空間ネットワーク解析ソフトウェア

空間ネットワーク分析ソフトウェア パッケージは、空間ネットワークのグラフベースの分析を準備するために使用される分析ソフトウェアです。これらは、交通、建築、都市計画の研究分野から生まれました。このようなソフトウェアの最も初期の例としては、1960 年代と 70 年代の Garrison (1962)、Kansky (1963)、Levin (1964)、Harary (1969)、Rittel (1967)、Tabor (1970) などの研究が挙げられます。特定のパッケージは、交通用のTransCAD 、計画と地理学用のGIS、空間構文の研究者 用の Axman など、ドメイン固有のニーズに対応しています。

利用可能なパッケージは多数あります。多くは学術界で開発されており、無料で利用できるか、学術研究用に無料で利用できます。

歴史的な順序で：

• Axman – UCLのNick Sheep DaltonがMac OSで動作するコンピュータ上で軸線解析を実行するために開発した（ほぼ）オリジナル。現在50か国以上で使用されている。このソフトウェアからPesh（凸空間ネットワークの解析用）やSpaceBox（「全線」軸マップの解析用）などの派生が生まれた。^[1]
• Spatialist –ジョージア工科大学で開発され、主にジョン・ペポニスが提唱した理論的革新を実装しています。このソフトウェアは、MicroStation CADパッケージにプラグインして、自動的に生成された「e 空間」と「s 空間」のネットワークを分析します。^[2]
• Axwoman 1 – UCL在籍中にBin Jiangが作成した。ESRI製品のプラグインとして軸解析を実行するツールです。^[3]
• Axwoman 6.2+ – Axwoman 1.0 から進化し、Bin Jiang 氏とそのチームによる研​​究成果です。Axwoman 6.2 は ArcMap 10 の無料プラグインで、AxialGen と 1 つのインストーラーに統合されています。主な機能には、OpenStreetMapデータから自然な道路や軸線を自動的に生成することが含まれます。Web サイトにはチュートリアルも含まれています。^[4]
• Depthmap – UCLのAlasdair Turnerによって開発されました。このソフトウェアは当初、Windowsを実行するコンピュータ上でアイソビストを生成し、建物システムの可視性グラフ分析を実行していました。軸線ネットワークの自動生成、軸線ネットワークと道路セグメント線ネットワークの分析を米国やヨーロッパのレベルまで含めて行うように進化しました。^[5]
• OmniVista – Nick Sheep Dalton とRuth Conroy Daltonによって開発されました。Mac OSコンピューターでさまざまな等尺性測定を実行します。
• Fathom – Intelligent Space Partnershipが作成した可視性グラフ分析の商用実装。^[6]
• Mindwalk – Lucas Figueiredo によって開発されたこのソフトウェアは、標準的な軸マップと新しい連続マップの空間分析を実行します。Java で記述されており、いくつかのプラットフォームで動作します。xSpace としても知られています。Mindwalk は 2002 年から研究および教育ツールとして使用されています。学術的および非営利目的で世界中に配布されています。^[7]
• Isovist Analyst – UCL在籍中にSanjay Ranaが作成したプログラム。このプログラムは、ESRI製品のプラグインとして、建築計画からアイソビストを作成します。^[8]
• Ajanachara –マックスプランク生物サイバネティクス研究所のジェラルド・フランツが開発したオープンソースソフトウェア。3D Studio MaxおよびVRMLモデルの可視性グラフ分析を実行します。 ^[9]
• Webmap – UCLのNS Daltonによって開発されました。ソフトウェアは無料で使用できます（ただし、登録が必要です）。これにより、ユーザーはWebブラウザインターフェイスを介して軸マップを分析できます。^[10]
• Confeego – Space Syntax Limited ^{[11]によって開発されましたが、学術的な使用には無料で利用可能です。MapInfo} Professionalに直接プラグインして、線軸ネットワークを分析します。^[12]
