地理情報システム入門 - CADDi STUDDi

Transcript

1. 地理情報システム入門 2022/01/25
2. 概要 対象 • 地理情報システム(GIS)にまったく触れたことがない人 内容 • GIS を扱う際に出てきそうな概念やツールを簡単に紹介 • 将来 GIS を扱う時に色々と調べたりする際の足がかり的な感じになれば
3. これは何？ 35.6998929,139.7892573
4. キャディ 東京本社 • 35.6998929,139.7892573
5. キャディ 東京本社??? • 35.6998929,139.7892573
6. 測地系 • 緯度経度だけでは一意に場所は定まらない。 • 地球上の位置を緯度経度で表すのに採用した楕 円体が異なり対象の場所がズレる。 ◦ 日本測地系(旧日本測地系、TOKYO) ▪ 昔日本で利用されていた測地系。 ▪ まだ一部で利用されている。 ◦ 世界測地系(JGD2000, JGD2011, WGS84) ▪ 現在広く利用されている測地系。 ▪ GPS などでも利用されている。 https://www.gsi.go.jp/LAW/G2000-g2000-h3.htm
7. 空間参照系 • 地図上に表示する場合は更に考慮する項目がある ◦ 座標系：座標を平面な地図上に配置する手法 ▪ 地理座標系 ▪ 投影座標系 • 空間参照系 = 測地系 × 座標系 • SRID: 空間参照系の識別コード。コード体系としてよく EPSG が利用される SRID(EPSG) 測地系 座標系 備考 6668 JGD2011 地理座標系 4301 Tokyo 地理座標系 4326 WGS84 地理座標系 GPS 3857 / (900913) WGS84 Webメルカトル Google Maps など
8. データ形式 WKT(Well-known text) • ベクタ形式幾何学オブジェクトを投影法 (地図)を基に変換し地図上に表現させる マークアップ言語 ◦ POINT (139.0 35.0) ◦ LINESTRING (139.0 35.0, 139.5 35.5) ◦ POLYGON ((139.0 35.0, 139.5, 35.5, 138.5 35.5, 139.0 35.0)) • データをテキストで保存する場合に利用する • 対応ツール ◦ PostgreSQL(PostGIS) ◦ MySQL ◦ BigQuery, Athena ◦ etc…
9. データ形式 Shapefile(シェープファイル) • Esri 社が提唱したベクター形式のデータフォーマット ◦ 実質業界標準フォーマット ◦ 位置情報データを静的に配布される際はこの形式が多い印象 ▪ 国土数値情報、位置参照情報、国土調査（土地分類・水基本調査）成果データ • QGIS や ArcGIS などで描画が可能 ◦ 業界標準なので多くの GIS ツールは対応してる https://note.com/kinari_iro/n/n93c85c88b77d
10. GIS ソフト • QGIS ◦ 無料 ◦ オープンソースの GIS ソフト ◦ 無料ながらかなり高機能 ◦ Windows, mac OS, Linux などで利用可能 • ArcGIS ◦ 有償 ◦ ESRI社により提供されている GISソフト
11. 区域 地理情報データを集計や解析などで利用する際に特定の区域単 位で集計することはよくある。 例：都道府県(市区町村, …) • 生活のあらゆるところで利用されており一番馴染み深い • 統計情報として利用する場合 ◦ 大きさがバラバラなので単一面積など、数値的に同じ条件で可視化し たい場合に向かない ◦ 基本的に範囲が陸地のみなので、海上部分を表現するに向かない ▪ 海ほたる、etc… ▪ 降水量の表示 https://www3.nhk.or.jp/news/special/coronavirus/data/
12. 地域メッシュ • 緯度経度に基づいてほぼ同じ大きさの四角形で分 割された領域 • 各メッシュには地域メッシュコードが付与されている • JIS 規格(JIS X 0410) 地域メッシュ - MULTISOUP https://www.biodic.go.jp/kiso/col_mesh.html https://www.data.jma.go.jp/fcd/yoho/meshjirei/jirei 03/highresorad/index.html
13. GeoHex • 地図上を六角形で分割された領域 • 大きさによってレベルが 0 ~ 25 で指定可能 • 純国産 • 統計情報の集計よりもゲームなどでの利用が目立つ ◦ ドラクエウォーク、駅メモ … • 利用用途 ◦ 個人情報保護 ◦ データサイズの削減 ◦ 距離算出の簡略化 https://next.rikunabi.com/tech/docs/ct_s03600.jsp?p=002115
14. Web地図描画 描画ライブラリ • Leaflet • OpenLayers • Mapbox GL JS ◦ 現在 v2 から有償っぽい？
15. Web地図描画 配信データ形式 • ラスターデータ ◦ 基本的に画像データなので複雑な形状でもデータサイズが小さい ◦ 地図内のオブジェクトに属性を持たせたりなどはできない ◦ 利用者側での加工が困難 • ベクターデータ ◦ 描画するオブジェクトに属性を持たせたりできる ▪ インタラクティブなアクションが可能 ◦ 描画するオブジェクト数が増えたり、複雑になるとデータサイズが大き くなる ◦ 利用者側で加工が可能 ▪ 色の切り替え
16. ラスタータイル地図 Web 地図では背景として使用される 配信データ • 地理院タイル ◦ 国土地理院が配信するデータ ◦ 地理院タイル一覧 ◦ https://cyberjapandata.gsi.go.jp/xyz/std/{z}/{x}/{y}.png • OpenStreetMap(OSM) ◦ 世界中の人で作成されるオープン地図データ ◦ https://{s}.tile.openstreetmap.org/{z}/{x}/{y}.png 地理院タイル OSM
17. XYZ 方式 タイル状に分割された地図データを配信する際によく使用される方式 URL 上で {z}/{x}/{y} 形式で表現される • z: ズームレベル • x, y: タイル座標 タイル座標確認ページ で確認することができる • (ただしズームレベル 3 以上から) https://maps.gsi.go.jp/development/siyou.html
18. GeoJson • JSON 形式で空間データを表すフォーマット ◦ ベクターデータ • Web 地図の地理情報を保存・配信するのに広く一般的に利用されている • JSON なのでテキスト形式 ◦ 人が読み書きしやすく ◦ エンコード・デコードは速くない ▪ オブジェクト数が増えファイルサイズが大きくなると厳しい https://github.com/gsi-cyberjapan/vector-tile-experiment
19. MVT(Mapbox Vector Tile) • Mapbox 社主導で策定されたベクトルタイル地図 ◦ Mapbox Vector Tile Specification • Protocol Buffers が利用されている ◦ 拡張子は mvt が推奨(should) ▪ (pbf とか見かけたような…) • バイナリデータで配信される ◦ 通信データ量の削減 ◦ 描画速度の向上 • 描画ライブラリ ◦ Leaflet.VectorGrid 地理院地図Vector｜国土地理院
20. Vue.js + Leaflet を使用したサンプル
21. まとめ • 緯度経度だけでは場所は一意に決まらない ◦ 空間参照系(測地系、座標系) • データ形式 ◦ WKT ◦ Shapefile • 区域 ◦ 地域メッシュ ◦ GeoHex • Web地図 ◦ ライブラリ ▪ Leaflet ◦ データ ▪ タイル地図 ▪ GeoJSON ▪ MVT