地図製作 - 北極海氷のマッピング
地図投影の選択
北極海氷のデータを追加し、極域とマップの目的に適合する投影法を選択することによってマップを開始します。
- ArcGIS Pro を起動します。 サイン インを求められたら、ライセンスが割り当てられた ArcGIS 組織アカウントを使用してサイン インします。
注意:
ArcGIS Pro へのアクセス権限または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。
- [新しいプロジェクト] の下の [マップ] をクリックします。
- [新しいプロジェクトの作成] ウィンドウの [名前] に「Arctic sea ice」と入力します。 必要に応じて、プロジェクトの場所を選択します。 [OK] をクリックします。
マップが表示されます。
- リボンの [表示] タブをクリックします。 [ウィンドウ] グループで [ウィンドウのリセット] をクリックし、[マッピング用にウィンドウをリセット (デフォルト)] をクリックします。
これにより、[コンテンツ] ウィンドウと [カタログ] ウィンドウが開き、他のウィンドウが閉じられます。 [カタログ] ウィンドウを使用して、マップに必要なデータを見つけます。
- [カタログ] ウィンドウで、[ポータル] タブをクリックして [Living Atlas] タブをクリックします。
- 「Arctic Sea Ice Extent」を検索します。 検索結果で、[Arctic Sea Ice Extent] フィーチャ レイヤーを右クリックして、[現在のマップに追加] をクリックします。
注意:
ArcGIS Living Atlas から [Arctic Sea Ice Extent] レイヤーにアクセスできない場合は、「ArcticSeaIceExtent ジオデータベース」をダウンロードして展開します。
1978 年以降の北極海の毎月の氷域面積を表す新しいデータがマップに表示されます。 このデータは、「ArcGIS Living Atlas of the World」を通じて「National Snow and Ice Data Center」から取得されたのものです。
マップの投影法が変更されています。 ArcGIS Pro では、マップのデフォルトの座標系は、追加される最初のレイヤー (ベースマップを除く) によって決定されます。 データが使用する座標系を特定し、それがマップに必要な座標系かどうか判断します。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[マップ] を右クリックし、[プロパティ] をクリックします。
[マップ プロパティ] ウィンドウが表示されます。
- [マップ プロパティ] ウィンドウで、[座標系] タブをクリックします。
[現在の XY] ボタンから、マップの現在の座標系が [WGS 1984 EPSG Alaska Polar Stereographic] であることがわかります。 ステレオ投影は極域には一般的ですが、面積を維持しません。 マップは氷で覆われたエリア間の視覚的な比較を提供するため、正積図法を使用する必要があります。
- 検索バーに「North Pole」と入力し、Enter キーを押します。
- [使用可能な XY 座標系] のリストで、[投影座標系] の横にある矢印をクリックして展開します。 [極座標系] を展開します。 [North Pole Lambert Azimuthal Equal Area] をクリックします。
[現在の XY] ボタンが、選択した投影座標系に更新されます。
- [OK] をクリックします。
マップが再描画されます。 今回は、アラスカとロシアの間にあるベーリング海峡がマップの上部にあります。
注意:
適切な投影法を選択する方法の詳細については、チュートリアル「適切な投影法の選択」をご参照ください。
データのコピーと再投影
次に、データをマップと同じ座標系に再投影できるように、データのローカル コピーを作成します。 後で空間解析ツールを使用して、データを理解したり視覚化したりすることが必要となる場合があります。そのような場合は、一貫した結果を得るために、座標系を一定に保つことが重要となります。 さらに、データとマップが同じ座標系を使用する場合は、ArcGIS Pro の実行速度が少し速くなります。
データのコピーを作成する前に、すべてのデータが表示可能で、コピーに使用できることを確認します。
- [コンテンツ] ウィンドウで [Arctic Sea Ice Extent] を右クリックします。 [データ設計] をクリックし、[フィールド] をクリックします。
[フィールド] テーブルが表示されます。 ここには、データのフィールドがすべて表示されます。 [表示] 列は、現在 1 つのフィールドだけが表示可能であることを示しています。 表示可能なフィールドだけをコピーできます。
