高校地理 GISの位置と属性—共通の識別子で表を結び対応のずれを見つける｜武蔵野個別指導塾

行順の異なる表を識別子で結び、重複や欠落を点検する手順から読み解くGISの表結合。

よくあるのは、位置を記録した表と施設の種類を記録した表を見比べ、上から同じ行どうしを結び付ける場面です。両方の表に同じ数の行があっても、並び順が違えば別の対象の情報が付いてしまいます。画面上で地物に色が付いたとしても、対応が正しい証拠にはなりません。どの対象を指すかを表す識別子に戻り、結合できない行も含めて確かめましょう。

どんな判断が問われるか

位置を持つ表と説明を持つ表が与えられ、対応する行を結ぶ問題では、まず共通する識別子を探します。表の上からの順番が異なるときは、行番号で結んだ結果と識別子で結んだ結果が食い違います。どの情報がどの対象に付くかを、結合後の行まで追うことが求められます。

別の型では、識別子が重複したり、片方の表に存在しなかったりします。結合を実行する前に、対象が一意に決まるか、相手の行があるかを判断します。重複と欠落は異なる問題です。前者は候補が複数あり、後者は候補がないため、どちらも行順で補うことはできません。

さらに、結合できたとしても、位置の記録時点や対象の定義が違えば、地理的な比較にそのまま使えるとは限りません。識別子の一致は入口の点検であり、位置の整合や資料の意味も別に調べる必要があります。

位置と説明をつなぐ鍵

GISは位置を手掛かりに情報を管理し、加工や表示、分析に使う仕組みです。位置情報は対象がどこにあるかを示し、属性情報はその対象の種類や名称などを説明します。同じ対象を両方の表で指せば、位置に対応した説明を扱えます。ただし、属性表には位置そのものが入っていない場合もあります。

共通の識別子を結合キーと呼びます。キーは表の中で対象を区別するための値です。対象ごとに異なる値が付いていると、別々の表に同じ値を探して対応を作れます。図1のように、位置表の識別子と属性表の識別子を照合し、合致した行の情報を結びます。矢印は表の行順でなく、同じ識別子どうしの対応を示しています。

図1では識別子AとA、BとBが対応します。位置を表す記号と属性の語は、説明のための自作条件です。記号の見た目や行の位置が似ていることは、同じ対象である根拠ではありません。結合後も元のキーを残すと、どの行から情報が来たかを追えます。

キーが使えるかどうかは、値があるだけでは決まりません。まず、両方のキーが同じ対象の単位を指すかを確認します。片方が施設、もう片方が施設内の部屋を指すなら、同じ値に見えても意味を点検する必要があります。次に、表記や型が一致するかを調べます。余分な空白や先頭の0が消えた値は、見た目が似ても一致しないことがあります。先頭の0に意味があるかを資料の定義で確かめ、勝手に取り除いてはいけません。

対象ごとに属性が1行あると約束された表では、同じキーが2行あると対応を一意に定められません。入力の重複か、複数の記録を持つ設計なのかは、表の説明や元資料を確認します。複数行が正当な記録なら、どの時点や種類の情報を使うかを決めてから処理します。先頭の行を無条件に採用すると、必要な記録を落とすおそれがあります。

欠落も2種類あります。キーのセルが空欄なら照合する値自体がありません。キーはあるが相手の表に同じ値がない場合は、照合した結果、対応先が見つからない状態です。いずれも属性をゼロや適当な値に置き換えず、元資料を調べます。属性欄が空欄の場合も、未記入なのか、値が存在しないのかを区別します。

位置の重ね合わせでは、同じ場所が同じ位置として扱われるよう、座標の表し方や基準が整っているかも必要です。識別子が一致しても、位置が正確とは限りません。逆に位置が近いというだけで、同じ対象だと断定することもできません。位置の基準の数値規格はここでは扱わず、資料の説明を確かめます。

基本例題：並び替わった表を結ぶ

次は自作の表です。位置を示す記号は対象の区別のためのもので、実際の座標や観測値ではありません。識別子は各表で対象ごとに1つで、同じ識別子は同じ対象を指すとします。位置表の各行に属性表の種類を付け、識別子順に「識別子・位置・種類」で答えてください。

