地理空間分析を使用してハリケーンの進路をプロットする

サンプルデータの探索

このチュートリアルでは、Google Cloud 一般公開データセット プログラムを通じて提供されているデータセットを使用します。一般公開データセットは、BigQuery に保存され、一般に公開されるデータセットです。この一般公開データセットは BigQuery でホストされ、ユーザーがアクセスして独自のアプリケーションに統合できます。Google はこうしたデータセットの保存費用を負担し、プロジェクトを使用してデータを一般提供しています。データで実行したクエリにのみ料金が発生します（毎月 1 TB まで無料。クエリの料金の詳細をご覧ください）。

グローバル ハリケーン トラック（IBTrACS）データセット

グローバル ハリケーン トラック（IBTrACS）データセット

NOAA の気象報告に関する国際ベストトラック アーカイブ（IBTrACS）を基に、世界中で発生した熱帯低気圧（TC）の軌跡に沿って、TC の位置と勢力をまとめています。熱帯低気圧は、北大西洋および北東太平洋海域ではハリケーン、北西太平洋海域では台風、南北インド洋海域ではサイクロン、南西太平洋海域では熱帯低気圧として知られています。

IBTrACS は、TC の予測と報告を担当する国際的な監視センターから報告される、TC に関するデータを収集します（また、いくつかの重要な過去のデータセットも収集します）。IBTrACS には 9 か国のデータが含まれています。これらのシステムを記述するデータには、その軌跡と勢力の最適な予測値が含まれています（したがって、ベストトラックという用語が使われています）。

まず、Google Cloud コンソールで hurricanes テーブルの詳細を表示し、このデータを確認しましょう。

ハリケーンのスキーマに移動

2017 年に発生したハリケーン マリアの進路の調査

チュートリアルのこのセクションでは、2017 年のハリケーン シーズンに発生したハリケーン マリアの進路を調べる GoogleSQL クエリを実行します。このハリケーンの進路をプロットするには、さまざまな時点でのハリケーンの位置をクエリします。

クエリの詳細

次の GoogleSQL クエリを使用して、ハリケーン マリアの進路を検索します。

SELECT
  ST_GeogPoint(longitude, latitude) AS point,
  name,
  iso_time,
  dist2land,
  usa_wind,
  usa_pressure,
  usa_sshs,
  (usa_r34_ne + usa_r34_nw + usa_r34_se + usa_r34_sw)/4 AS radius_34kt,
  (usa_r50_ne + usa_r50_nw + usa_r50_se + usa_r50_sw)/4 AS radius_50kt
FROM
  `bigquery-public-data.noaa_hurricanes.hurricanes`
WHERE
  name LIKE '%MARIA%'
  AND season = '2017'
  AND ST_DWithin(ST_GeogFromText('POLYGON((-179 26, -179 48, -10 48, -10 26, -100 -10.1, -179 26))'),
    ST_GeogPoint(longitude, latitude), 10)
ORDER BY
  iso_time ASC

このクエリ句は次の処理を行います。

• SELECT ST_GeogPoint(longitude, latitude) AS point, name, iso_time, dist2land, usa_wind, usa_pressure, usa_sshs, (usa_r34_ne + usa_r34_nw + usa_r34_se + usa_r34_sw)/4 AS radius_34kt, (usa_r50_ne + usa_r50_nw + usa_r50_se + usa_r50_sw)/4 AS radius_50kt

  SELECT 句ですべての嵐の気象データを選択し、ST_GeogPoint 関数を使用して latitude 列と longitude 列の値を GEOGRAPHY 型（地点）に変換します。

• FROM bigquery-public-data.noaa_hurricanes.hurricanes

  FROM 句で、クエリ対象のテーブル hurricanes を指定します。

• WHERE name LIKE '%MARIA%' AND season = '2017' AND ST_DWithin(ST_GeogFromText('POLYGON((-179 26, -179 48, -10 48, -10 26, -100 -10.1, -179 26))'), ST_GeogPoint(longitude, latitude), 10)

