リアルタイム解析の設計—ArcGIS Velocity

このレッスンは、AIS (Automatic Identification System) 船舶データを収集する新しいフィードを作成した「フィードの作成」のレッスンに基づいています。リアルタイム解析を構成し、ストリーミング AIS データに各船舶が配置されている米国沿岸警備隊地区の情報を付加して、Velocity でストリーミングデータに対してリアルタイム解析を作成する方法について説明します。このレッスンでは、リアルタイムツールの追加と構成、データを配布する出力の追加、フィーチャレイヤーへのフィーチャの格納について取り上げます。

このレッスンは初心者向けに設計されています。 ArcGIS Velocity にアクセスできる ArcGIS 組織に接続する必要があります。このレッスンの所要時間の目安は 30 分です。

新しいリアルタイム解析の作成

最初に、「フィードの作成」のレッスンで作成した AIS フィードに関するリアルタイム解析を作成します。

Web ブラウザーで ArcGIS Velocity を開き、ArcGIS Online の認証情報を使用してサインインします。
Google Chrome または Mozilla Firefox の使用をおすすめします。
注意:
サインインで問題が発生した場合は、ArcGIS 組織の管理者にお問い合わせください。 Velocity を使用する権限があるロールの割り当てが必要です。
ロールの作成とユーザーの割り当ての詳細
メインメニューで、[解析] の下の [リアルタイム] をクリックして [リアルタイム解析] ページを開きます。
ヒント:
[ホーム] ページの [はじめに] セクションには、[リアルタイム解析] の下に [リアルタイム解析の作成] ショートカットボタンがあります。
[リアルタイム解析] ページでは、既存のリアルタイム解析で次の操作を実行できます。
- 確認
- 作成
- 開始
- 停止
- ステータスを確認
- 編集
- クローン
- 削除
- 共有
- ログの表示
- 指標の確認
[リアルタイム解析の作成] をクリックして解析構成ウィザードを開きます。
[新しいリアルタイム解析の作成] ページで、[既存のフィード] をクリックします。
[既存のフィードの選択] ダイアログボックスで、[ship_positions_simulation] フィードを選択して [確認] をクリックします。
注意:
「フィードの作成」のレッスンを完了していれば、ship_positions_simulation フィードを使用できます。完了していない場合、そのレッスンを完了してから作業を進めてください。
リアルタイム解析エディターが表示され、追加のツールや出力を構成できます。デフォルトでは、選択したフィードとすべての処理エレメントが、線形の順次レイアウトでエディターに表示されます。

解析の作成

この時点では解析に入力フィードしか含まれていませんが、これを作成しておくことで、必要に応じて後から作業に戻ることができます。

[新しいリアルタイム解析] ページで、[解析の作成] をクリックします。
[解析の作成] ダイアログボックスが表示されます。
次のように [タイトル] パラメーターと [サマリー] パラメーターを設定します。
1. [タイトル] に「AIS Real Time Processing」と入力します。
2. [サマリー] に「Filter and modify incoming AIS data with streaming output and feature storage」と入力します。
3. [フォルダー] で、新しい解析の保存先となるフォルダーを選択します。
[解析の作成] をクリックして解析を作成します。
解析エディターが表示され、フィード、ソース、解析ツール、出力などの新しいエレメントを追加できます。

解析ツールの追加と構成

次に、[AIS Real Time Processing] 解析に、AIS データフィードに対してリアルタイム解析を実行するツールを追加します。 Velocity では、入力から出力までのデータの流れを定義する、連続した一連の解析ノードを構築できます。

[フィーチャの結合] ツールを使用して、受信 AIS データに各船舶が配置されている米国沿岸警備隊地区の名前を付加します。ツールは、船舶ポイントフィーチャと米国沿岸警備隊地区ポリゴンレイヤー間の空間結合を実行します。

