チャートを使用した酸素濃度データのマッピングと探索
最初に、ライン チャートとヒストグラム チャートを使用して、データのプロパティと特性を調査します。 データの調査は、ほとんどの解析ワークフローの重要な最初のステップです。 次に、これらのチャートを使用して、データが内挿ワークフローに対して有効であるかどうかを確認します。 ライン チャートを使用して、時間経過に伴う溶存酸素濃度の変化を表示することで、解析に適したタイム ウィンドウを選択できます。 タイム ウィンドウの選択後、ヒストグラム チャートを使用して、湾全体にわたる溶存酸素のさまざまな濃度を確認できます。
プロジェクトをダウンロードして開く
ArcGIS Pro パッケージ内の、チェサピーク湾の入り江から収集された水質データといくつかのデータ レイヤーを含むフォルダーが提供されています。 このデータは、Chesapeake Bay Program によって提供されたものです。
- Chesapeake_WaterQuality.zip ファイルをダウンロードします。
- コンピューター上で、ダウンロードしたファイルを選択します。
注意:
お使いの Web ブラウザーによっては、ダウンロードを開始する前に、ファイルの場所を選択するよう求めるメッセージが表示される場合があります。 ほとんどのブラウザーでは、デフォルトでコンピューターのダウンロード フォルダーがダウンロード先の場所になります。
- ファイルを右クリックして、コンピューター上の便利な場所 (ドキュメント フォルダーなど) にコンテンツを展開します。
- 展開したフォルダーを開き、コンテンツを表示します。
- コンピューターに ArcGIS Pro がインストールされている場合は、[Chesapeake_WaterQuality.ppkx] をダブルクリックしてプロジェクトを開きます。
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。
- 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 アカウントを使用してサイン インします。
プロジェクトには [Chesapeake Bay Dissolved O2] という名前のマップが含まれ、このマップには地形図ベースマップと次のデータ レイヤーが含まれています。
- [DissolvedO2] レイヤーには、1984 年以降に溶存酸素や他の多くの化合物が監視された場所が表示されます。 マップ上には 131 のポイントしか表示されませんが、各場所には何百または何千もの履歴計測値が含まれています。
- [Bay] レイヤーは、湾の海岸線の単純化されたポリゴンを表します。
注意:
溶存酸素は、水 1 リットルあたりのミリグラム数 (mg/L) で計測されます。 米国海洋大気庁 (NOAA)[1] によると、溶存酸素濃度が持続的に 5.0 mg/L を下回ると不健全であると見なされ、持続的に 0.2 mg/L を下回る場所は魚類や植物が生き延びることができないデッド ゾーンとなります。
- [Chesapeake Bay Dissolved O2] マップの [コンテンツ] ウィンドウで、[Bay] レイヤーをオンにします。
注意:
ArcGIS Pro のデフォルト構成によっては、[コンテンツ] ウィンドウが自動的に開かない場合があります。 必要に応じて、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、[コンテンツ] をクリックします。
- [マップ] タブの [ナビゲーション] グループにある [マップ操作] をクリックします。
- マップをクリックし、チェサピーク湾の北端に移動します。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[Bay] レイヤーをクリックして選択します。 リボンの [フィーチャ レイヤー] タブをクリックします。 [比較] グループの [スワイプ] をクリックします。
マップをポイントすると、ポインターが変化します。
- マップをクリックし、ポインターを上下または左右に動かして、[Bay] レイヤーを非表示にします。
注意:
[Bay] レイヤー ポリゴンの範囲は、下にある [地形図] ベースマップと完全には一致しません。 [Bay] レイヤーは、実際のチェサピーク湾の境界線から単純化およびジェネラライズされています。 ジェネラライズにより、今後の解析がより高速になります。
- [マップ] タブで [マップ操作] をクリックします。 マウス ホイールをスクロールし、チェサピーク湾の全体表示に戻します。
[マップ操作] ツールを有効化すると、スワイプ効果が無効になるため、通常の画面移動とズームができるようになります。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[Bay] レイヤーをオフにして、[DissolvedO2] レイヤーをオンにします。
注意:
[DissolvedO2] レイヤーは、Chesapeake Bay Program Water Quality Database (1984 – present) からダウンロードされた .csv ファイルをソースとしています。 このデータは、2014 年の初めから 2015 年末までの間にサンプリングされた溶存酸素関連のデータを保持するように、ジオコーディング、投影、およびフィルタリングされています。
- [マップ操作] ツールを使用して、チェサピーク湾全体の溶存酸素計測の分布を視覚化します。
ヒント:
Chesapeake Bay Program Water Quality Database (1984 – present) リンクを使用して、複数年にわたる追加の養分データをダウンロードし、独自に調査できます。
溶存酸素のライン チャートを作成する
データを探索したので、溶存酸素濃度のライン チャートを作成します。 ライン チャートは、時間経過に伴う値の変化を示すグラフの一種です。 作成するライン チャートは、2014 年から 2015 年までの間に湾全体の平均溶存酸素濃度がどのように変化したかを示します。
[日付または数値] 変数フィールドとして [SampleDate] を設定すると、[DissolvedO2] の各計測値が取得された日時がライン チャートの水平 X 軸にプロットされるよう指定されます。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[DissolvedO2] 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] を選択します。
[チャート プロパティ - DissolvedO2] ウィンドウと [Dissolved02 – DissolvedO2 のチャート] 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 [データ] タブで、[日付または数値] に [SampleDate] を選択します。 [集約] で、[平均値] を選択します。
- [数値フィールド] で [選択] をクリックします。 [MeasureValue] をオンにして [適用] をクリックします。
これで、チャートに各日付の溶存酸素計測値の平均が表示されるようになりました。
[MeasureValue] フィールドに格納されている溶存酸素計測値が、ライン チャートの垂直 Y 軸にプロットされます。 これで、データを個別に集約できるようになりました。 [SampleDate] 属性は日付として格納されているため、デフォルトのオプションは [個数] です。 この方法では、観測データが記録された日数がカウントされます。 [MeasureValue] は数値として格納されているため、別の算術演算を適用できます。
- [時間ビニング オプション] セクションの [間隔サイズ] で、[5 日] を選択します。 [空のビン] で、[ラインの接続] を選択します。
[ラインの接続] では、使用可能な計測値を持たない日付がある場合でもラインが確実に接続されるため、ライン チャートが読みやすくなります。
チャートのタイトルとチャート ウィンドウが更新されて [DissolvedO2 - SampleDate における平均 MeasureValue の変化] になり、ライン チャートの生成に使用された変数を反映します。