  WHERE 句で、2017 年のハリケーン シーズンに発生したハリケーン マリアに対応する大西洋の地点だけのデータをフィルタリングします。

• ORDER BY iso_time ASC

  ORDER BY 句で、これらの地点を順序付けし、時系列での暴風域の進路を形成します。

クエリを実行する

Google Cloud コンソール を使用してクエリを実行するには:

1. Google Cloud Console の [BigQuery] ページに移動します。

   [BigQuery] ページに移動

2. [クエリエディタ] のテキスト領域に、次の Google SQL クエリを入力します。

   SELECT
     ST_GeogPoint(longitude, latitude) AS point,
     name,
     iso_time,
     dist2land,
     usa_wind,
     usa_pressure,
     usa_sshs,
     (usa_r34_ne + usa_r34_nw + usa_r34_se + usa_r34_sw)/4 AS radius_34kt,
     (usa_r50_ne + usa_r50_nw + usa_r50_se + usa_r50_sw)/4 AS radius_50kt
   FROM
     `bigquery-public-data.noaa_hurricanes.hurricanes`
   WHERE
     name LIKE '%MARIA%'
     AND season = '2017'
     AND ST_DWithin(ST_GeogFromText('POLYGON((-179 26, -179 48, -10 48, -10 26, -100 -10.1, -179 26))'),
       ST_GeogPoint(longitude, latitude), 10)
   ORDER BY
     iso_time ASC

3. [実行] をクリックします。

   クエリが完了するまでに少し時間がかかります。クエリが完了すると、結果が [クエリ結果] パネルに表示されます。

   

Geo Viz でのクエリ結果の可視化

次に、BigQuery Geo Viz を使用して結果を可視化します。BigQuery Geo Viz は、Google Maps API を使用して BigQuery の地理空間データを可視化するためのウェブツールです。

Geo Viz を起動して認証する

Geo Viz を使用するには、その前に認証を行い、BigQuery のデータへのアクセス権を付与する必要があります。

Geo Viz を設定するには:

1. Geo Viz ウェブツールを開きます。

   Geo Viz ウェブツールを開く

2. 手順 1 の [Select data] で [Authorize] をクリックします。

   

3. [Choose an account] ダイアログで Google アカウントをクリックします。

   

4. アクセス ダイアログで [Allow] をクリックして、Geo Viz に BigQuery データへのアクセスを許可します。

   

Geo Viz でクエリを実行する

認証してアクセス権を付与したら、次に Geo Viz でクエリを実行します。

クエリを実行するには:

1. ステップ 1 の [Select data] で [Project ID] フィールドにプロジェクト ID を入力します。

2. クエリ ウィンドウで、次の GoogleSQL クエリを入力します。

   SELECT
     ST_GeogPoint(longitude, latitude) AS point,
     name,
     iso_time,
     dist2land,
     usa_wind,
     usa_pressure,
     usa_sshs,
     (usa_r34_ne + usa_r34_nw + usa_r34_se + usa_r34_sw)/4 AS radius_34kt,
     (usa_r50_ne + usa_r50_nw + usa_r50_se + usa_r50_sw)/4 AS radius_50kt
   FROM
     `bigquery-public-data.noaa_hurricanes.hurricanes`
   WHERE
     name LIKE '%MARIA%'
     AND season = '2017'
     AND ST_DWithin(ST_GeogFromText('POLYGON((-179 26, -179 48, -10 48, -10 26, -100 -10.1, -179 26))'),
       ST_GeogPoint(longitude, latitude), 10)
   ORDER BY
     iso_time ASC

3. [実行] をクリックします。

4. クエリが完了したら [Show results] をクリックします。手順 2 の [Data] をクリックしても同様に次に進むことができます。

5. これで手順 2 に移動します。 [Geometry column] で [point] を選択します。ハリケーン マリアの進路に対応する点がプロットされます。

   

Geo Viz での可視化のフォーマット

[Style] セクションには、カスタマイズ可能なビジュアル スタイルの一覧が表示されます。特定のプロパティは特定のデータタイプのみに適用されます。たとえば、circleRadius は点のみに影響します。