図2のように、2つの表では行順が違います。位置の語は互いを区別するラベルで、距離や方角の測定値ではありません。

与件：両表のA、B、Cはそれぞれ同じ対象を表し、各キーは1回ずつ現れます。

単位：1行が1対象です。位置と種類は分類の語であり、数値の単位はありません。

根拠：共通の識別子が対象を指定します。同じ行番号は対応の条件ではありません。

操作：位置表のAに属性表のAを探し、展示室を付けます。同様にBとB、CとCを照合します。

答案：A・東側・展示室、B・中央・作業室、C・西側・資料室です。

場面への戻し：答案の各識別子を元の2表に戻すと、位置と種類がそれぞれ同じ識別子の行にあります。位置表の3行と属性表の3行が各1回ずつ対応し、未対応はありません。例えば先頭行どうしを結ぶとAにCの資料室が付くため、行番号の結合は誤りだとわかります。

標準から発展へ：結合できない理由を分ける

標準例題：欠落と重複

自作の位置表のキーはD、E、Fで各1行です。属性表のキーと種類は、D・受付、E・保管室、E・会議室、G・閲覧室です。各対象に種類が1つずつ対応するという条件で、位置表の各キーについて「確定」「候補が複数」「相手なし」のいずれかを答え、理由をそれぞれ1つ書いてください。

Dは属性表にDが1行あるので確定し、種類は受付です。EはEの行が2つあり、保管室か会議室かをこの表だけでは選べないので候補が複数です。Fは属性表にFがないため相手なしです。Gは属性表にありますが位置表にないので、位置表のFに割り当てることはできません。

元の表に答えを戻すと、Dの一致は1行、Eの一致は2行、Fの一致は0行です。Gも見落とさず、位置表に対応先がない属性行として記録します。Eのどちらかが誤入力かどうか、Fの属性が実際に存在しないかどうかは、与えられた表だけから決まりません。元の記録を調べ、必要なら作成者に確認してから直します。

結合の方法によっては、Eに対応する結果が複数行になったり、Fの属性が空欄になったりします。画面の結果の行数だけでは、入力が正しいかは判断できません。まず1対象1行という約束とキーの出現回数を照らし、次に未対応の一覧を確認します。

発展示題：同じキーでも時点が違う

自作資料として、位置表にはHの位置が「北側」、記録時点が春とあります。属性表にはHの種類が「展示室」、記録時点が秋とあります。Hは両表とも同じ対象の識別子で、春から秋の間の変更の有無は与えられていません。2表をキーで結ぶことはできるか、春の北側に秋の種類があったと断定できるかをそれぞれ答え、理由を1つずつ示してください。

キーHが一致するので、識別子を手掛かりに行を対応させることはできます。一方、春の位置と秋の種類が同じ時点でも成り立っていたとは断定できません。間の変更の有無が不明だからです。答えを元の条件に戻すと、対応を保証する条件は識別子の一致であり、春の種類を保証する条件はありません。春の属性を調べる、あるいは両方を同じ時点の記録にそろえることが次の確認になります。

位置表と属性表の対象の範囲も確かめます。施設全体の位置に部屋ごとの種類を結ぶ場合、施設の識別子が属性表に繰り返し現れることがあります。これは必ずしも入力ミスではなく、1施設に複数の部屋がある関係を表す場合があります。何を1行とするかが違えば、単純な1対1の結合を前提とした答えは出せません。必要な対象単位を決め、どの行を残すかという条件を別に設けます。

間違いをたどって直す

基本例題の表を行順で結び、「A・東側・資料室」と答えたとします。位置表の先頭と属性表の先頭を結ぶ操作自体はできますが、属性表の先頭はCです。AとCが同じ対象だという条件はなく、結合の根拠が欠けています。図3のように、誤った対応の両端のキーを読み直すと、ずれが見えます。

図3の修正では、Aの相手を属性表全体から探し、A・展示室へ結び直します。さらにBとCについても同じ方法で調べます。最初の1行だけを直して終了すると、残りの行に別のずれが残るかもしれません。結合後の各行で両側のキーが一致するか、元の行に戻して確認します。

