溶岩流の危険度の調査
火山が噴火した場合、地域の住民が避難するのに必要な時間は、 場合によって異なります。 溶岩流は麓に向かって流れ、急斜面にさしかかると、その流れは加速度を増していきます。 1990 年代の初頭に、ハワイ島南東のプナ地域に位置する町カラパナの住民は、溶岩流が通り過ぎるまで数日間避難していましたが、結局、町が溶岩流に飲み込まれてしまいました。 一方、1950 年に発生した溶岩流はマウナ ロアの西側の斜面を下り、4 時間程度で海に到達しました。 自然科学者たちはハワイ島の地盤移動を常時監視していますが、噴火地点の麓に居住している住民に対し、どの段階で事前に避難勧告を出せばよいかを把握していません。
緊急時対応要員や政府が立案できるのは、避難のシナリオです。 溶岩流災害の危険度が高い地域とその地域で暮らしている住民の数がわかれば、緊急時対応要員は緊急避難所を設営して物資を送る場所を特定することができます。 そうすることで、解析を始める前に、ハワイ島の溶岩流の危険度が高い地域と人口分布に関する知識を得られます。
危険区域をフィルターする
最初に、溶岩流の危険区域と火山避難所に関する情報を含む Web マップを開きます。 次に、危険区域をフィルターして、最も危険度が高い区域のみを表示します。
- Map Viewer で Shelter Access Analysis Web マップに移動します。
凡例から、島は溶岩流の危険度に応じて、危険度が極度に高い区域 (濃い赤) から危険度が極度に低い区域 (薄い灰色) まで 9 つのカテゴリーに分けられていることがわかります。 このマップには、火山と緊急避難所の場所も表示されています。
次に、サイン インして、マップのコピーを保存します。
- リボンで [サイン イン] をクリックします。 ArcGIS の組織アカウントにサイン インします。
注意:
組織アカウントがない場合は、ソフトウェア アクセスのオプションをご参照ください。
- [コンテンツ] (暗い背景の) ツールバーで、[保存と開く] をクリックしてから [名前を付けて保存] を選択します。
- [マップの保存] ウィンドウで、次の情報を設定します。
- [タイトル] のテキストを削除し、「Hawaii Island Shelter Access」と入力します。
- [カテゴリー] で、[Tutorial data / Tutorial Start Data] カテゴリーを削除します。
- [サマリー] のテキストを削除し、「Map showing areas of high lava flow risk and areas within 15 minutes of a shelter」と入力 (またはコピーして貼り付け) します。
- [保存] をクリックします。
マップのコピーを保存しました。 自動的にコピーが表示されます。 これで、変更、データの調査、解析を行う準備ができました。
マップには溶岩流の危険度が高いエリアと低いエリアの両方が表示されています。 危険度が高いエリアに関心があるため、レイヤーをフィルターして、危険度が高いエリアのみを表示します。
- [レイヤー] ウィンドウで、[Lava Flow Hazard Zones] レイヤーをクリックして選択します。
レイヤーを選択すると、[レイヤー] ウィンドウでそのレイヤーの横に青いバーが表示されます。
- [設定] (明るい背景の) ツールバーにある [フィルター] をクリックします。
![[設定] ツールバーの [フィルター] ボタン](GUID-F0944822-22D3-4E04-B087-D0D0B5DC5CAB-web.png "[設定] ツールバーの [フィルター] ボタン")
- [フィルター] ウィンドウで、[新しく追加] をクリックします。 デフォルトの条件が [Severity Code が High Hazard と等しい] になっていることを確認します。
マップには、危険度が高いエリアのみが表示されます。 危険度が非常に高いエリアと極度に高いエリアもあるため、それらをフィルターに追加します。
- [新しく追加] をクリックします。 [Severity Code が Very High Hazard に等しい] という条件を作成します。
- [新しく追加] をクリックします。 [Severity Code が Extremely High Hazard に等しい] という条件を作成します。
これで、フィルターに 3 つの条件が作成されました。 デフォルトでは、フィルターはすべての条件を満たすフィーチャのみを表示します。つまり、各フィーチャの危険度評価は 1 つであるため、データはマップにまったく表示されていません。 フィルターの動作を変更し、すべての条件ではなく、1 つの条件に一致する結果が表示されるようにします。