• AJAX – UCLのマイク・バティが作成した。従来の軸ネットワーク分析（バティ：主分析）とビン・ジャンが導入したポイントベースの可視性分析（バティ：双対分析）の両方を実行する。最近の論文で、バティは2つの分析間の数学的関係を示した。^[13]
• OverView – Christian DerixがAedas Architectsのために、建築における進化的コンピューティングセンターCECAと共同で開発したAutoCadプラグイン。^{[14]建築家が}アイソビスト分析によって視覚的な統合マッピングを素早く実行できるようにします。非平面環境を分析することで、容積や丘陵地を考慮に入れることができます。
• AXess –ニューヨーク市立大学のジェニファー・ブリスベンが作成した。軸線レイヤー内のすべてのノードの接続性、制御、平均深度、グローバル積分、ローカル積分を計算するArcGIS 9.x用のコンテキストメニューツールを提供します。 ^[15]
• Webmap-At-Home – Open UniversityのNick Sheep Daltonが作成した。オリジナルのAxmanプログラムのJava実装で、追加機能を備えている。プラットフォームに依存しない完全なアプリケーションで、DXFファイルとオリジナルのAxmanバイナリ形式を読み取ることができる。^[16]
• AxialGen –スウェーデンのイェブレ大学のBin JiangとXintao Liuによって作成されました。これは、穴のある複雑なポリゴンの軸線を自動的に生成するArcGIS 9.2のプラグインです。^[17]
• Layout-iQ – 医療、製造、銀行、小売、オフィススペースで使用されています。ワークスペース内のフローの頻度を評価し、リソースがワークスペースを移動するための合計最小移動距離を測定します。このソフトウェアは、CAD図面とポイント間のフロー図を統合します。^[18]
• Urban Network Analysis Toolbox for ArcGIS – City Form Lab が開発した無料のオープンソース パッケージです。^[19]このツールは、空間ネットワーク上の 5 種類のグラフ中心性指標を計算するために使用できます。リーチ、重力、媒介性、近接性、直線性です。このツールには、都市のストリート ネットワークの空間分析に特に適した 3 つの重要な機能が組み込まれています。まず、入力ネットワークのジオメトリとトポロジの両方を考慮でき、インピーダンス ファクターとしてメトリック距離 (メートルなど) またはトポロジ距離 (ターンなど) のいずれかを使用できます。2 つのネットワーク要素 (ノードとエッジ) で動作する以前のソフトウェア ツールとは異なり、UNA ツールには 3 つ目のネットワーク要素 (建物) が含まれており、すべての指標の分析の空間単位として使用されます。したがって、同じストリート セグメントにある 2 つの隣接する建物は、異なるアクセシビリティ結果を得ることができます。UNA ツールでは、オプションで、建物の特定の特性 (容積、人口など) に応じて重み付けできます。より重要な建物を指定すると、分析結果に強い影響を与えるため、より正確で信頼性の高い結果が得られます。このツールボックスは簡単にスケーリングできるように構築されており、密集した都市部の小規模で詳細なネットワーク解析にも、より疎らな大規模な地域ネットワークにも等しく適しています。^[20]このツールボックスには、ArcGIS 10 ^[21]ソフトウェアと ArcGIS Network Analyst Extension が必要です。^[22]
• Rhinoceros3D 用都市ネットワーク分析プラグイン – 学術的および商業的使用の両方で無料。^[23] City Form Lab によって開発されました。Rhino UNA ツールボックスは、空間ネットワーク上の 5 種類のグラフ中心性指標を計算するために使用できます: 到達範囲、重力、媒介性、近さ、および直線性。ツールボックスには、最寄り施設、代替ルートの検索、最短または冗長パスに沿った歩行者の流れのモデリング、施設利用者の推定、ルートに沿った起点の重みの空間分布など、他の空間分析ツールも含まれています。このツールを使用すると、分析で使用する起点と終点を指定でき、起点と終点ごとに特定の属性を使用して分析に重み付けできます。このツールボックスは、GIS にアクセスできず、通常は Rhino で設計に取り組んでいる建築家、設計者、プランナーが空間ネットワーク分析ツールを利用できるようにするために開発されました。 