- [表示] 列のヘッダーを 2 回クリックし、すべての行をオンにします。
- リボンの [フィールド] タブの [変更] グループで、[保存] をクリックします。 [フィールド] ビューを閉じます。
すべての属性が表示可能になったので、レイヤーのローカル コピーを作成します。 現在のレイヤーはサービス レイヤーで、オンラインに保存されています。 これはライブフィード レイヤーでもあり、毎月新しいデータ更新を受信します。 ローカル コピーをコンピューターに保存すると、新しいレイヤーは更新を受信しなくなりますが、レイヤーをより詳細に制御できます。 たとえば、レイヤーの座標系を変更できます。
- リボンの [表示] タブの [ウィンドウ] グループで、[ジオプロセシング] をクリックします。
- [ジオプロセシング] ウィンドウで「フィーチャのコピー (Copy Features)」を検索します。 検索結果で [フィーチャのコピー (Copy Features)] をクリックし、このツールを開きます。
- [入力フィーチャ] で [Arctic Sea Ice Extent] を選択します。 [出力フィーチャクラス] で、既存のテキストを削除して「IceExtent」と入力します。
ジオプロセシング ツールによって作成される新しいデータはどれも、デフォルトでプロジェクトのジオデータベース (Arctic sea ice extent.gdb) に保存されるため、パスを削除することができました。
注意:
入力にフィルターが含まれていることを示すメッセージが表示されます。 また、このメッセージが表示される原因となった時間フィルターには、レイヤー内のフィーチャがすべて含まれています。
[フィーチャのコピー] ツールの出力が確実にマップの座標系に再投影されるようにします。
- [環境] タブをクリックします。 [出力座標系] で、[現在のマップ [マップ]] を選択します。
注意:
[出力座標系] を設定することは、[フィーチャのコピー] ツールの実行後に [投影変換] ジオプロセシング ツールを実行することと同じです。
- [実行] をクリックします。
データセットが大きいため、ツールの実行が完了するまで、数分の時間がかかることがあります。 ツールが終了すると、[コンテンツ] ウィンドウに [IceExtent] という名前のレイヤーが追加されます。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[Arctic Sea Ice Extent] を右クリックして [削除] をクリックします。
ベースマップ レイヤーも削除します。これは、ベースマップ レイヤーが極域のマッピング用に設計されていないためです。 後で、他の背景レイヤーに置き換えます。
- [地形図 (World Topographic Map)] と[陰影起伏図 (World Hillshade)] (または他のベースマップ レイヤー) を削除します。
- [クイック アクセス ツールバー] で、[保存] をクリックして、プロジェクトを保存します。
データを理解する
あなたの目的は、このデータセットを効果的に視覚化することです。ただし、それはデータセットを理解するまでは困難です。 シンボルを設計する前に、少し時間をかけて、データセットの属性、プロパティ、およびパターンを調べます。 属性テーブルを調べ、チャートを作成して、視覚化で焦点を合わせるデータの、意味のあるサブセットを選択します。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[IceExtent] を右クリックして、[属性テーブル] をクリックします。
マップの下にレイヤーの属性テーブルが表示されます。
- 属性テーブルのフィールドを確認します。
[Year] フィールドと [Month] フィールドから、このレイヤーには 1978 年 11 月以降の月ごとに 1 つのフィーチャがあることがわかります。 [Area] フィールドと [Extent] フィールドには、どちらも百万平方キロメートル単位の値が含まれています。 多くの場合、フィールド名はデータを説明するには十分でなく、さらなる調査が必要です。 海氷面積 (sea ice area) と海氷域面積 (sea ice extent) の違いの説明を 「National Snow and Ice Data Center の Web サイト」で見つけたとします。 氷域面積には、15 パーセント以上の氷量を持つエリアが含まれます。 衛星画像で開水と氷上の融氷水を区別する難しさに対処するために、氷域面積が氷面積よりも一般的に使用されます。
元のレイヤーの名前 ([Arctic Sea Ice Extent]) から、ポリゴンが [Area] フィールドではなく [Extent] フィールドを表していることがわかります。