- [次のフィーチャを表示] で [次のすべてに一致] をクリックし、[次のいずれかに一致] を選択します。
溶岩流災害の危険度が最も高い 3 つの区域がマップに表示されます。 これらのエリアを分析します。
- [フィルター] ウィンドウで [保存] をクリックします。
住民が暮らしている場所の視覚化
次に、国勢調査データを使用して、島のどの地域に住民が暮らしているかを把握します。 危険度が高いエリアで暮らす住民の数がわかれば、緊急避難所が必要となる場所やその規模を計画するのに役立ちます。
マップには国勢調査区のレイヤーが含まれています。国勢調査区とは、米国国勢調査局が人口情報を報告している、最も狭い地理エリアです。 デフォルトでは、このレイヤーはオフになっているため、マップ上には表示されていません。 オンにして、表示される内容を確認します。
- [レイヤー] ウィンドウの [Census Blocks (2020)] で、[Show Census Blocks (2020)] ボタンをクリックします。
レイヤーがオンになり、マップに表示されます。 国勢調査区は危険区域の下に表示されているため、見えにくい可能性があります。 レイヤーの順序を変えて、国勢調査区が危険区域の上に表示されるようにします。
- [再配置: Census Blocks (2020)] ボタンを [Lava Flow Hazard Zones] レイヤーの上方にドラッグします。
これでレイヤーが見やすくなりましたが、このレイヤーのスタイルでは、どこにどれだけの数の住民が暮らしているのかがわかりません。 人口の視覚化に適したスタイルに変更します。
- [レイヤー] ウィンドウで、[Census Blocks 2020] レイヤーをクリックして選択します。
- [設定] ツールバーの [スタイル] をクリックします。
[シンボル] ウィンドウが表示されます。 レイヤーが現在、マップに表示する [Population (2020)] の属性でスタイル設定されていることがわかります。
デフォルトでは、レイヤーのスタイルは、[数と量 (色)] で設定されています。 人口が多い国勢調査区は、マップ上で濃い色で示されています。 一見すると、知りたい情報 (ハワイ島のどこに住民が暮らしているか) を示しているように思えます。 しかし、このスタイルは、大きく異なる可能性がある、各国勢調査区の規模を考慮していません。 広い国勢調査区に多くの住民が暮らしているかもしれませんが、狭い国勢調査区の人口密度の方が高い可能性があるのです。 人口密度をより適切に視覚化するために、ドット密度スタイルを使用します。
- [スタイルの選択] で、[ドット密度] をクリックします。
マップ上のレイヤーがドット密度スタイルを使用して再描画されます。 このスタイルでは、1 ドットが一定数の何か (今回のマップでは一定数の人) を表します。 ドットはデフォルトでは赤色のため、赤の危険区域が背景では見にくくなります。 色を変更します。
- [ドット密度] スタイルで、[スタイル オプション] をクリックします。
- [凡例] で、シンボルをクリックします。
- [シンボル スタイル] ウィンドウで、[ドットの色] ボタンをクリックします。
[色の選択] ウィンドウが表示されます。 ドットを黒に変更すると、ほとんどの背景で目立つようになります。 正確な色を設定するには、# 記号とそれに続く 6 文字のコードからなる、16 進数コードを使用するのが最適です。 黒の 16 進数コードは #000000 です。
- [色の選択] ウィンドウの 16 進数コード ([#]) で、テキストを「000000」に置き換えます。
- [完了] をクリックします。 [スタイル オプション] ウィンドウで [完了] をクリックします。
マップ上で、人口を表すドットが黒で表示されます。
注意:
1 ドットが表す人数は、ズームの範囲に応じて変わります。 サンプル画像では、1 ドットは 45 人を表しています。 今回のマップでは、1 ドットが表す人数が異なる可能性があります。
国勢調査区ポリゴン内にドットがランダムに散在しているため、この視覚化スタイルでも人々の居住地を正確に示すことはできません。 しかし、国勢調査区は細分化された地理エリアであるため、ドット密度スタイルは島内の人口分布を比較的正確に表しています。
この視覚化スタイルに基づくと、住民の大部分が島の外周部で暮らしており、西はホルアロア周辺、東はヒロ周辺に人口が集中しています。 ホルアロアの住民の大部分は危険性が高い区域の外部にいますが、ヒロの住民の大部分は危険性が高い区域の内部にいます。