- チャート ウィンドウで、2014 年 4 月 1 日~ 2015 年 4 月 1 日に観測された 12 ~ 13 mg/L を超える平均溶存酸素濃度を目視で確認します。 さらに、5 ~ 6 mg/L 未満の平均溶存酸素濃度に該当する夏の日付も確認します。
注意:
モニターの解像度やチャートのサイズが原因で、チャートのコンテンツの表示が画像例と異なることがあります。モニターの解像度やチャートのサイズは、どのサンプル日付および計測値が横軸と縦軸に表示されるかに影響を及ぼします。 チャートのライン色は異なる場合がありますが、結果は同じです。
チェサピーク湾の溶存酸素には、明確な季節周期があります。 平均溶存酸素濃度は冬の間に最高になり (平均濃度が 12 ~ 13 mg/L にまで上がり)、夏の間に最低になります (平均濃度が 5 ~ 6 mg/L にまで下がります)。 5.0 mg/L 未満の場合は不健全であると見なされるため、6 月から 9 月までの間の溶存酸素濃度を調査する必要があります。 ただし、平均溶存酸素濃度が 0.2 mg/L (海洋生物を維持できないことを示す) に近いときがなかったことを確認できたのは朗報です。
ライン チャートをフィルタリングして 2014 年の夏のデータを表示する
溶存酸素濃度の季節周期を確認しましたが、個々の季節をさらに詳しく見ていきたいと思います。 データの全般的な傾向としては上がったり下がったりしていますが、各観測データの間にはかなりばらつきがあります。 タスクを使用して、2014 年 6 月 15 日から 2014 年 9 月 15 日までの間に取得され、5 メートルを超える深さでサンプリングされた計測値を選択します。 タスクとは、ワークフローの手順をわかりやすく説明した事前設定済みの一連のステップです。 この選択クエリのタスクは、プロジェクトに含まれています。
- 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、[カタログ ウィンドウ] をクリックします。
- [カタログ] ウィンドウで、[タスク] フォルダーを展開して [Filter Samples for Summer 2014 and Summer 2015] タスクをダブルクリックします。
[タスク] ウィンドウが表示されます。
- [タスク] ウィンドウで、[Apply Summer 2014 Filter] をダブルクリックします。
タスクが開きます。 このタスクは、[DissolvedO2] レイヤーに対して 3 つの部分から成るクエリを実行する 1 つのステップで構成されています。
ヒント:
ウィンドウの右側にポインターを合わせてドラッグすると、ウィンドウのサイズを大きくできます。
タスクのパラメーターは次のとおりです。
- [入力行] で [DissolvedO2] を選択します。
- [選択タイプ] で [新しい選択] を選択します。
式は次の SQL クエリを使用します。
- TotalDepth が 5 より大きい
- かつ SampleDate が 6/15/2014 12:00:00 AM より後
- かつ SampleDate が 9/16/2014 12:00:00 AM より前
クエリの式により、2014 年 6 月 15 日から 2014 年 9 月 15 日までの間に 5 メートルを超える深さで取得されたすべてのサンプルが選択されます。
ヒント:
独自の SQL クエリ式を記述する方法については、「検索条件設定でのクエリの作成」をご参照ください。
- [実行] をクリックします。
タスクのフィルターにより、ライン チャートで 2014 年の夏のポイントが自動的に選択されます。
- ライン チャートの上部にある [選択セットによるフィルタリング] ボタンをクリックします。
チャートが更新されて、選択されたポイントのみが表示されます。
2014 年の夏の数か月間は、平均溶存酸素濃度が明確なパターンなしで上下に変動しています。 1 つの季節だけを見ると、データセット全体で確認できる季節的な傾向が消えます。 これは好都合です。季節的な傾向があると、内挿ワークフローで問題が発生する可能性があります。 この 3 か月間の計測値だけを使用する場合は、季節的な傾向を無視できるようです。
- [タスク] ウィンドウで [完了] をクリックして、タスクの実行を停止します。 [タスク] ウィンドウを閉じます。
フィルタリングされたヒストグラム チャートを作成する
前のセクションでは、ライン チャートを使用して、解析を 2014 年の夏の数か月に制限する必要があることを確認しました。 これらは、平均溶存酸素濃度が不健全なレベルに近い月です。 ただし、ライン チャートでは湾全体の平均溶存酸素濃度だけが表示されていました。 湾の中で、濃度が低い部分もあれば、高い部分もある場合はどうなるでしょうか。 いくつかの非常に低い濃度が平均値によって隠されている可能性がありませんか。 これらの質問に答えるため、選択されたデータのヒストグラム チャートを作成します。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[DissolvedO2] を右クリックして [チャートの作成] をポイントし、[ヒストグラム] を選択します。
- [チャート プロパティ] ウィンドウの [データ] タブで、次の変更を加えます。
- [変数] の [数値] で [MeasureValue] を選択します。
- [ビン] に「64」と入力します。
[DissolveO2 - MeasureValue の分散] ウィンドウが更新され、すべてのサンプルについての DissolvedO2 のヒストグラムが表示されます。
2014 年の夏のサンプルが、青で選択されたままの状態です。
- ライン チャートの上部にある [選択セットによるフィルタリング] ボタンをクリックして無効にします。
ヒストグラムが更新され、2014 年の夏の選択されたサンプルだけが表示されます。 2014 年の夏は、ほとんどのデータ計測値が溶存酸素 3 mg/L ~ 9 mg/L の範囲内でした。 夏の 3 か月間の平均濃度は 5.26 mg/L でした。
しかし、ヒストグラムの左端の 2 つのバーは注目に値します。溶存酸素濃度が平均よりかなり低いうえに、非常に多くのサンプルでそれらの溶存酸素濃度が観測されています。 次に、これらを調査します。
- [MeasureValue の分布] ヒストグラムで、左側にある [150] ~ [200] の最初のデータ ビン (バー) にポインターを合わせて、そのデータ ビンの [MeasureValue] と [個数] の値を表示します。
注意:
計測値は、丸め処理のために少し異なる可能性があります。
ビンのプロパティにより、全部で 4086 のサンプルのうち 185 のサンプルの溶存酸素濃度が 0 ~ 0.2 であったことが明らかにされます。 これはデッド ゾーンの兆候であるため、この結果は非常に懸念すべきものです。 ただし、デッド ゾーンは、溶存酸素濃度が長期間にわたって持続的に低い場合にのみ発生します。 これらの場所の溶存酸素濃度が持続的に低いかどうかが、次のモジュールの焦点になります。
- [チャート] ウィンドウと [チャート プロパティ] ウィンドウを閉じます。
チャートを閉じても、チャートはプロジェクトから削除されません。
- クイック アクセス ツールバーで [保存] ボタンをクリックして、プロジェクトを保存します。 現在使用しているバージョンよりも新しいバージョンの ArcGIS Pro に保存するよう求められたら、[はい] をクリックして新しいバージョンを保存します。
ここでは、ライン チャートとヒストグラムを使用して、選択フィルターを適用しながらデータを調査しました。 ライン チャートでは、溶存酸素分布の強い季節的パターンと、夏の数か月間に発生する最低濃度が示されました。 2014 年の夏には、湾の平均溶存酸素が 5 mg/L という不健全なレベルに近くなっていました。
ヒストグラムでは、いくつかの個別ポイントが、デッド ゾーン (溶存酸素濃度が長期間にわたって非常に低い状態が続くと発生) の兆候となるレベルであったことが明らかになりました。 これで、湾内に溶存酸素濃度が持続的に低いエリアがあるかどうかを確認することが重要となりました。
内挿の実行と結果の比較