注意:
自動的に生成される [Shape_Area] フィールドを比較することもできます。 その値 (平方メートル単位、座標系の単位によって決定) は、[Area] フィールドよりも [Extent] フィールドの値に近いですが、正確に同じわけではありません。 レイヤーの「メタデータ」を調べると、元のデータにスムージング アルゴリズムが適用されたことがわかります。これにより、[Shape_Area] と [Extent] の値の違いを説明することができます。
- 属性テーブルを閉じます。
[マップ] ビューの上部にタイム スライダーがあり、このレイヤーが時間対応であることを示しています。 アニメーションはこのデータの表示に適した方法ですが、静的マップを作成しているため、このオプションは不要です。 時間プロパティを無効にします。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[IceExtent] を右クリックして、[プロパティ] をクリックします。
- [時間] タブをクリックします。 [レイヤーの時間] で [時間フィールドがありません] を選択します。
- [OK] をクリックします。
タイム スライダーが表示されなくなります。
このレイヤーには多くの重なり合うフィーチャがあります。おそらく、多すぎるため、すべてを 1 つの画像で表示して理解することはできません。 データに存在する重要なパターンを表示することに重点を置く必要があります。 次に、これらのパターンについて理解を深めるためのチャートを作成します。
- [IceExtent] を右クリックして [チャートの作成] をポイントし、[ライン チャート] をクリックします。
空のチャート ビューと [チャート プロパティ] ウィンドウが表示されます。
- [チャート プロパティ] ウィンドウの [日付または数値] で、[Year] を選択します。
- [数値フィールド] で [選択] ボタンをクリックし、[Extent (million km2)] をオンにします。 [適用] をクリックします。
チャートが開きます。 このチャートには、全般的な下降傾向が示されています。 チャートの最初に大きな急激変化があり、おそらく最後にも別の急激変化があります。 これは、最初と最後の年にはすべての月が含まれているわけではないためです。
注意:
データの最新の使用可能月は、ライブフィード レイヤーからいつデータをコピーしたかによって異なります。
より明確にするため、各月を独自のラインとして表示します。
- [チャート プロパティ] ウィンドウの [分割 (オプション)] で、[Month] を選択します。 [チャート プロパティの警告] ウィンドウで、[はい] をクリックします。
これでチャートに 12 のラインが表示され、それらすべてが下降しています。
このチャートから、2 月と 3 月は一貫して氷域面積が最大で、9 月 ([9]) は最小であることがわかります。 9 月には、夏季の融解がすべて完了し、冬季の氷結がまだ始まっていません。
大きなデータセットのストーリを伝えるために最適な方法の 1 つは、データの小さなサブセットのみを表示することです。 この方法の課題は、意味のあるサブセットの選択にあります。 このマップでは、9 月の氷域面積のみをマッピングします。 9 月は表示するのに最もドラマチックな月です。なぜなら、9 月は氷域面積が最小で、氷結していない北極海のアプローチを最も明確に示すためです。 また、9 月は表示するのに最も意味のある月であるかもしれません。それは、9 月に残っている氷のみが多年氷となり、より溶けにくいためです。 9 月の氷域面積が小さいほど、翌冬のアイス パックが弱くなります。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[IceExtent] をダブルクリックして、[レイヤー プロパティ] ウィンドウを開きます。
- [フィルター設定] タブをクリックし、[新しいフィルター設定] をクリックします。
- [Where 句] で、[Month] を選択します。 2 つ目のメニューは [と等しい] のままにします。 3 つ目のメニューで、[9] を選択します。
- [適用] をクリックし、[OK] をクリックします。
チャートがフィルタリングされて、[9] のラインだけが表示されます。
後でこのチャートに戻ります。 今はチャートを閉じて、マップに集中できるようにします。
- チャートと [チャート プロパティ] ウィンドウを閉じます。
マップもフィルタリングされており、フィーチャの小さくコンパクトなグループが表示されています。
氷のデータのシンボル表示