- [シンボル] ウィンドウで [完了] をクリックします。
- [コンテンツ] ツールバーで [保存と開く] をクリックして [保存] を選択します。
危険区域をフィルターし、危険性が高い区域のみを表示しました。 また、ドット密度スタイルを使用して、人口を視覚化しました。 次に、火山避難所にすぐにアクセスできるエリアを見つけるために解析を行います。
緊急避難所へのアクセスの分析
データを調査し、ハワイ島の溶岩流危険区域と人口分布について知識を得たので、ArcGIS Online の解析ツールを使用して、住民がすぐに緊急避難所にアクセスできるかどうかを確認します。 解析ツールは、データを変換するプロセスを実行し、元のデータだけでは見つけられない可能性のある新たな知見を提供できます。
移動エリアの生成
はじめに、緊急避難所の周囲に移動エリアを生成して、それぞれのアクセシビリティーを解析します。 移動エリアの解析では、道路ネットワークに基づく距離または予想移動時間を使用して、ある場所または一連の場所から到達圏内にあるエリアを明らかにします。 到達圏の値を 15 分に設定して、アクセスしやすい避難所を定義します。 これは任意に選択された値であるため、これ以外の値を使用して解析を繰り返し実行し、結果がどのように変わるかを確認するとよいでしょう。
この解析は、緊急事態のモデル化を目的として実行するものではありません。 実際の緊急事態では、どのようなことが起きるかわかりません。 避難経路が溶岩流で封鎖されたり、交通渋滞が発生したり、緊急避難所自体が溶岩流の通過点上にあったりすることが考えられます。 その一方で、島内のどの地域が避難所にアクセスしやすく、どの地域がアクセスしにくいかを把握しておくことは有効な事前対策にもなります。
- [設定] ツールバーの [解析] をクリックします。
注意:
[解析] ボタンが表示されない場合は、ArcGIS 管理者に問い合わせてください。 解析の実行に必要な権限がない可能性があります。 空間解析のライセンス要件の詳細をご参照ください。
- [解析] ウィンドウで、[ツール] をクリックします。
- 検索バーに「移動エリアの生成」と入力します。 結果のリストで、[移動エリアの生成] ツールをクリックします。
[移動エリアの生成] ツールは、道路ネットワークに沿って一定の移動時間または移動距離以内に到達できるエリアを計算します。 この場合、避難所まで 15 分の到達圏を計算します。 まず、避難所を入力レイヤーとして設定します。
- [入力レイヤー] で [レイヤー] をクリックします。
- [レイヤーの選択] ウィンドウで [Emergency Shelters] を選択します。
次に、運転時間を設定します。
- [移動モード] で、[運転時間] が選択されていることを確認します。
- [カットオフ] に「15」と入力し、[追加] をクリックします。[カットオフ単位] が [分] に設定されていることを確認します。
避難所から離れるのではなく、向かうのにかかる自動車移動時間を解析するので、移動方向を変更します。
- [移動方向] で [入力位置へ] を選択します。
また、各避難所の移動エリアに解析結果を重複させるのではなく、単一のフィーチャに結合させます。 特定の避難所へのアクセスではなく、避難所へのアクセスエリア全体を総合的に把握したいので、結果を結合させることは理にかなっています。
- [重なりポリシー] で、[結合する] を選択します。
最後に、結果のレイヤーに名前を付けます。
- [出力名] に「Shelter in 15 Minutes」と入力し、自分の名前またはイニシャルを付加して、組織内で一意の名前にします。
注意:
ArcGIS 組織に同じ名前で 2 つのレイヤーを作成することはできません。 レイヤー名にユーザーのイニシャルを追加すると、組織の他のユーザーもこのチュートリアルを完了することができます。 レイヤーが作成されたら、マップ内で名前を変更してイニシャルを削除できます。基になるデータ レイヤーの名前には影響しません。
解析ツールを実行すると、クレジットを消費します。 クレジットは、ArcGIS Online で使用される通貨です。 クレジットは、解析の実行、フィーチャの保存、ジオコーディングなど、特定の処理を行う際に消費されます。 解析を実行する前に、消費されるクレジットの数を確認することをお勧めします。 解析ツールの実行中、クレジット コストは通常、フィーチャの数にツールのクレジット コストを乗算することで計算されます。
- [クレジットの推定] をクリックします。
この解析では 15 クレジットが消費されます。
- [実行] をクリックします。
ツールが実行されます。 完了するまで数分かかります。