フィーチャの結合ツールを [AIS Real Time Processing] 解析に追加し、[ship_positions_simulation] フィードに接続します。
1. [ノードの追加] メニューで [データの集約] をクリックします。
2. [フィーチャの結合] ツールノードを、[ship_positions_simulation] フィードノードの横にドラッグします。
3. [ship_positions_simulation] フィードノードを [フィーチャの結合] ツールノードに接続します。
[ソース] をクリックし、[フィーチャレイヤー] を選択して、フィーチャレイヤーソースを次のように構成します。
1. [マイコンテンツ] ドロップダウンメニューをクリックし、[URL] を選択します。
2. [レイヤーの URL] テキストボックスに「https://services2.arcgis.com/FiaPA4ga0iQKduv3/arcgis/rest/services/US_Coast_Guard_Districts_new/FeatureServer」と入力します。
3. [USCG_Districts (0)] サブレイヤーを選択し、[次へ] をクリックします。
4. [データのフィルター] で、[出力データの空間参照 (オプション)] パラメーターを [GCS WGS 1984] に設定して、[次へ] をクリックします。
5. [スキーマの確認] で、サンプリングされたスキーマのままにして [次へ] をクリックします。
  Velocity でデータがサンプリングされ、最初のスキーマが生成されます。
6. [キーフィールドの識別] の [トラッキング] で、[データに Track ID がありません] を選択します。
  構成ウィザードのこの手順はジオメトリー、日時、トラッキング情報の構築方法を定義するために使用されます。データソースが ArcGIS フィーチャレイヤーなので、ジオメトリー情報と日時情報は自動的に構成されます。
7. [完了] をクリックし、データソースを作成してエディターに追加します。
[USCG_Districts] ソースノードを [ship_positions_simulation] フィードノードの下にドラッグし、[フィーチャの結合] ツールノードに接続します。
米国沿岸警備隊地区フィーチャレイヤーが、[フィーチャの結合] ツールに情報付加のデータソースとして追加されます。 [フィーチャの結合] ツールに、船舶位置フィードと米国沿岸警備隊地区フィーチャレイヤーデータソースの 2 つの入力が接続されました。
[フィーチャの結合] ツールをダブルクリックしてそのプロパティを開き、ツールを次のように構成します。
1. [結合方法] で、[1 対 1] をクリックします。
2. [すべてのフィーチャを保持] で、[結合されたフィーチャのみを保持] をクリックします。
3. [リレーションシップ] で、[空間] チェックボックスをオンにし、空間リレーションシップタイプのドロップダウンメニューから [交差する] を選択します。
  次に、[サマリーフィールド] パラメーターを設定できます。
4. [属性] で、[DistrictName] を選択します。
5. [統計情報] で [すべて] を選択します。
6. [出力フィールド名] で、[DistrictName_Any] を削除し、「DistrictName」と入力します。
7. [追加] をクリックしてフィールドを結合操作に追加します。
8. [ターゲットフィーチャのジオメトリーを結合フィーチャのジオメトリーに変更] を [いいえ] のままにします。
9. [適用] をクリックしてプロパティを保存します。
解析エディターで [保存] をクリックして、[AIS Real Time Processing] 解析を保存します。

このレッスンでは、米国沿岸警備隊地区と交差する船舶を検出する方法と、そのコンテキスト情報を船舶データに追加 (結合) する方法について説明します。これは、状況認識能力の向上や今後の解析のために利用できます。

フィーチャレイヤー出力の構成

データソースと解析ツールを作成したので、データの格納と視覚化を行う 2 つの出力を追加できます。最初に、データを新しいフィーチャレイヤーに格納する出力を追加して構成します。次に、Web マップで視覚化するためにストリームレイヤーにデータを送信する別の出力を追加します。

注意:

時空間フィーチャレイヤー名は、組織内で一意でなければなりません。
Velocity では、時空間フィーチャレイヤー名が、フィードおよびストリームレイヤーの名前と異なる必要があります。重複した名前がある場合、Velocity でリアルタイム解析やビッグデータ解析を作成することはできません。これは、Velocity フィーチャレイヤー出力のみに適用され、ArcGIS Online ホストフィーチャレイヤーには適用されません。

出力を追加するには、次の手順を実行します。

[ノードの追加] メニューで [出力] をクリックし、[フィーチャレイヤー (新規)] を選択して、出力を以下のように構成します。
1. [データ格納法] で、[各 Track ID 値に対し、最新のフィーチャのみを保持します] を選択します。
  これにより、各トラッキング (この場合は各船舶) の最新の観測値のみが保持されます。以降の観測値によって、出力フィーチャレイヤー内の各トラッキングの前の観測値は上書きされます。
  注意:
  [すべての新しいフィーチャの追加] オプションを選択した場合、受信した最新のフィーチャだけでなく、すべての受信データが保持されます。
2. [解析の開始ごと] で、[既存のフィーチャおよびスキーマを置換] を選択します。
  解析が開始されるたびに、出力フィーチャレイヤー内のすべてのレコードが削除され、出力フィーチャレイヤーのスキーマが再生成されます。これは、リアルタイム解析を開発およびテストする場合や、次に解析が実行される間にツールを追加、削除、または変更する場合に便利です。
  注意:
  リアルタイム解析が再開されるときに既存のデータを保持するには、[既存のフィーチャおよびスキーマを保持] オプションを選択します。
3. [次へ] をクリックします。
4. [保存] で、[フィーチャレイヤー名] に「Ships_Inside_USCG_Districts」と入力します。
5. [フィーチャレイヤーのサマリー (オプション)] に「Ships inside US Coast Guard Districts」と入力します。
6. [フォルダー] で、フィーチャレイヤーを保存するフォルダーを選択します。
7. [完了] をクリックして、新しいフィーチャレイヤー出力を保存します。
新しいフィーチャレイヤー出力 [Ships_Inside_USCG_Districts] が解析エディターに追加されます。
[フィーチャの結合] ツールノードを、新しい [Ships_Inside_USCG_Districts] フィーチャレイヤー出力ノードに接続します。
[保存] をクリックして、リアルタイム解析を保存します。

ストリームレイヤー出力の構成

新しいフィーチャレイヤー出力が追加され、リアルタイム解析が保存されたら、Web マップに表示するストリームレイヤーにフィーチャを送信するための 2 つ目の出力を追加します。