サポートされているスタイル プロパティは以下のとおりです。

• fillColor - ポリゴンまたは点の塗りつぶしの色です。たとえば、「linear」関数または「interval」関数を使用して、数値をカラー グラデーションにマッピングできます。
• fillOpacity - ポリゴンまたは点の塗りつぶしの不透明度です。値は 0 から 1 の範囲で指定します。0 は透明で 1 は不透明となります。
• strokeColor - ポリゴンまたは線のストロークまたはアウトラインの色です。
• strokeOpacity - ポリゴンまたは線のストロークまたはアウトラインの不透明度です。値は 0 から 1 の範囲で指定します。0 は透明で 1 は不透明となります。
• strokeWeight - ポリゴンまたは線のストロークまたはアウトラインの幅です。ピクセル単位で指定します。
• circleRadius - 点を表す円の半径です。メートル単位で指定します。たとえば、「linear」関数を使用して数値を点のサイズにマッピングすると、散布図スタイルを作成できます。

各スタイルには、グローバル値（すべての結果に適用される）、データ駆動値（各結果行のデータに応じて異なる方法で適用される）のいずれかを指定できます。データ駆動値の場合、次の機能を使用して表示結果を指定します。

• function - フィールドの値からスタイル値への計算に使用される関数。
• identity - 各フィールドのデータ値がスタイル値として使用されます。
• categorical - ドメインにリストされた各フィールドのデータ値と、範囲内の対応するスタイルを 1 対 1 でマッピングします。
• interval - 各フィールドのデータ値がドメイン内の最も近い値に丸められ、範囲内の対応するスタイルが適用されます。
• linear - 各フィールドのデータ値がドメインの値の中で線形補間され、範囲内の対応するスタイルが混ぜ合わされて適用されます。
• field - データ内の指定されたフィールドがスタイル関数の入力として使用されます。
• domain - フィールドのサンプル入力値の順序付きリスト。サンプル入力（ドメイン）は、指定された関数に基づいてサンプル出力（範囲）とペアになり、すべての入力（ドメインにリストされていないものも含む）のスタイル値の導出に使用されます。ドメイン内の値は、可視化を行っているフィールドの値と同じ型（テキスト、数値など）にする必要があります。
• range - スタイルルールのサンプル出力値のリスト。範囲の値は、制御しているスタイル プロパティと同じ型（色または数値）にする必要があります。たとえば、fillColor プロパティの範囲には色のみが含まれるようにします。

マップの形式を設定するには:

1. 手順 2 の [Add styles] をクリックするか、手順 3 の [Style] をクリックします。

2. 点の色を変更します。[fillColor] をクリックします。

3. [fillColor] パネルで以下を設定します。

   1. [Data driven] をクリックします。
   2. [Function] で [linear] を選択します。
   3. [Field] で [usa_wind] を選択します。
   4. [Domain] で最初のボックスに「0」、2 番目のボックスに「150」と入力します。

   5. [Range] で最初のボックスをクリックし、16 進数で「#0006ff」と入力します。2 番目のボックスをクリックし、「#ff0000」と入力します。これで、風速に基づいて点の色が変わります。弱い風の場合は青、強い風の場合は赤です。

      

4. マップ上で確認します。ポインタをいずれかのポイントに合わせると、その点の気象データが表示されます。

   

5. [fillOpacity] をクリックします。

6. [Value] に「.5」と入力します。

   

7. マップ上で確認します。点の塗りつぶし色が半透明になっています。

8. ハリケーンの半径に基づいて点のサイズを変更します。[circleRadius] をクリックします。

9. [circleRadius] パネルで以下を設定します。

   1. [Data driven] をクリックします。
   2. [Function] で [linear] を選択します。
   3. [Field] で [radius_50kt] を選択します。
   4. [Domain] で最初のボックスに「0」、2 番目のボックスに「135」と入力します。

   5. [Range] で最初のボックスに「5」、2 番目のボックスに「135000」と入力します。

      

10. マップ上で確認します。各点の半径がハリケーンの半径に対応するようになりました。

    

11. Geo Viz を閉じます。