- [解析] ウィンドウの [履歴] タブをクリックします。
ツールのステータスが表示されます。 ツールが終了すると、出力レイヤーがマップに表示されます。 このマップには、避難所まで 15 分以内で到達できる島内の地域が表示されます。
人口が最も密集しているホルアロアおよびヒロの周辺地域を含む、島内の人口密集地のほとんどが移動エリアに含まれており、緊急避難所に比較的迅速に到達できます。 ただし、島の南西部や、ヒロの南側エリアの一部など、移動エリアに含まれていない人口密集地がいくつかあります。 これらの場所には新しい避難所が必要かもしれません。
解析結果のレイヤーが組織内で一意の名前になるように、自分の名前またはイニシャルを付加しました。 マップのレイヤー名を変更して、名前やイニシャルを削除することができます。
- [レイヤー] ウィンドウで、[Shelter in 15 Minutes] の [オプション] ボタンをクリックして [名前の変更] を選択します。
- レイヤー名から名前またはイニシャルを削除し、[OK] をクリックします。
注意:
マップ内のレイヤーの名前を変更しても、データセットの名前は変更されません。データセット名はアカウントに保存され、マップとは独立して存在します。
危険区域を組み合わせる
解析を実行したので、避難所へのアクセスに関する重要な情報がマップにできるだけ明確に表示されるようにします。 マップには多数のレイヤーがあり、その多くが重なっているため、マップが読みづらくなっています。 何より、危険区域のレイヤーに 3 種類のシンボル (危険度が高い、非常に高い、極度に高い) が含まれているため、マップがより複雑になっています。
危険度が中程度の区域と低い区域はすでに除外してあるため、危険区域の深刻度は特に重要ではありません。 別の解析ツールを実行して、危険区域を単一のフィーチャに結合し、マップの複雑さを軽減します。
- [履歴] ウィンドウで、[ツール] タブをクリックします。
[移動エリアの生成] ツールに戻ります。
- [戻る] ボタンをクリックします。
- 検索バーに「ディゾルブ」と入力します。 [境界のディゾルブ] ツールをクリックします。
この解析ツールは、レイヤー内の複数のフィーチャを単一のフィーチャに結合します。 各避難所の移動エリアを単一の移動エリア フィーチャに結合した、[移動エリアの生成] ツールの [ディゾルブ] オプションと似た働きをします。
- [入力フィーチャ] で、[レイヤー] をクリックします。 [レイヤーの選択] ウィンドウで、[Lava Flow Hazard Zones] をクリックします。
解析ツールは入力フィーチャのフィルターまたは選択を考慮します。つまり、ツールは危険度が高い区域のみで実行され、除外した危険度が中程度および低い区域は無視されます。 このツールには、フィーチャの結合方法を変更するためのパラメーターがありますが、今回の解析ではどれも変更する必要はありません。
ヒント:
解析ツールのパラメーターの詳細を確認するには、パラメーターの横にある情報ボタンをクリックします。
- [出力名] に「Combined High Hazard Zone」と入力して、自分の名前またはイニシャルを付加します。
- [クレジットの推定] をクリックします。
このツールは 0.011 クレジットのみ消費します。
- [実行] をクリックします。
ツールが実行されます。 しばらくすると、新しいレイヤーがマップに追加され、危険度が高い区域が単一のフィーチャとして表示されます。 元の危険区域のレイヤーは不要になったため、マップから削除します。
- [レイヤー] ウィンドウで、[Lava Flow Hazard Zones] の [オプション] ボタンをクリックして [削除] を選択します。
- [Combined High Hazard Zone] の [オプション] ボタンをクリックし、[名前の変更] を選択します。 自分の名前またはイニシャルを削除して、[OK] をクリックします。
さらに、マップ上のレイヤーの順序を変更します。 デフォルトで、解析結果のレイヤーは [レイヤー] ウィンドウの最上部に追加されました。 両レイヤーにはポリゴン フィーチャがあります。ポリゴン フィーチャはポイント フィーチャ (避難所や火山など) の下に表示すると最適です。
- [Shelter in 15 Minutes] レイヤーを [Census Blocks (2020)] レイヤーの下にドラッグします。 [Combined High Hazard Zone] レイヤーを [Shelter in 15 Minutes] レイヤーの下にドラッグします。
マップ上で、これらのレイヤーが他のレイヤーの下に表示されるようになりました。