注意:

ストリームレイヤー名は、組織内で一意でなければなりません。
Velocity では、ストリームレイヤー名が、フィードおよび時空間フィーチャレイヤーの名前と異なる必要があります。重複した名前がある場合、Velocity でリアルタイム解析やビッグデータ解析を作成することはできません。

[ノードの追加] メニューで [出力] をクリックし、[ストリームレイヤー] を選択して、出力を次のように構成します。
1. [ストリームレイヤー構成] で [次へ] をクリックして、デフォルトパラメーターをそのまま使用します。
  [Track ID ごとに最新の観測データを保持するフィーチャレイヤーも公開します] および [ストリームレイヤーがマップに描画されるときにジオメトリーを提供するために、関連するフィーチャレイヤーを選択します] パラメーターは必須ではありません。フィーチャレイヤーを公開すると、最新の観測データのみを保持する別のフィーチャレイヤーを公開することができます。アセット、この場合には船舶のアクティブな位置を Web マップ上で別のシンボルにして目立たせる際に便利です。関連するフィーチャレイヤーを選択して、出力ストリームレイヤーに追加のフィールドを付加することができます。
2. [ストリームレイヤー名] に「Ships_Inside_USCG_Districts_stream」と入力します。
3. [ストリームレイヤーのサマリー (オプション)] に「Ships inside USCG Districts stream」と入力します。
4. [フォルダー] で、ストリームレイヤーを保存するフォルダーを選択します。
[完了] をクリックして、ストリームレイヤー出力を作成します。
新しいストリームレイヤー出力 Ships_Inside_USCG_Districts_stream が解析エディターに追加されます。
[フィーチャの結合] ツールノードを [Ships_Inside_USCG_Districts_stream] ストリームレイヤー出力ノードに接続します。
[保存] をクリックして、リアルタイム解析を保存します。

リアルタイム解析の開始

リアルタイム解析に必要なフィード、データソース、ツール、出力が追加され、開始する準備が整いました。この解析を開始 (実行) すると、シミュレートされた船舶データが受信され、各船舶が現在配置されている米国沿岸警備隊地区の名前に結合され、イベントデータがフィーチャレイヤー出力とストリームレイヤー出力に書き込まれます。

解析エディターの [開始] をクリックします。
フィードと同様に、リアルタイム解析は実行時間の長いタスクで、停止されるまで実行し続けます。
[開始] ボタンが [初期化の停止] に変わってから [停止] ボタンに変わり、解析が開始して実行中であることがわかります。
[リアルタイム解析] ページで、ステータスを表示して [AIS Real Time Processing] 解析を監視します。

リアルタイム解析のメトリクスの表示

リアルタイム解析のメトリクスは、Velocity で表示できます。メトリクスは各エレメントの全体におけるイベントの平均レートで、過去 5 分間の実行時間における各エレメントの平均レートを示します。リアルタイム解析の実行中は、メトリクスは解析のコンピューティング使用量を表します。

リアルタイム解析のメトリクスの詳細

[AIS Real Time Processing] リアルタイム解析で、[メトリクス] 切り替えボタン () をクリックして、解析の各ノードのメトリクスを表示します。
リアルタイム解析の各ノードのメトリクスを確認します。各ノードが毎秒処理しているイベント数、観測データの入出力の合計数、コンピューター使用量に注目します。

出力レイヤーの確認

リアルタイム解析が実行され、フィーチャレイヤー出力とストリームレイヤー出力にイベントデータが送信されている場合、リアルタイム解析で直接、これらの出力レイヤーを Web マップに追加できます。

メインメニューで、[入力] の下の [フィード] をクリックして、[フィード] ページにアクセスします。
[ship_positions_simulation] フィードが開始されていない場合は、[開始] をクリックします。
メインメニューで、[解析] の下の [リアルタイム] をクリックして [リアルタイム解析] ページを開きます。
[AIS Real Time Processing] リアルタイム解析が開始されていない場合は、[開始] をクリックします。
[AIS Real Time Processing] リアルタイム解析が実行中になったら、[編集] ボタンをクリックして解析を編集します。
[Ships_Inside_USCG_Districts] フィーチャレイヤーの出力を右クリックして [Map Viewer で開く] を選択します。
新しいブラウザータブに ArcGIS 組織の Map Viewer が開き、Web マップにフィーチャレイヤーが追加されます。
ベースマップを [キャンバス (ダークグレー)] に変更します。
[追加] をクリックして [Web からレイヤーを追加] を選択します。
URL https://services2.arcgis.com/FiaPA4ga0iQKduv3/arcgis/rest/services/US_Coast_Guard_Districts_new/FeatureServer を使用して、米国沿岸警備隊地区フィーチャレイヤーを追加します。
いずれかの船舶フィーチャをクリックしてポップアップを開き、その属性を確認します。
それぞれの観測データに、その船舶が現在位置している米国沿岸警備隊地区の名前 ([DistrictName]) が付加されます。