用例までをご紹介します。

ネットワークデータの解析や地籍図の管理に便利！

トポロジーとは、図形データの空間的な位相関係を定義する概念です。

位相関係は図形どうしの位置関係や接続関係を管理するもので、例えば、地図上の道路の交差関係が該当します。SISはトポロジー構造のデータを作成、解析できるGISです。

トポロジーの特長を活かして主に以下のシーンで利用できます。

• 道路などのネットワークデータの解析
  （接続関係や交差関係が重要な意味を持つデータ）
• 地籍や行政界のデータなど、多数の面が接するデータの管理

トポロジーデータの特徴とメリット

具体的な活用例をご紹介する前に、トポロジーデータの動作をもう少し詳しく確認しましょう。

特徴として以下があげられます。

• アイテムを移動すると、隣接した他のトポロジーアイテムも連動して移動する
• 隣接したトポロジーデータは、互いのアイテムの情報をもつため、通行止め等の情報を利用した解析ができる

表1はトポロジーと非トポロジーデータの動作の違いについてまとめたものです。見た目は同じですが、動きが異なることがお分かりいただけると思います。

また、名前も非トポロジーデータと異なり、点形のアイテムをノード、線形のアイテムをリンク、面形のアイテムをトポロジーポリゴンと呼びます。

大量の情報を最小限の形で保存できるのもメリットといえます。例えば、行政界の境界線をライン（非トポロジー）で作図すると、境界線には2つのラインが重なります。

この場合、各境界線を別々に描くのは手間がかかるうえ、1つの境界線を変更すると、その周囲の境界線も同様に変更する必要がでてきます。そのため、境界間に隙間ができたり、データの不整合が発生しやすくなります。

一方、トポロジーでデータを構築すると、ラインアイテムを重複して作図する必要はなく、図形は最小限のデータ構成になります。

表1：トポロジーと非トポロジーデータの動作の違い

	トポロジー構造 （ノード、ライン、トポロジーポリゴン）	非トポロジー構造 （ポイント、ライン、ポリゴン）
ルート検索 （ネットワーク解析）	通行止めなどの情報の設定が可能 （例）迂回ルート検索ができる	通行止めなどの情報の設定は不可
アイテムの移動 （地籍や行政界データ の管理）
	隣接アイテムが連動して移動	隣接アイテムは連動して移動しない

トポロジーデータを作るには？

トポロジーを利用して道路のネットワーク解析を行う場合、まずデータを用意する必要があります。

例えば、全国デジタル道路地図（DRM）は、最初からトポロジーの状態になっているので、変換せずにそのままご利用いただけます。

ラインなどの非トポロジーデータでネットワーク解析する場合は、トポロジーに変換して利用します。

ラインを選択し、「トポロジー」タブの「トポロジー変換」コマンドや「リンクに変換」コマンドを実行します（図1）。

図1：ある区域の道路のラインデータをトポロジーに変換

トポロジーデータを分かりやすく可視化するには？

トポロジーに変換したラインは、元のラインと見た目は同じです。トポロジーであることを分かりやすくしたい場合は、「トポロジー主題図」を利用します。

一方通行などの交通規制情報を設定すると、シンボルで表示され、視覚的に分かりやすくなります（図2）。

図2：トポロジー主題図を設定
（通行止め、一方通行、端ノードをシンボルで表示）

交通規制情報を考慮して最短距離ルートを検索

データをトポロジーに変換すると、道路（リンクアイテム）には通行止めや一方通行などの交通規制情報を、また、交差点（ノードアイテム）には右左折禁止など進行方向を設定できます。さらにそれを考慮したルート検索が可能です（図3）。

図3：交通規制情報を考慮した迂回ルート検索結果

※ルート検索は非トポロジーデータでも可能ですが、交通規制情報を考慮した高度なルート検索を行う場合は、トポロジー変換が必要です。

最短到達時間のルート検索

トポロジーデータを利用すると、ルート検索でフォーミュラを指定した検索を行えます。

例えば、速度の情報を利用したフォーミュラ「距離/速度」（例：_length#/speed#）を指定して最短到達時間でルートを検索することができます（図4）。

図4：フォーミュラを指定した最短到達時間のルート検索

おわりに

いかがでしたでしょうか。便利なトポロジーの機能、ぜひご活用ください。

このシリーズでは、皆様のお悩みを解決しながらSISの便利な機能についてご紹介していきたいと思いますので、どうぞお楽しみに！

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＜地図データ出典＞
Open StreetMap data © OpenStreetMap Contributors

※この記事は、GIS NEXT第82号に掲載された記事を編集したものです。