内挿モデルの精度は、ある位置の予測値がその位置の実際の値にどれだけ近いかによって定義されます。 ただし、このような精度の定義は、すぐに見せかけの矛盾を生みます。 特定の位置群だけで溶存酸素を計測した場合、新しい位置で内挿モデルがどれだけ適切に予測しているかをどのようにして評価できるでしょうか。 新しい位置の実際の値がわからない場合、予測の精度にどのような基準があるのでしょうか。 これは克服できない矛盾のように思われますが、このような矛盾には、交差検証と呼ばれる一般的に広く受け入れられた解決策があります。
交差検証は、「leave-one-out」統計手法です。 データセットから各計測ポイントを順次削除し、残りのポイントを使用して、削除したポイントの位置の値を予測することで、モデルの精度が評価されます。 内挿モデルの信頼性が高い場合は、残りのポイントによって、隠されたポイントの実際の (計測された) 値が正確に予測されるはずです。 その後、予測を実際の計測値と比較して、予測がどれだけ近いかを確認できます。 特定のポイントの実際の値と予測値の差は、交差検証誤差と呼ばれます。 各計測ポイントを交差検証した後、さまざまな数値診断とグラフィックス診断を生成して、モデルの全体的な精度を評価できます。 2015 年の夏の平均溶存酸素濃度を内挿し、その結果を 2014 年の夏の平均溶存酸素濃度と比較することで、交差検証の診断を解釈します。
内挿の実行
次に、既知の計測済み O2 値を使用して、計測値が取得されなかった酸素濃度を内挿します。 マッピングまたは詳細な解析に使用できるサーフェスの内挿結果 [Bay] レイヤーのフィーチャをバリアとして使用し、内挿をチェサピーク湾に限定します。
- リボン上の [解析] タブで [ツール] をクリックします。
[ジオプロセシング] ウィンドウが表示されます。
- [ジオプロセシング] ウィンドウの検索ボックスに「kernel」と入力します。 [バリアを使用したカーネル内挿 (Kernel Interpolation With Barriers)] ツールをクリックします。
[バリアを使用したカーネル内挿 (Kernel Interpolation With Barriers)] ツールが [ジオプロセシング] ウィンドウに表示されます。
- [バリアを使用したカーネル内挿 (Kernel Interpolation With Barriers)] ツールで、次のパラメーターを入力します。
- [Input Features] で [DissolvedO2] を選択します。
- [Z value field] で [MeasureValue] を選択します。
- [Output geostatistical layer] に「Kernel Interpolation」と入力します。
- [Input absolute barrier features] で、[Bay] を選択します。
[Bandwidth] パラメーターは重要なパラメーターですが、値が入力されていません。 [Bandwidth] は、プレビュー サーフェス内の検索サークルの半径を制御します。 このデータでは、バンド幅がメートルで計測されます。デフォルトは、簡単な最適化に基づいて、ソフトウェアによって指定されます。 空白のまま、ユーザーのデータに基づいて計算するように ArcGIS Pro を設定できます。
注意:
[DissolvedO2] レイヤーに選択セットが存在するため、選択されたフィーチャだけが内挿の計算に使用されます。
- [実行] をクリックします。
出力レイヤーがマップ上に表示されます。
[Kernel Interpolation] レイヤーは、ArcGIS Geostatistical Analyst エクステンション だけで使用されるカスタム レイヤー タイプです。 このレイヤーは素早い視覚化と計算に向けて最適化されており、ラスター レイヤーまたはフィーチャ レイヤーにエクスポートできます。
このマップでは、赤色とオレンジ色が最高の平均溶存酸素濃度を表します。 これらの高い値のほとんどが、湾の南部の大西洋に近い部分と入り江の先端にあります。 最低の濃度 (青色および緑色で示される) は、湾の中央部と上部にあります。
- プロジェクトを保存します。
ここでは、ArcGIS Geostatistical Analyst エクステンション のツールを使用して、2014 年夏のチェサピーク湾の平均溶存酸素濃度を内挿しました。 内挿されたマップに基づいて、チェサピーク湾の一部のエリアでは 2014 年の夏に溶存酸素濃度が健全なレベルを下回った可能性があることを推測できますが、魚類や植物が生き延びることができない持続的なデッド ゾーンが存在したことは示されませんでした。
Cross validation ウィンドウを開いて探索する
次に、以前に作成したレイヤーの [Cross validation] ウィンドウを確認して、そのさまざまなエレメントについて理解します。
- 必要に応じて、[Chesapeake_WaterQuality] プロジェクトを開きます。
- [コンテンツ] ウィンドウで [Kernel Interpolation] レイヤーを右クリックし、[Cross Validation] を選択します。
注意:
交差検証は Geostatistical レイヤーのプロパティであり、他のレイヤー タイプではサポートされていません。
[Kernel Interpolation] レイヤーの [Cross validation] ウィンドウが表示されます。
注意:
[Cross validation] ウィンドウで使用できるさまざまなタブや統計情報については、「交差検証と検証の実行」をご参照ください。
- [Cross Validation] ウィンドウの右側で、[Table] タブをクリックします。
このテーブルには、各計測ポイントの交差検証結果が含まれています。
- 必要に応じて、[Error] 列が表示されるようにウィンドウのサイズを変更します。
ポイントごとに、ポイントの [Measured] の値と交差検証の [Predicted] の値が保持されています。 [Error] の値は、[Predicted] の値から [Measured] の値を引いて算出されます。 [Error] の値が 0 より大きい場合は、交差検証の予測が実際の値よりも高かったことを意味します。 [Error] の値が 0 より小さい場合は、予測が実際の値よりも低かったことを意味します。
- [Error] 列のタイトルをクリックして、昇順に並べ替えます。
並べ替えられた [Error] 列では、最小の交差検証誤差が -2.76 になっています。 これは、交差検証で予測された溶存酸素濃度が、その位置の実際の値よりも 2.76 mg/L 低かったことを意味します。
- [Error] 列のタイトルをクリックして、降順に並べ替えます。
最大の交差検証誤差は、約 3.03 です。 これは、交差検証で予測された溶存酸素濃度が、そのポイントの計測値よりも約 3.03 mg/L 高かったことを意味します。
- 最初の行をクリックして、最大の交差検証誤差を持つポイントを選択します。
テーブル内のレコードを選択すると、左側のグラフで、関連付けられたポイントがハイライト表示されます。 このレコードでは、ポイントはグラフの X 軸上にあります。
このグラフでは、各ポイントの予測値に対する計測値の散布図が、ポイントの青い回帰直線とともに表示されています。 予測値が計測値と近いのが理想的です。そのため、回帰直線が 45 度の角度に沿っていることを期待します。 回帰直線がこの理想の 45 度の角度にどれだけ近いかを評価するために、ウィンドウにグレーの参照ラインが表示されています。 ここでは、青い回帰直線がグレーの参照ラインよりも少し平らになっており、これらのラインの周りのポイントにかなりのばらつきがあります。 ただし、この違いはあまり重大でないように思われます。 青いラインが完全な平らまたは完全な垂直に近かった場合は、受け入れるべきではない重大な問題を示します。
- ウィンドウのグラフィックス診断の部分で、[Error] タブをクリックします。
[Error] タブには、計測値に対する交差検証誤差の散布図が表示されています。 このグラフは、交差検証誤差が計測値に依存していないかどうかを確認するために使用されます。
溶存酸素濃度が低くても、中間でも、高くても、同じように正確な予測を行いたいため、誤差と計測値の間の非依存性は重要です。 誤差と計測値の間の非依存性は、平らな回帰直線によって示されます。 このグラフでは、回帰直線が下降しています。これは、非常に高い計測値が低めに、非常に低い計測値が高めに予測されたことを示します。
