クリギング入門

【クリギングとは】 クリギングとは，異なる位置で測定，分析して得られたデータの分布から，別の位置における値を推定する空間内挿推定法の一つであり，自然・社会科学における様々な空間データ，例えば，大気や水中に広がる物質の濃度，ある地域における農作物の収量，地下深くに眠る鉱物の賦存量，ある都市の地価や住宅価格，環境汚染やウィルス感染数などの分布推定に広く用いられています。 クリギングは，ある現象によって発生したデータを，あたかもサイコロを振るように確率的に発生したと仮定します。その際，データは，サイコロのように完全にランダムにではなく，それぞれの現象に応じた空間的な特性を反映して発生したと考え，この特性をデータからモデル化し，最良な値を推定します。その確率論的アプローチは，他の推定法と根本的に異なり，データ分析に基づき様々な現象に対応する汎用性こそ，クリギングの特徴と言えます。 【本書の狙い】 クリギングの入門書として，空間データを扱う研究者，実務者，学生の方々が，その確率論的アプローチの本質を理解し，実際に研究や実務で使えるようになることを目標としています。平易な文章と図表による具体的な解説に気を配り，推定式だけでなく，具体的な計算手順，エクセルを用いた計算法，実践上の留意点などをまとめています。クリギングを学ぼうと考える多くの方々に手にしていただくことを期待しています。 【各章の内容】 本書は，全6章で構成されます。1章では，空間内挿推定法の一般的な分類を説明した後，簡単な例題を用意し，他の推定法と比較しながら，クリギングの特徴を述べます。そのほか，クリギングの適用実績や，更なる学習に向けた他の参考書も紹介します。2章では，本書を読み進めるために必要な確率統計の基礎をまとめています。3章は，空間データの確率論と題し，多くの方々に馴染みの少ない用語である領域変数，空間相関性，定常性，バリオグラムについて，解説します。4章は，クリギングを解説する章です。最初に，クリギングに共通する特徴をまとめ，続いて，単純クリギング，通常クリギング，普遍クリギング，外生ドリフトクリギング，コクリギング，ブロッククリギング，インディケータクリギングについて順に解説します。それぞれの解説では，実際に用いる手引きとして，まず推定に用いる式をまとめ，続いて式の導出過程や推定の際の補足・留意点を記載しています。また理解の助けとなるよう，各解説では，1章の例題に対する具体的な計算例を示しています。5章では，クリギングの応用として，推定の妥当性評価や最良の推定条件を選定する交差検証法，対象領域全体を推定するマッピング，クリギングの特徴である推定誤差分散を利用したマルチ推定であるシミュレーションについて解説します。6章では，クリギングを用いるガイドラインとして，空間内挿推定法の選定およびクリギングの選定の手順・フローを示すとともに，各段階での実践上の留意点を記載しています。また，読者が自ら計算できるようエクセルを用いた計算法や，著者らによる3つの実践例なども紹介します。