データの意味のあるサブセット (9 月) を選択したので、そのサブセットをシンボル表示して、氷で覆われる頻度が高いエリアまたは低いエリアを示します。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[IceExtent] を右クリックして、[シンボル] をクリックします。
[シンボル] ウィンドウが表示されます。 定量的なシンボルを選択して、時間的経過に伴う変化を描写します。
- [シンボル] ウィンドウの [プライマリ シンボル] で、[等級色] を選択します。
このマップは、昨年、任意のエリアが氷で覆われているときを示しています。 黄色いエリアは、数十年、氷で覆われていません。 赤いエリアは、近年、氷で覆われています。 このシンボル表示は、海氷の減少が定常現象である場合に適していますが、海氷の減少は定常現象ではありません。近年、それ以前の年よりも多くの氷が見られています。 このオーバーラップによって、ストーリーの多くの部分が不明瞭になっています。
氷で覆われた最近年をマッピングするのではなく、各エリアが氷で覆われた頻度をマッピングします。 [オーバーラップ フィーチャのカウント] ツールを使用して、これを特定できます。
- [シンボル] ウィンドウの下部にある [ジオプロセシング] タブをクリックして、[ジオプロセシング] ウィンドウを開きます。
ヒント:
[ジオプロセシング] タブがない場合は、リボンの [表示] タブをクリックします。 [ウィンドウ] グループで、[ジオプロセシング] をクリックします。
- [ジオプロセシング] ウィンドウの上部で [戻る] ボタンを 2 回、つまり検索バーが表示されるまでクリックします。
- [オーバーラップ フィーチャのカウント] ツールを検索して開きます。
- [入力フィーチャ] で、[IceExtent] を選択します。 [出力フィーチャクラス] に「IceExtent_Overlap」と入力します。
注意:
[入力フィーチャ] パラメーターには、データのサブセットのみが処理されることが表示されます。 表示される値は、海氷域面積の測定が開始されてからの年数が反映されたものです。 上記の画像では、43 フィーチャとなっており、43 年分の海氷域面積の測定を表しています。 [Arctic Sea Ice Extents] データセットは毎年更新されるため、本チュートリアル シリーズ全体を通して 44 や 45 のようにこれより大きい数値が表示されますが、これはデータセットに追加される測定値を考慮したものです。
- [実行] をクリックします。
ツールの実行には、時間がかかる場合があります。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[IceExtent] レイヤーの横にあるボックスをオフにして、レイヤーを無効にします。
新しいレイヤーには、カラー バンドが表示されます。 端にある白いエリアは、1979 年以降、ほんの数年しか 9 月に氷で覆われていません。 中央の濃い青色のエリアは、ほぼ常に氷で覆われています。
シンボルを、より滑らかなグラデーションでこの遷移をマッピングできる方法に変更します。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[IceExtent_Overlap] をクリックして、このレイヤーを選択します。 [シンボル] ウィンドウを開きます。
ヒント:
[シンボル] ウィンドウには、常に、選択したレイヤーのプロパティが表示されます。
- [プライマリ シンボル] で、[ストレッチ] を選択します。 [フィールド] が [COUNT_] に設定されていることを確認します。
[シンボル] ウィンドウの上部に警告が表示されます。 そこには、[サンプル サイズが最大値に達しました。 すべてのレコードがデータの分類に使用されているわけではありません。] と記載されています。 これは、シンボルの作成に使用された最小値と最大値が正しくない可能性があることを意味します。 [コンテンツ] ウィンドウの凡例には、1 から 6 までのカラー ランプが表示されます。 40 年以上ものデータがあることがわかっているため、最大数は少なくとも 40 であると予想されます。
- [シンボル] ウィンドウの上部で、[高度なシンボル オプション] タブをクリックし、[サンプル サイズ] を展開します。
[最大サンプル数] が 10,000 に設定されています。 これは、レイヤーの最初の 10,000 のレコードのみがサンプリングされたことを意味します。 この数値を、データセット全体をカバーするほどの大きな数値に変更します。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[IceExtent_Overlap] を右クリックして [選択] をポイントし、[すべて選択] をクリックします。