これはスムージングと呼ばれ、一般的な現象です。 グラフ内のスムージングの程度は標準的です。ただし、このスムージングのおかげで、実際には不健全または危険な溶存酸素濃度を持つ位置で、モデルが間違って安全な濃度を予測している可能性があることに注意する必要があります。 これで解析の続行を断念する必要はありませんが、解析結果を報告するときにこれを開示する必要があります。
- [Cross validation] ウィンドウの数値診断部分で、[Summary] タブをクリックします。
[Summary] タブでは、[Table] タブ上の情報に関する統計情報のサマリーが表示され、交差検証の結果を評価するための簡単で便利な方法が提供されます。
[Root-Mean-Square] は、モデルの精度を評価するための最も重要な統計情報です。 この値は常に 0 より大きくなりますが、この値が 0 に近づくほど、交差検証の予測が計測値に近くなります。 ここでの約 1.12 という [Root-Mean-Square] の値は、平均で、予測値が溶存酸素 1 mg/L より少し多く実際の値から外れていたことを示します。 その他すべての統計情報はモデルに関する有用な情報を提供しますが、[Root-Mean-Square] の値は予測の精度を直接計測する唯一の値です。
注目すべきもう 1 つの統計情報のサマリーは、[Mean] の値です。 これは、交差検証誤差の平均で、モデルが高すぎる予測をする傾向にあるか、低すぎる予測をする傾向にあるかを評価するために使用されます (これはバイアスと呼ばれます)。 モデルにバイアスがない場合、この値は 0 に近くなります。 この値が 0 よりかなり大きい場合は、モデルが体系的に高すぎる予測をしていることを意味します。 同様に、この値が 0 よりかなり小さい場合は、モデルが体系的に低すぎる予測をしていることを意味します。 ここでの約 0.045 という値は、このモデルが非常に小さいバイアスを持つことを示します。 平均して、このモデルは約 0.045 mg/L 高い予測をしていますが、これはごく少量です。 このような [Mean] の小さな値に基づき、モデルにバイアスがないと見なしても差し支えないでしょう。
- [Cross validation] ウィンドウを閉じます。
2015 年の夏のライン チャートとヒストグラムを表示する
次に、2015 年の夏に取得された溶存酸素計測値を選択します。 チャートでデータを探索します。
- 必要に応じて、[Filter Samples for Summer 2014 and Summer 2015] タスクを開きます。
ヒント:
リボンの [表示] を選択して、[カタログ] ウィンドウをクリックします。 [タスク] フォルダーを展開します。
- [Apply Summer 2015 Filter] をダブルクリックします。
- [実行] をクリックします。
2015 年 6 月 15 日から 2015 年 9 月 15 日までの間に 5 メートルを超える深さで取得された計測値が選択されます。
- [完了] をクリックして [タスク] ウィンドウを閉じます。
- [コンテンツ] ウィンドウで [描画順にリスト] ボタンをクリックします。
先に作成したチャートが [コンテンツ] ウィンドウに表示されていることを確認できます。 チャートは、一種のレイヤー プロパティとして格納されており、マップの [コンテンツ] ウィンドウにあるレイヤー リストで管理します。
- [MeasureValue の分散] をダブルクリックして、ヒストグラムを再度開きます。
- [選択セットによるフィルタリング] ボタンをクリックすると、2015 年夏の選択されたサンプルだけが表示されます。
ヒストグラム チャートが自動的に開いて更新され、2015 年の夏の溶存酸素計測値だけが表示されます。
- [チャート プロパティ] ウィンドウの [統計] で [中央値] および [標準 偏差] をオンにします。
このヒストグラムは、2014 年の夏のヒストグラムと似ています。 ほとんどの溶存酸素計測値は約 3 mg/L ~ 9 mg/L で、ここでも左側に 0.2 mg/L という危険な濃度に近いレベルの大きなバーがあります。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[SampleDate を超える平均 MeasureValue] をダブルクリックして、ライン チャートをもう一度開きます。
- [チャート プロパティ] ウィンドウの [時間ビニング オプション] で、[間隔サイズ] を [5 日] に変更します。
- 必要に応じて、[選択セットによるフィルタリング] ボタンをクリックし、2015 年の夏の選択されたサンプルだけを表示します。
このライン チャートも 2014 年の夏のライン チャートと似ています。 チェサピーク湾の全体的な平均溶存酸素濃度が、明確なパターンなしで上下に変動しています。 これは、この期間中の各位置の値の平均を問題なく求められることを意味します。
- [チャート プロパティ] ウィンドウと両方のチャートを閉じます。
2015 年の夏の平均溶存酸素濃度を内挿する
以前に、Geostatistical Wizard を使用して、2014 年の夏の計測値を内挿しました。 ただし、Geostatistical Wizard で使用できるほとんどの内挿法は、ジオプロセシング ツールとしても使用できます。 次に、[Kernel Interpolation With Barriers] ジオプロセシング ツールを使用して、2015 年の夏の平均溶存酸素濃度を内挿します。
- リボンの [解析] タブの [ジオプロセシング] グループで、[ツール] をクリックします。
[ジオプロセシング] ウィンドウが表示されます。
- [ジオプロセシング] ウィンドウで、「Kernel」を検索します。
この検索用語を実装するまたは含むいくつかのジオプロセシング ツールが返されます。
- [Kernel Interpolation With Barriers] をクリックします。
[ジオプロセシング] ウィンドウに [Kernel Interpolation With Barriers] ジオプロセシング ツールが開きます。
- [Input features] で、[DissolvedO2] を選択します。
このパラメーターでは、内挿したいポイントが [DissolvedO2] レイヤーに含まれていることを指定します。
- [Z value field] で、[MeasureValue] を選択します。
このパラメーターでは、溶存酸素計測値が [MeasureValue] フィールドに含まれていることを指定します。
- [Output geostatistical layer] で、「Summer 2015」と入力します。
このパラメーターでは、結果として生成される Geostatistical レイヤーの名前を指定します。
- [Input absolute barrier features] で、[Bay] を選択します。
このパラメーターでは、[Bay] レイヤーが内挿でバリアとして使用されることを指定します。 これにより、ツールが水域距離を使用できるようになります。
- 残りのデフォルト値は、そのまま使用します。
[Bandwidth] パラメーターを空のままにしておくことで、バンド幅の値がツールによって決定されるため、[Root-Mean-Square] の交差検証誤差が可能な限り小さくなります。 今回も、このように Geostatistical Wizard によって最適なバンド幅が決定されました。
注意:
[Kernel Interpolation With Barriers] ツールは、デフォルトで、すべての一致ポイントの平均を取ります。そのため、このジオプロセシング ツールで明示的にこれを指定する必要はありません。 一致ポイントのその他の集約方法は、ツールの [Environments] タブにあります。
- [実行] をクリックします。
ツールが実行されます。 [Summer 2015] という名前のレイヤーが [Chesapeake Bay Dissolved O2] マップに追加されます。 このレイヤーは、2015 年の夏のチェサピーク湾全体の予測された平均溶存酸素濃度を表します。