別の誤りは、Eの重複を見て最初の保管室を自動的に採用することです。表の並び順は正しさの優先順位を示していません。Eが2回ある理由を調べ、1対象1行にする条件が定まるまで確定を保留します。Fについて空欄をゼロと読むこともできません。照合先がないという結果と、属性の値がゼロであることは別です。

処理が途中で止まったり、入力ファイルが読めなかったりしたときも、空の結果を「該当なし」と決めてはいけません。元の表が開けるか、必要な列があるか、処理が最後まで終わったかを確認し、原因を直して再実行します。時間内に検証が終わらなければ、未確認の範囲を明示します。結合できた行と、結合結果自体を確かめられなかった行は区別します。

練習：表を照合して根拠を残す

いずれも自作条件で、同じ識別子は同じ対象を指します。各問の指定に従って答えてください。

1. 位置表はJ・入口側、K・奥側です。属性表はK・倉庫、J・教室です。各キーの位置と種類を「キー・位置・種類」で答えてください。
2. 位置表のキーはL、M、N、属性表のキーはL、M、Mです。各位置行について対応する属性行の数を整数で答え、1対象1行という条件で確定できないキーをすべて挙げてください。
3. 位置表のキーはPとQ、属性表のキーはPとRです。各表の未対応キーをそれぞれ挙げ、相手がないことと属性がゼロであることの違いを1文で述べてください。
4. 位置表のキーが文字列「07」、属性表のキーが「7」です。先頭の0の意味は不明です。結合前にする確認を「表記」と「定義」を使って1文で書いてください。
5. 位置表のSは冬の記録、属性表のSは夏の記録です。同じ対象とわかっていますが、その間の変化は不明です。冬の位置と夏の属性の対応から、冬にも同じ属性があったと言えるか、理由を添えて1文で答えてください。

答えと確かめ方

1. J・入口側・教室、K・奥側・倉庫です。JとKをそれぞれ両方の表で探すと、答えの位置と種類が同じキーに戻ります。表の行順が逆でもキーが一致することを根拠にできていれば正解です。

2. Lは1行、Mは2行、Nは0行です。確定できないキーはMとNです。属性表を全行照合すると、Mは候補が複数、Nは相手なしです。Lを除く理由まで区別できているかを見ます。重複と欠落を同じ「間違い」とだけ書くと、次に必要な確認が見えません。

3. 位置表ではQ、属性表ではRが未対応です。相手がないことは照合できる行がない状態で、属性がゼロという値を意味しません。Pは両表にあるため未対応から外します。QとRを相手側の全行と照らし、どちらにも同じキーがないことまで示せれば十分です。

4. 先頭の0を含む表記が同じ対象を指すか、識別子の定義を確かめます。勝手に0を削除して一致させるのではなく、元の資料で意味を調べることが採点の観点です。両方を数値として扱った結果が同じでも、元の識別子が同じとは限りません。

5. 言えません。冬と夏の間に属性が変わった可能性があり、冬の属性を示す条件がないからです。同じSという根拠は対象の対応を示しますが、時点間で属性が変わらない根拠にはなりません。対象の一致と時点の不一致の両方に触れているかを確認します。

覚えておきたいこと

位置と属性は共通の識別子で対応させます。
キーの意味、表記、重複、欠落を結合前に点検します。
未対応や処理失敗をゼロや該当なしと決めません。
結合後は元の行に戻し、対象と時点も照らします。

どこで止まったかを見分ける

行順で結んだ場合は、まず各行のキーに印を付け、同じ値を両表から探すところに戻ります。キーが合うのに答えが定まらない場合は、重複の数と1行が表す対象を言葉にします。空欄を埋めたくなる場合は、キーがないのか、相手がないのか、属性が空なのかを分けます。

個別に確認するときは、本人が指した元の行と結合後の行を往復し、判断の根拠を尋ねます。時点や位置の基準まで同じだと考えた場合は、その条件が資料のどこに書かれているかを探します。見つからなければ結論を保留し、必要な情報を挙げます。識別子の一致から言えることを限ると、地図上の表示も根拠を持って読めます。