[マップ] ビューの下にある [選択フィーチャにズーム] ボタンから、レイヤーに 50,000 を超えるフィーチャがあることがわかります。
注意:
マップに表示される選択フィーチャの数が、これとは異なる場合があります。 違う日付のライブフィード データをコピーしたため、これは想定内です。
- [シンボル] ウィンドウの [最大サンプル数] に、選択フィーチャの数よりも大きな数値を入力します。 Enter キーを押します。
警告メッセージが消えます。 これで、[コンテンツ] ウィンドウの凡例に、より大きな値範囲が表示されるようになりました。
- マップ上の任意の場所を右クリックして、[解除] をクリックします。
- [シンボル] ウィンドウで、[プライマリ シンボル] タブをクリックします。
配色を反転させて、まだ氷で覆われているエリアが白色、氷が後退して海を去ったエリアが青色になるようにします。
- ヒストグラムの上で、[詳細] ボタンをクリックし、[配色を反転] をクリックします。
データをわかりにくくするグレーのアウトラインも削除します。
- [テンプレート] の横にあるシンボルをクリックします。
- 必要に応じて [プロパティ] タブをクリックし、[シンボル] タブをクリックします。 [アウトライン幅] を「0 pt」に変更します。
- [適用] をクリックします。
マップに白から青への滑らかなグラデーションが表示され、融氷を模倣します。
ベース データのシンボル表示
次に、ベース データを追加してシンボル表示します。 背景データが主題データを補完して促進するように設計されている場合にのみ、主題データ (この場合は、氷域面積のデータ) のシンボルが明確で効果的になります。 ベース データの見かけの階層が主題データよりも低くなるように、ベース データのシンボルを選択します。つまり、ベース データがマップの背景にあるように見えるようにします。
- 「IceMapData ジオデータベース」をダウンロードし、コンピューター上の場所 (たとえば、C:\ ドライブ) に展開します。
このジオデータベースには、マップのベース データが含まれています。 データは Esri と Natural Earth から取得されたものです。 各レイヤーの元のソースは「アイテム詳細」ページで検索できます。
- リボンの [マップ] タブをクリックします。 [レイヤー] グループの [データの追加] をクリックします。
- [データの追加] ウィンドウで、[IceMapData.gdb] を参照します。 [ArcticCircle] をクリックします。 Shift キーを押したまま、[NorthernMarineRegions] をクリックして、4 つのフィーチャクラスをすべて選択します。 [OK] をクリックします。
4 つのレイヤーがマップに追加されます。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[NorthernMarineRegions] レイヤーをオフにします。
後でこのレイヤーを使用して、ラベルを作成します。
- [Countries] レイヤーのシンボ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。 このレイヤーのカスタム色を作成します。
- [シンボル] ウィンドウの [シンボル] タブで、[色] メニューをクリックし、[色プロパティ] をクリックします。
- [カラー エディター] ウィンドウで、[Hex #] に「F8EBCE」と入力して、Enter キーを押します。
[現在の色] のプレビューが、薄ベージュ色に更新されます。 この色を、後でアクセスしやすいお気に入りスタイルに保存します。
- [色をスタイルに保存] をクリックします。 [名前を付けて色を保存] ウィンドウで、[名前] に「Land」と入力します。 [OK] をクリックして、[OK] をクリックします。
- [シンボル] ウィンドウで、[アウトライン幅] を「0 pt」に変更します。
- [適用] をクリックします。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[ArcticCircle] レイヤーのシンボルをクリックします。
- [シンボル] ウィンドウで [ギャラリー] タブをクリックします。 「マーカーのみ」を検索し、[マーカーのみ] 点線シンボルをクリックします。
点線と破線は、マップ内で境界線などの非物理的ライン (道路や河川などの物理的ラインではない) によく使用されます。 次に、陸地の色とのコントラストが低い色を選択します。 これにより、[ArcticCircle] ラインが表示されるが、目立たないようになります。
- [プロパティ] タブをクリックします。 [色] で、[テカテ ダスト] を選択します (色にポインターを合わせると、その名前が表示されます)。