- [コンテンツ] ウィンドウで [DissolvedO2] レイヤーをオフにします。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[Summer 2015] レイヤーをオンおよびオフにして、2014 年の夏のデータを含んでいる [Kernel Interpolation] レイヤーと比較します。
2014 年の夏と同様に、2015 年の夏に平均溶存酸素濃度が非常に高かった場所は、入り江の先端と湾の南部の大西洋に近い部分です。 最低の溶存酸素濃度も、同様に湾の中央部と上部にあります。
交差検証を使用して 2014 年の夏のレイヤーと 2015 年の夏のレイヤーを比較する
次に、前のセクションで作成したレイヤーの [Cross validation] ウィンドウを表示して、その数値とグラフを 2014 年の夏のマップと比較します。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[Kernel Interpolation] レイヤーをダブルクリックします。
[レイヤー プロパティ] ウィンドウが表示されます。
- [一般] タブの [名前] で、[Kernel Interpolation] を削除して「Summer 2014」と入力します。
レイヤーの名前を「Summer 2014」に変更すると、2014 年の結果と 2015 年の結果を簡単に区別して比較できます。
- [OK] をクリックします。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[Summer 2014] を右クリックし、[Cross Validation] を選択します。
Summer 2014 の溶存酸素濃度についての [Cross validation] ウィンドウが表示されます。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[Summer 2015] を右クリックし、[Cross Validation] を選択します。
Summer 2015 の溶存酸素濃度についての [Cross validation] ウィンドウが表示されます。
- Summer 2014 と Summer 2015 の両方の [Root-Mean-Square] および [Mean] の値を比較します。
サマリー Summer 2014 Summer 2015 カウント
78
85
Root-Mean-Square
1.117
1.002
Mean
0.045
0.021
[Root-Mean-Square] は、Summer 2014 では 1.117 でしたが、Summer 2015 では 1.002 に下がりました。 これは、Summer 2015 の交差検証の予測の精度が、Summer 2014 よりも約 10% 高かったことを示します。 その理由は、[Count] の値で示されているように、Summer 2015 に約 10% 多くのデータが含まれていたためであると考えられます (78 ポイントに対して 85 ポイント)。
[Mean] の値は、Summer 2014 では 0.045 でしたが、Summer 2015 では 0.021 に変わりました。 この値は 0 にできるだけ近い必要があります。ここでは、Summer 2015 のバイアスが Summer 2014 のバイアスよりも少し低かったことになります (ただし、どちらの夏のバイアスも低いレベルです)。
- グラフィックス診断で、[Summer 2014] と [Summer 2015] の両方の [Predicted] タブをクリックします。
- [Predicted] タブのグラフを比較します。 必要に応じて、比較のために [Summer 2014] と [Summer 2015] のウィンドウを横に並べて配置します。
[Summer 2015] (右側) の青い回帰直線は、[Summer 2014] (左側) の回帰直線よりもグレーの参照ラインに近いように見えます。
- グラフィックス診断で、[Summer 2014] と [Summer 2015] の両方の [Error] タブをクリックします。
[Summer 2014] と [Summer 2015] の [Error] タブのグラフは、ほとんど同じであるように見えます。 青い回帰直線が平らであるのが理想だということを思い出すかもしれません。 [Summer 2014] と [Summer 2015] の両方で見られるような回帰直線の降下は、モデルがデータをスムージングし、大きな値を小さめに、小さな値を大きめに予測していることを示します。
- 各グラフの左下にある [Regression function] の傾きを比較します。
Summer 2014 の Regression function Summer 2015 の Regression function -0.668
-0.581
[Regression function] は、[Summer 2014] の青い回帰直線が、[Summer 2015] の青い回帰直線よりも少し右下がりに傾いていることを示します (-0.581 に対して -0.668)。 これは、[Summer 2014] には [Summer 2015] よりも少し多くのスムージングがあることを示します。
そのため、[Summer 2015] の内挿では、実際には不健全または危険な溶存酸素濃度を持つ位置で、間違って安全な濃度を予測している可能性が、[Summer 2014] の内挿よりも少し低いという結論に至ることができます。 ただし、どちらの年も重大なレベルのスムージングは示していません。
- [Cross validation] ウィンドウを閉じます。
- プロジェクトを保存します。
ここでは、交差検証を使用して、内挿モデルの精度と信頼性を評価および比較しました。 交差検証のテーブル、統計情報のサマリー、およびグラフについて学習することで、内挿モデルの精度と信頼性を定量化できるようになりました。 これらのスキルによって、モデルの欠点に関する重要な開示を行うこともできます。 モデルがデータをスムージングしているように思われることを開示する必要があります。なぜなら、これによってチェサピーク湾の危険な溶存酸素濃度の一部が隠されている可能性があるためです。
レイアウトを使用したポスターの作成と結果の共有
ここまでに、ジオプロセシング ツールを使用して、地球統計学的内挿を実行しました。 また、チャートを使用してデータを探索する方法や、内挿モデルの信頼性を評価および比較する方法を学習しました。 解析の統計コンポーネントがすべて揃ったので、同僚や意志決定者が簡単に理解できるような形でこの情報を提示する必要があります 最適な解析を行っても、適切な人が警告を受けなかったり、すぐに理解できなかったりすると、何も効果がありません。
次に、地球統計レイヤーをラスターにエクスポートし、[シンボル] ウィンドウを使用して、魅力的で意味のあるカラー ランプを適用します。 その後、これらのラスターをレイアウトに追加して、解析結果のポスターを作成します。 このポスターでは、書き込まれた解析や結果の解釈と併せて、同僚や共同作業者が 2014 年と 2015 年の夏の数か月間にわたるチェサピーク湾全体の溶存酸素濃度について理解することができます。
地球統計レイヤーをラスターにエクスポートして、カスタムの配色を適用する
まず、地球統計レイヤーをラスターにエクスポートして、カスタム シンボルを適用します。 地球統計レイヤーは、交差検証の結果をすばやく視覚化したり、交差検証の結果に簡単にアクセスしたりするのに便利ですが、最終的なマップに表示することはお勧めできません。 代わりに、地球統計レイヤーを、そのレイヤーでは使用できない視覚化オプションをサポートするラスター形式に変換する必要があります。
- 必要に応じて、[Chesapeake_WaterQuality] プロジェクトを開きます。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[Summer 2014] を右クリックして [レイヤーのエクスポート] にカーソルを合わせて [ラスターへ] をクリックします。
[ジオプロセシング] ウィンドウに [地球統計レイヤー → ラスター] ジオプロセシング ツールが開きます。