マップのスタイル設定
見やすいマップになりましたが、まだ改善の余地があります。 結合した危険区域はデフォルトで青色になっていますが、危険が直感的には伝わらないため、オレンジ色に変えて、アウトラインを赤色にします。
- [レイヤー] ウィンドウで、[Combined High Hazard Zone] が選択されていることを確認します。 [設定] ツールバーの [スタイル] をクリックします。
- [スタイル] ウィンドウの [場所 (単一シンボル)] で [スタイル オプション] をクリックします。
- [シンボル スタイル] ボタンをクリックします。
ドット密度スタイルを変更したときと同様に、16 進数コードを入力して危険区域の色を変更します。 単色だったドットとは異なり、危険区域のポリゴンの塗りつぶし色とアウトライン色の両方を変更する必要があります。
- [シンボル スタイル] ウィンドウで [塗りつぶし色] ボタンをクリックします。
- [色の選択] ウィンドウの 16 進数コード ([#]) に「ff7900」と入力します。 [完了] をクリックします。
- [シンボル スタイル] ウィンドウで [アウトライン色] ボタンをクリックします。 色を 16 進数コード「ff0000」に変更し、[完了] をクリックします。
- [シンボル] ウィンドウで [完了] をクリックします。
危険区域のポリゴンがオレンジ色と赤色になり、危険度を伝えるのにより適したマップになります。
避難所の周囲の移動エリアが危険区域に対して目立つように、補色の青色でスタイル設定します。
- [レイヤー] ウィンドウで、[Shelter in 15 Minutes] をクリックして選択します。
[スタイル] ウィンドウが自動で変わり、選択したレイヤーのスタイル オプションが表示されます。
- [スタイル] ウィンドウの [位置 (単一シンボル)] で [スタイル オプション] をクリックします。
- [シンボル スタイル] ボタンをクリックします。 [シンボル スタイル] ウィンドウで [塗りつぶし色] ボタンをクリックします。
- 16 進数コードを「047ccc」に変更し、[完了] をクリックします。
移動エリアのポリゴンには道路に沿う細い部分が多数あります。 場所によっては、これらの部分が細すぎて塗りつぶし色を適用できず、アウトラインのみになっています。 その結果、これらの細い部分が不規則に見えたり、見づらくなったりする可能性があります。 アウトラインを削除し、ポリゴン全体が塗りつぶし色で表示されるようにすることで、この問題を解決します。
- [シンボル スタイル] ウィンドウの [アウトライン色] で、[色なし] ボタンをクリックします。
アウトラインが削除されます。
- [シンボル] ウィンドウで [完了] をクリックします。
デフォルトでは、移動エリアのポリゴンには透過表示が適用されています。 透過表示はレイヤーの下のフィーチャを見るのに便利ですが、一部の場所ではレイヤーが見えづらくなる可能性もあります。 このレイヤーは今回のマップで最も重要なものの 1 つなので、透過表示をなくします。
- [設定] ツールバーにある [プロパティ] をクリックします。
- [表示設定] セクションの [透過表示] で、スライダーを [0] パーセントにドラッグします。
同様に、ドット密度レイヤーに透過表示を適用し、下の移動エリアが見えるようにします。
- [レイヤー] ウィンドウで、[Census Blocks (2020)] レイヤーを選択します。 [プロパティ] ウィンドウの [透過表示] で、スライダーを [30] パーセントにドラッグします。
これでマップが完成しました。 避難所から 15 分以内のエリア、危険区域、人口のドットを同時に確認できます。 これらのレイヤーを使用することで、住民が緊急避難所にすぐにアクセスできる地域とそうでない地域を判別できます。
- マップを保存します。
このチュートリアルでは、解析ツールを使用して、ハワイ島の緊急避難所にアクセスできる住民を特定しました。 今回の解析に基づいて、避難所に 15 分以内に到達できない住民の近くの避難所位置をさらに特定することが有益となるでしょう。 解析を改善するために、他の到達圏の計算を試したり、避難時に支援を必要とする可能性がある住民が暮らすエリアを緊急時対応要員が特定しやすくなるように、自動車所有率などの人口危険因子を示すレイヤーを追加したりすることもできます。
現在の島の分析に使用した条件は災害発生時と同じではないかもしれませんが、このような分析は地方自治体や緊急時対応要員が十分な備えをするのに役立ちます。
他のチュートリアルについては、チュートリアル ギャラリーをご覧ください。