Rhino に UNA メトリックスを導入することで、特定の空間ネットワークのパフォーマンスを分析し、その分析を高速で反復的な設計プロセスに組み込むことができます。このプロセスでは、ネットワークをシームレスなサイクルで設計、評価、再設計できます。UNA Rhino ツールボックスは、2012 年から ArcGIS のプラグインとして提供されている GIS 版よりも大幅に高速です。ユーザーは、Rhino の曲線オブジェクトからネットワークを迅速に作成および編集できるため、ネットワークの設計と再設計がシンプルで直感的になります。ユーザーが利用できる分析オプションが拡張され、より正確な制御が可能になり、あらゆる固有の空間ネットワークの問題に必要な分析を正確に行うことができます。ツールボックスには、SR 10 以降の Rhinoceros バージョン 5 ソフトウェアが必要です。^[24]
• SSA プラグイン –メルスィン大学の Burak Beyhan によって作成されました。空間構文解析 (SSA) プラグインは、OpenJUMP、gvSIG、OrbisGIS、QGIS、OpenEV、Thuban、MapWindow GIS、SAGA、R プロジェクトなどの無料のオープンソース GIS ソフトウェア (FOSS4GIS) で動作します。SSA プラグインは、接続性、総深度、平均深度、グローバル統合、ローカル深度、ローカル統合、空間構成に含まれる各フィーチャの制御値、および構成全体の明瞭度値を含む標準的な空間構文の尺度を計算します。ユーザーは、調整されたグラフをソーシャル ネットワーク分析 (SNA) ファイル形式で外部ファイルにエクスポートして、それぞれのソフトウェア環境で関連する空間構成をさらに分析することができます。^[25]
• depthmapX – depthmapX開発チームによって開発されました。オリジナルのDepthmapをベースにしたオープンソースの マルチプラットフォーム 空間ネットワーク解析パッケージです。Mac OS X、Windows、Linuxで動作するコンピュータ上でアイソビストを生成し、建物システムの可視性グラフ解析を実行できます。軸線ネットワークの自動生成、軸線ネットワークと道路セグメント線ネットワークの解析が含まれます。depthmapXはQtフレームワークに基づいています。^[26]
• 空間デザイン ネットワーク分析 (sDNA 3D) – 2011 年以来、カーディフ大学と香港大学の Alain Chiaradia、Crispin Coop[er、Chris Webster によって開発されてきました。これは、設計と研究における空間ネットワーク分析の使用を統合する無料のツールです。Autocad (設計者向け)、ArcGIS、オープン ソース QGIS (アナリストと設計者向け) 用のプラグインが提供されており、2D または 3Dシェープファイルで機能するスタンドアロンのPythonバージョンとして提供されているため、他の GIS ソフトウェアやカスタム プロジェクトで使用できます。sDNA は、分析の単位としてネットワーク リンクを標準化し、さまざまな近さ、中間、分離、効率の尺度を計算します。sDNA は、3D 地形と 3D マルチレベル環境で機能します。分析と半径では、ユークリッド、角度、位相、またはカスタムの距離メトリック、およびリンク、長さ、またはカスタムの重み付けを使用できます。角度解析モードでは、sDNAはリンクに沿った累積角度変化とジャンクションでの角度変化を計算し、角度測地線を生成します。^[27]
• CASOS ORA – キャスリーン・M・カーリー博士とカーネギーメロン大学およびNetanomicsの共同チームによって開発されました。これは、社会および空間ネットワーク分析をサポートするツールです。ARCGISなどの他の空間分析ツールと相互運用可能です。動的ネットワーク分析も参照してください。^[28]
• Isovist_2-3 – 建築図面や断面図における高度でリアルタイムの高解像度のisovistポイント、パス、フィールド分析を提供するMacおよびPC用の無料ソフトウェア。このソフトウェアには、高解像度の積分、平均メトリック深度、平均角度深度フィールドを計算するためのいくつかの空間構文分析ツールも含まれています。^[29]

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