- [地球統計レイヤー → ラスター] ツールで、[入力地球統計レイヤー] が [Summer 2014] であることを確認します。
- [出力ラスター] で、「DissolvedO2_2014」と入力します。
- [出力セル サイズ] で、「500」と入力します。
- [地球統計レイヤー → ラスター] ウィンドウで、[環境] タブをクリックします。
[環境] タブに、[地球統計レイヤー → ラスター] ジオプロセシング ツールがサポートするジオプロセシング環境パラメーターが表示されます。 出力ラスターの範囲を [Bay] レイヤーの範囲と一致するように設定します。
- [処理範囲] の [範囲] で [Bay] を選択します。
これにより、出力ラスターが [Bay] レイヤーと同じ範囲を持つように指定されます。 [範囲] コントロールが [以下の指定に一致] に更新され、[Bay] レイヤーで定義されている、更新された最小および最大範囲が表示されます。
- [実行] をクリックします。
[DissolvedO2_2014] ラスター 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、[Summer 2015] を右クリックし、[レイヤーのエクスポート] にポインターを合わせて [ラスターへ] を選択します。
- [地球統計レイヤー → ラスター] ウィンドウで、次のパラメーターを設定します。
- [入力地球統計レイヤー] が [Summer 2015] に設定されていることを確認します。
- [出力ラスター] に「DissolvedO2_2015」と入力します。
- [出力セル サイズ] で、「500」と入力します。
- [環境] タブで、[範囲] を [Bay] に設定します。
- [実行] をクリックします。
[Summer 2014] と [Summer 2015] の両方の地球統計レイヤーがラスターに変換されたので、これらのレイヤーをマップから削除できます。
- [Summer 2014] レイヤーを右クリックし、[削除] をクリックします。
- [Summer 2015] レイヤーを削除します。
ラスターをシンボル表示する
次に、新しいラスターをシンボル表示します。
- [コンテンツ] ウィンドウで [DissolvedO2_2015] レイヤーをオフにします。 [DissolvedO2_2014] を右クリックし、[シンボル] を選択します。
[シンボル] ウィンドウが表示され、[DissolvedO2_2014] レイヤーのデフォルトのラスター シンボルが表示されます。 チェサピーク湾の溶存酸素の値を適切にシンボル表示するために、カスタム ストレッチ レンダリングを使用して、デフォルトのシンボルを変更します。
- [シンボル] ウィンドウでオプション ボタンをクリックして [レイヤー ファイルからインポート] を選択します。
既存のレイヤー ファイルからシンボルをインポートして適用します。
- ダウンロードして展開した Chesapeake_WaterQuality.zip ファイルの場所を参照します。 ([ドキュメント] フォルダーに保存した可能性があります)。[Symbology.lyrx] をダブルクリックします。
この [Symbology.lyrx] レイヤー ファイルには、[Dissolved O2] のラスターでの使用に適した既存のシンボルが含まれています。 このファイルを適用すると、[DissolvedO2_2014] ラスター レイヤーが[ストレッチ] レンダリングを使用して表示されます。 各セルは、その値に基づいてシンボル表示され、次のようになります。
- 5.0 mg/L を下回る溶存酸素濃度の予測値を持つセルは、赤色およびオレンジ色の陰影で表示されます。
- 5.0 mg/L を上回る溶存酸素濃度の予測値を持つセルは、黄色および緑色の陰影で表示されます。
5.0 mg/L は健全なレベルと不健全なレベルの間の一般的な閾値であるため、健全および不健全な溶存酸素濃度を持つと予測されているチェサピーク湾のエリアを、この配色によってすばやく確認できます。 次に、[DissolvedO2_2015] レイヤーにこのシンボルを適用します。
- [コンテンツ] ウィンドウで [DissolvedO2_2015] レイヤーをオンにします。 レイヤーを右クリックして、[シンボル] を選択します。
- [シンボル] ウィンドウで、右上にある [メニュー] ボタンをクリックして、[レイヤー ファイルからインポート] を選択します。
- 展開した Chesapeake_WaterQuality.zip ファイルの場所を参照し、[Symbology.lyrx] をダブルクリックします。
[Summer 2015] レイヤーに同じストレッチ シンボルが適用されます。
- [シンボル] ウィンドウを閉じます。
ベースマップを変更し、2015 年の夏の結果をマップに追加する
次に、マップをレイアウト ポスターに追加できるように準備します。 まず、ベースマップをポスターで見栄えが良いものに変更します。 次に、2015 年の結果を新しいマップに移動します。
- リボンの [マップ] タブの [レイヤー] グループで、[ベースマップ] をクリックして [キャンバス (ライト グレー)] を選択します。
現在の[地形図] ベースマップ レイヤーが、[参照 (ライト グレー) (World Light Gray Reference)] および [キャンバス ベース (ライト グレー) (World Light Gray Canvas Base)] ベースマップ レイヤーに置き換えられます。
レイアウトには 2 つのマップを表示します。1 つは [DissolvedO2_2014] のマップで、もう 1 つは [DissolvedO2_2015] のマップです。 2 つ目のマップを作成するために、1 つ目のマップをコピーします。
- [カタログ] ウィンドウで、[マップ] フォルダーを展開します。 [Chesapeake Bay Dissolved O2] を右クリックし、[複製] をクリックします。
[Chesapeake Bay Dissolved O2] マップが複製され、[Chesapeake Bay Dissolved O21] という名前が付けられます。
- [Chesapeake Bay Dissolved O2] を右クリックし、[名前の変更] をクリックして、「2014 Chesapeake Bay Dissolved O2」と入力します。 Enter キーを押します。
- [Chesapeake Bay Dissolved O21] の名前を「2015 Chesapeake Bay Dissolved O2」に変更します。
- [2015 Chesapeake Bay Dissolved O2] を右クリックし、[開く] をクリックします。
これで、両方のマップ タブが表示されるようになりました。
[2015 Chesapeake Bay Dissolved O2] マップの新しいマップ タブがリボンの下に表示されます。 これらのタブを使用して、両方のマップを切り替えることができます。
- [2014 Chesapeake Bay Dissolved O2] のマップ タブをクリックします。
- [コンテンツ] ウィンドウで [DissolvedO2_2015] レイヤーを削除します。
- [2015 Chesapeake Bay Dissolved O2] のマップ タブをクリックします。
- [コンテンツ] ウィンドウで [DissolvedO2_2014] レイヤーを削除します。
レイアウトを挿入し、マップを追加する
次に、[2014 Chesapeake Bay Dissolved O2] マップと [2015 Chesapeake Bay Dissolved O2] マップを含むレイアウトを作成します。 レイアウト設計の目標の 1 つは、余白をできるだけ少なくすることです。 これを念頭に置いて、マップを配置します。
- リボンの [挿入] タブをクリックします。 [プロジェクト] グループで、[新しいレイアウト] をクリックします。 [ANSI - Landscape] で、[レター 8.5" x 11"] を選択します。
新しいレイアウトが作成され、マップ ビューアーに表示されます。 現在、レイアウトは空白です。 2014 年および 2015 年の溶存酸素のマップを含むマップ フレームを追加します。