- [適用] をクリックします。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[Graticule] レイヤーのシンボルを右クリックします。 [お気に入り] で、[Land] をクリックします。
経緯線は、陸地ではなく海に対してのみ表示されます。 経緯線は白い氷のデータに対して見栄えがよく、北極の場所を示すように集結していますが、青い氷のデータに対しては目立ちすぎます。 経緯線によって、マップのテーマから注意がそれてしまいます。
ブレンド モードを使用して、白いエリアに対しては経緯線が表示されたままで、青いエリアに対しては表示されないようにします。
- [Graticule] レイヤーが選択されている状態で、リボンの [フィーチャ レイヤー] タブをクリックします。 [効果] グループの [レイヤーのブレンド] で、[暗くする] を選択します。
[暗くする] ブレンド モードでは、レイヤーがそれ自身よりも明るい色の上にだけ描画されます。
背景レイヤーの作成
マップの背景は白です。これは、氷のレイヤーの白色と混同される可能性があります。 背景レイヤーを作成して、海をシンボル表示します。
- リボンの [挿入] タブをクリックします。 [レイヤー テンプレート] グループで、展開矢印ボタンをクリックします。
- [ポリゴン マップ メモ] をクリックします。
新しいレイヤーが [コンテンツ] ウィンドウに追加されます。 このレイヤーは空です。 このレイヤーに新しいフィーチャを追加します。
- リボンの [編集] タブをクリックします。 [スナップ] グループで、[スナップ] ボタンの下部をクリックします。 [スナップ] 切り替えボタンがオンに設定されており、[ポリライン フィーチャの最も近い始点または終点へのエンドポイント スナップ] ボタンが青色でハイライト表示されていることを確認します。
- リボンの [フィーチャ] グループで、[作成] をクリックします。
- [フィーチャ作成] ウィンドウで、[ポリゴン メモ] をクリックします。 [円] テンプレートをクリックします。
- マップで、北極をポイントします。 スナップ ラベルが [Graticule : 端点] と表示されたら、マップをクリックします。
- 世界全体が表示されるまで縮小します。 南極の近くでマップをクリックしますが、マップの円の外側はクリックしません。
- リボンの [選択] グループで、[選択解除] をクリックします。 [編集の管理] グループにある [保存] をクリックします。 [編集の保存] ウィンドウで、[はい] をクリックします。
- [フィーチャ作成] ウィンドウを閉じます。
注意:
[マップ プロパティ] ウィンドウでマップの背景色を変更できます。 代わりに、新しいレイヤーを作成しました。これは、このレイヤーには、このチュートリアルの後半で役に立つ高い柔軟性があるためです。
- [コンテンツ] ウィンドウで [Polygon Notes] をクリックします。 キーボードの F2 キーを押して、このレイヤー名を編集可能にします。 レイヤーの名前を「Ocean」に変更します。
- 必要に応じて、[Ocean] レイヤーを展開します。 レイヤーのシンボルを右クリックして、[色プロパティ] をクリックします。
海にベージュの陸地色の明るいバージョンを選択します。 これにより、陸地と海のコントラストが非常に低くなり、両方のレイヤーが低い見かけの階層を持ち、背景情報として表示されるようになります。
- [カラー エディター] ウィンドウで、[透過表示] を「0%」に変更します。 [Hex #] に「FBF4E5」と入力します。 [OK] をクリックします。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[Countries] を [Ocean] の上にドラッグ アンド ドロップします。 [IceExtent_Overlap] を [Countries] の上にドラッグ アンド ドロップします。 [Graticule] と [ArcticCircle] がレイヤー リストの上部にあることを確認します。
- プロジェクトを保存します。
このチュートリアルでは、1979 年以降の 9 月ごとの北極海氷域をマッピングしました。 データを再投影して調査し、表示するデータの適切なサブセットを選択し、主題データとベース データの両方のシンボルを設計しました。 次のチュートリアルでは、シンボルをさらに調整し、北極海氷の減少のストーリーを最適に表現します。
このシリーズのすべてのチュートリアルは、「ArcGIS Pro での地図製作」にあります。 カートグラフィのその他のチュートリアルについては、カートグラフィの概要ページをご参照ください。