- リボンにある [挿入] タブの [マップ フレーム] グループで、[マップ フレーム] ドロップダウン矢印をクリックして [2014 Chesapeake Bay Dissolved O2] マップをクリックします。
注意:
マップ上のズームした場所によって、マップ フレームに関連付けられた縮尺が異なる場合があります。
- レイアウト上で四角形をクリックしてドラッグし、マップ フレームを配置します。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[マップ フレーム] をダブルクリックします。
[エレメント] ウィンドウが表示されます。
- [エレメント] ウィンドウの [オプション] で、[名前] に「2014 Chesapeake Bay Dissolved O2」と入力します。
- リボンで [マップ フレーム] タブをクリックします。
- [サイズと位置] グループで、[幅] を「4.5 in」、[高さ] を「6 in」(メートル単位では 114 mm と 152 mm) に変更します。
マップ フレームのサイズが調整されます。 次に、フレームをページのエッジに揃えます。
- [サイズと位置] グループで、[X] の値を「0.5 in」に、[Y] の値を「1 in」に変更します。 Enter キーを押します。
これにより、マップの左端にあったマップ フレームの [X] アンカー位置が、左端から 0.5 インチの位置に変更されます。
これで、マップ フレームがサイズ設定され、タイトル、サブタイトル、2015 年のマップを追加するためのスペースに揃えられました。
- リボンの [挿入] タブで、[マップ フレーム] ドロップダウン矢印をクリックして [2015 Chesapeake Bay Dissolved O2] マップを選択します。 マップ レイアウトをクリックして四角形をドラッグし、マップを配置します。
- [エレメント] ウィンドウの [オプション] セクションで、[名前] に「2015 Chesapeake Bay Dissolved O2」と入力します。
- リボン上の [マップ フレーム] タブにある [サイズと位置] グループで、[幅] を「4.5 in」、[高さ] を「6 in」(メートル単位では 114 mm と 152 mm) に変更します。
- [サイズと位置] グループで、[X] の値を「6 in」に、[Y] の値を「1 in」に変更します。 Enter キーを押します。
- レイアウトに [2014 Chesapeake Bay Dissolved O2] マップと [2015 Chesapeake Bay Dissolved O2] マップの両方が表示され、ページの左右のマージンから 0.5 インチのところに配置されていることを確認します。
- 必要に応じて、[コンテンツ] ウィンドウで、[2014 Chesapeake Bay Dissolved O2] マップ フレームを展開します。 [DissolvedO2_2014] を右クリックし、[レイヤーにズーム] をクリックします。
左側のマップが更新され、チェサピーク湾がマップの中央に配置されます。 右側のマップでも、このプロセスを繰り返します。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[2015 Chesapeake Bay Dissolved O2] マップ フレームを展開します。 [DissolvedO2_2015] を右クリックし、[レイヤーにズーム] をクリックします。
これで、2 つのマップ フレームが一列に並び、チェサピーク湾のエリアにズームしている状態になりました。 マップ フレームを横に並べて配置することで、2014 年の夏と 2015 年の夏の溶存酸素濃度の比較対照が容易になります。
レイアウトにテキストを追加
タイトルとサブタイトルがないと、閲覧者がマップの意味をよく理解できません。 このテキストは、マップの上に配置され、マップの表示内容を理解するうえで重要な情報を提供します。 テキスト用の長方形を使用して、タイトルとサブタイトルの両方を追加します。
- リボン上の [挿入] タブにある [グラフィックスとテキスト] グループで [四角形テキスト] ボタンをクリックします。
- マップの上部にわたる横長の長方形を描画します。
- 長方形で、プレースホルダーのテキストを削除して、「Dissolved Oxygen Levels in Chesapeake Bay」と入力します。
- 長方形の外側をクリックして、テキストを保存します。
テキストは小さく、汎用フォントを使用しています。 テキストを大きく、目立つようにします。
- 必要に応じて、[コンテンツ] ウィンドウで、[テキスト] アイテムをダブルクリックして [エレメント] ウィンドウを開きます。
- [エレメント] ウィンドウで、[一般] セクションを展開して、[名前] を「Title text」に変更します。
- [テキスト シンボル] タブをクリックします。 [一般] で [表示設定] を展開し、次のパラメーターを変更します。
- [フォント名] で、[Century Gothic] を選択します。
- [フォント スタイル] で、[Bold] を選択します。
- [サイズ] に「30 pt」と入力します。
- [色] で、[グレー 80%] を選択します。
- [アウトライン色] で [色なし] を選択します。
- [位置] を展開します。 [横軸方向の配置] で、[中央] ボタンをクリックします。
- [書式] ボタンをクリックします。
- [書式] セクションを展開し、[文字の間隔] を「[5] %」に変更します。
- [適用] をクリックします。
- テキスト用の長方形の位置を変更して、レイアウトの上部で中央に配置されるようにし、タイトル全体が表示されるようにサイズを変更します。
注意:
四隅、およびテキスト ボックスの両サイドにあるハンドルを使用してエレメントのサイズを変更できます。
両方のマップにサブタイトルを追加する場合も、同様のプロセスを使用します。
- タイトルのテキスト ボックスを選択し、CTRL + C キーを押してコピーします。
- Ctrl + V キーを押します。
書式設定されたテキスト ボックスの複製が表示されます。
- [エレメント] ウィンドウの [オプション] で [一般] を展開します。 [名前] に「2014 text」と入力します。
- [エレメント] ウィンドウの [テキスト] に「2014」と入力します。
- [テキスト シンボル] タブをクリックし、[表示設定] の下で、[フォント サイズ] を「24」に変更し、[色] を [グレー 60%] に変更します。
- [適用] をクリックします。
- 複製のテキスト ボックスをサイズ変更し、[2014 Chesapeake Bay Dissolved O2] マップ フレームの上に移動します。
- [2014 title] のテキスト ボックスを選択した状態で、CTRL + C キーを押してから CTRL + C キーを押し、書式設定されたテキスト ボックスを複製します。
- 新しく複製されたテキスト ボックスをサイズ変更し、[2015 Chesapeake Bay Dissolved O2] マップ上の中心に移動します。
- [エレメント] ウィンドウで [一般] を展開します。 [名前] に「2015 text」と入力します。
- [テキスト] の下に「2015」と入力します。
方向を視覚的に示すため、方位記号をレイアウトに追加します。
- リボンにある [挿入] タブの [地図整飾] グループで、[方位記号] をクリックします。
これにより、必要に応じて変更できるデフォルトの方位記号が挿入されます。 使用可能な方位記号スタイルのギャラリーも用意されています。 このプロジェクトでは、マップから注意をそらせたくないため、デフォルトをそのまま使用します。
- マップ上で、四角形を描画して、[方位記号] をレイアウト内のマップ フレームの間に配置します。
注意:
方位記号の外観を変更するには、マップ レイアウトで方位記号を選択し、[方位記号] コンテキスト タブ上のコントロールを使用します。
凡例をレイアウトに追加
レイアウトの最も重要なエレメントの 1 つは、凡例です。 凡例は、2014 年の夏と 2015 年の夏の溶存酸素レイヤーで使用されているシンボルを説明します。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[2014 Chesapeake Bay Dissolved O2] マップ フレームをクリックして選択します。
- リボンにある [挿入] タブの [地図整飾] グループで、[凡例] をクリックします。
- レイアウトで、マップ フレームの間に長方形を描画します。
[2014 Chesapeake Bay Dissolved O2] マップ フレームの凡例が表示されます。 両方のマップに同じストレッチ シンボルを使用したため、凡例はどちらも同じです。 凡例のタイトルとサブタイトルは不要です。これは、マップのタイトルが、すでにマップ フレームの表示内容を示しているためです。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[凡例] を展開します。 [DissolvedO2_2014] を除くすべてのレイヤーをオフにします。
[DissolvedO2] および [Bay] のシンボルが表示されても、それらは凡例に表示されなくなります。 [2014 Chesapeake Bay Dissolved O2] マップでオンにしたレイヤーはすべて、デフォルトで凡例に表示されます。
- [凡例] で、[DissolvedO2_2014] をクリックします。
- [エレメント] ウィンドウの [表示] の下で、[ラベル (またはレイヤー名)] 以外をすべてオフにします。
溶存酸素濃度の範囲を示すラベルを除き、それ以外のすべてのテキストが凡例から削除されます。 最後に、レイヤー テキストの外観をレイアウトの残りのテキストと合うように変更します。
- [凡例項目] の横にある矢印をクリックして、[ラベル] を選択します。
ラベルのテキストを変更するためのオプションが使用できるようになります。
- [表示設定] セクションで、次のテキスト パラメーターを更新します。
- [フォント名] で、[Century Gothic] を選択します。
- [フォント スタイル] で、[Bold] を選択します。
- [サイズ] に「18 pt」と入力します。
- [色] で [グレー 70%] を選択します。
- [アウトライン色] で [色なし] を選択します。
- [書式設定] タブで、[文字の間隔] に「5%」と入力します。
- [適用] をクリックします。
次に、タイトルを凡例に追加し、閲覧者が値の意味を理解できるようにします。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[凡例] アイテムをクリックします。
- [エレメント] ウィンドウで、[ラベル] タブの横にあるドロップダウン矢印をクリックして [凡例] を選択します。 [凡例] の下で [表示] と [タイトル] のチェックボックスをオンにして「Dissolved Oxygen (mg/L)」と入力します。
- [凡例] タブの横にあるドロップダウン矢印をクリックして [タイトル] を選択します。
- 次のようにパラメーターを変更します。
- [フォント名] で、[Century Gothic] を選択します。
- [フォント スタイル] で、[Bold] を選択します。
- [サイズ] に「8」と入力します。
- [横軸方向の配置] で、[中央] ボタンをクリックします。
- [適用] をクリックします。
これで、凡例がタイトルおよび単位のラベルを含むようになりましたが、凡例のカラー ランプは短い状態です。 凡例のパッチ サイズを調整することで、凡例のシンボル表示が長く幅広くなり、値の範囲の視覚化が容易になります。
- [コンテンツ] ウィンドウの [凡例] の下で、[Dissolved02_2014] 凡例項目を選択します。
- [エレメント] ウィンドウの [凡例項目] タブにある [サイズ設定] で、次のパッチ パラメーターを変更します。
- [パッチの幅] に「24 pt」と入力します。
- [パッチの高さ] に「24 pt」と入力します。
凡例のパッチ サイズが更新されます。
- 必要に応じて、凡例のサイズを変更し、凡例をマップ フレームの間、方位記号の上に配置します。
縮尺記号の追加
優れた参照マップに必要な最後のエレメントは、縮尺記号です。 わかりやすくするために、両方のマップ フレームに縮尺記号を追加します。
- リボンにある [挿入] タブの [地図整飾] グループで、[縮尺記号] ドロップ ダウン矢印をクリックして [縮尺ライン 1] を選択します。
ボタンの上半分をクリックすると、デフォルトの縮尺記号が挿入されます。 方位記号と同様に、使用可能な縮尺記号スタイルのギャラリーがありますが、今回はデフォルトが適切です。
- マップ レイアウトをクリックして四角形をドラッグし、縮尺バーを配置します。
- 縮尺記号を移動して、2014 年のマップ フレームの下に配置します。 縮尺記号のサイズを変更し、上限が 120 マイルで止まるようにします。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[縮尺記号] を右クリックして、[コピー] を選択します。 [レイアウト] を右クリックして [貼り付け] を選択します。
- [レイアウト] ウィンドウで、新しい縮尺記号を 2015 マップ フレームの下までドラッグします。
- プロジェクトを保存します。
これで、作成した 2014 年と 2015 年の夏の溶存酸素マップが、レイアウトに効果的に表示されるようになりました。 レイアウトには、マップを理解する必要がある人に適した情報 (タイトル、サブタイトル、凡例など) が含まれています。 また、利用者にオリエンテーションを提供できるエレメント (方位記号や縮尺記号) も含まれています。 レイアウトには、ほんの少しの余白しか残っていません。
マップの印刷
次に、他の利用者に見せるために、マップを印刷します。
- 必要に応じて、すべてが希望通りになるまでマップ エレメントを調整します。
- リボンの [共有] タブをクリックします。 [出力] グループで [印刷レイアウト] ボタンをクリックします。
[レイアウトの印刷] ウィンドウが表示されます。
注意:
また、[出力] グループで、[レイアウトのエクスポート] をクリックして、マップのコピーをコンピューターに保存することもできます。
- プリンターと印刷設定が期待通りであることを確認し (プリンターによっては、用紙サイズを 8.5 x 11 インチに変更する必要が生じることがあります)、[印刷] をクリックします。
ArcGIS Geostatistical Analyst エクステンション を使用して、2014 年と 2015 年の夏のチェサピーク湾における平均溶存酸素濃度を解析しました。 内挿を使用して、湾全体の平均溶存酸素濃度を予測する地球統計レイヤーを作成しました。 次に、結果を交差検証し、内挿の精度を定量化しました。 最後に、地球統計レイヤーをラスター レイヤーに変換してレイアウトに追加し、結果を表示して共有しました。
チェサピーク湾についての結果によると、平均濃度が 0.2mg/L という危険なレベルに近かったことはないが、多くの個別計測値がこの非常に低い濃度に近いか、それを下回っていました。 チェサピーク湾の溶存酸素濃度を、5.0 mg/L を超える健全なレベルに引き上げるために、緩和の取り組みが必要です。ただし、この解析によって導き出された科学的かつ統計的に正当な結論は、夏の数か月間の最悪のときでも、繁栄する海洋生態系を持続できるだけの十分な溶存酸素濃度があったというものです。
デッド ゾーンは世界中の問題です。 メキシコ湾、イギリス海峡、東シナ海などのさまざまな場所で、溶存酸素濃度を内挿する同様のプロセスを使用できます。 チャートでデータを探索し、Geostatistical Wizard でデータを内挿して、交差検証で結果の精度を評価するというプロセスは、ほぼすべての内挿ワークフローに共通しています。 Chesapeake Bay Program Water Quality Database (1984 – present) から他のソースのデータや他の年のデータをダウンロードし、その新しいまたは更新されたデータを使用して手順を繰り返すことをお勧めします。
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。