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北森カレッジ用教材「座標参照系」

kou_kita
November 28, 2020

 北森カレッジ用教材「座標参照系」

北の森づくり学院の「森林GIS実習」で説明用に作成したスライド資料です。
「座標参照系」ではQGISで使う座標参照系について説明しています。

kou_kita

November 28, 2020
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Transcript

  1. 北森カレッジ教材
    座標参照系
    1

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  2. 北森カレッジ教材
    GIS を使うためには、「座標参照系」を理解する
    必要があります。
    QGIS では「座標参照系」を「 CRS 」という場合が
    あります。
    2

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  3. 北森カレッジ教材
    はっきり言って、地理の知識がない場合、
    座標参照系を一度で理解するのは難しいです。
    (私も苦労しました)
    なので、今回はそんなこともあるんだくらいで
    聞いていてください。
    3

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  4. 北森カレッジ教材
    座標参照系= CRS
    プロジェクトのプロパティ「座標参照系」の画面 4

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  5. 北森カレッジ教材
    5
    座標参照系とはなにか?
    「座標参照系」とは、
    GIS で地図の位置情報を指定する
    基準のこと

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  6. 北森カレッジ教材
    6
    「座標参照系」とは、
    GIS で地図の位置情報を指定する
    基準のこと
    この基準が、たくさんあるので
    ややこしい
    座標参照系とはなにか?

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  7. 北森カレッジ教材
    7
    大きく分けて次の 2 つの区分があります
    <地理座標系>
     位置を緯度経度で指定する座標参照系
     世界規模の地図や GPS などで利用
    <投影座標系>
     位置を X,Y 座標で指定する座標参照系
     森林の地図は主にこの座標系が使用されている
    テキスト 4.2   P74 参照

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  8. 北森カレッジ教材
    8
    地理座標系

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  9. 北森カレッジ教材
    地理座標系
    9
    地球を球体で表現している
    緯度経度で位置を指定

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  10. 北森カレッジ教材
    10
    地理座標系
    マメ知識

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  11. 北森カレッジ教材
    地理座標系 マメ知識
    11
    昔は日本が使うの緯度経度と
    世界が使う緯度経度が違っていた。
    2000 年の測量法改正で、
    世界に合わせることとした。

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  12. 北森カレッジ教材
    地理座標系 マメ知識
    12
    新しい
    世界基準の緯度経度
    例えば札幌テレビ塔は
    新しい世界基準の緯度経度では
    北緯  43 度 3 分 40 秒
    東経  141 度 21 分 23 秒
    となるが
    2000 年以前の同じ緯度経度は
    400m ほど北西にずれている
    古い
    日本基準の緯度経度
    どちらも同じ
    緯度経度

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  13. 北森カレッジ教材
    地理座標系 マメ知識
    13
    2000 年以前の古い緯度経度を
    「日本測地系」
    2000 年以降の新しい緯度経度を
    「世界測地系」(新日本測地系)
    と呼びます。

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  14. 北森カレッジ教材
    地理座標系 マメ知識
    14
    QGIS では、
    「日本測地系」を「 Tokyo 」
    「世界測地系」を「 JGD2000 」
    (または「 JGD2011 」)
    と表現します。
    大事だよ!

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  15. 北森カレッジ教材
    15
    投影座標系

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  16. 北森カレッジ教材
    投影座標系
    16
    地図帳などで
    使われる
    メルカトル図法は
    投影座標系
    Wikipedia PD

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  17. 北森カレッジ教材
    投影座標系
    17
    地球を円筒に
    投影して
    平面にした地図
    Wikipedia PD

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  18. 北森カレッジ教材
    投影座標系
    18
    緯度が高くなると
    面積が大きくなる
    歪みがある。
    Wikipedia CC-BY

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  19. 北森カレッジ教材
    投影座標系
    19
    緯度が高くなると
    面積が大きくなる
    歪みがある。
    https://pbs.twimg.com/media/EjiDaAgU8AA6j6d?format=jpg&name=large

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  20. 北森カレッジ教材
    投影座標系
    20
    日本って結構デカイ
    (というよりグリーンランドは実は小さい)
    https://thetruesize.com/

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  21. 北森カレッジ教材
    投影座標系
    21
    そのため、投影座標系はできるだけ
    狭い範囲の地図で使用する

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  22. 北森カレッジ教材
    投影座標系
    22
    地球を平面にして
    X,Y 座標で位置を表現している

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  23. 北森カレッジ教材
    投影座標系
    23
    比較的狭い範囲を平面に投影して
    表現している
    球体の地球
    平面に投影した地図
    ※ イメージ図

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  24. 北森カレッジ教材
    投影座標系
    24
    このように狭い範囲を平面に投影する
    座標系を「平面直角座標系」
    といいます。
    大事だよ!

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  25. 北森カレッジ教材
    投影座標系
    25
    ミラーボールの
    ように
    1 枚のガラス面を
    平面に見立てている

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  26. 北森カレッジ教材
    投影座標系
    26
    1 枚 1 枚に
    座標の原点がある

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  27. 北森カレッジ教材
    27
    日本の原点は、 19 箇所
    日本に座標の
    原点となる箇所は
    19 箇所ある。
    北海道は 3 箇所あり
    場所によって
    原点が異なるので
    注意

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  28. 北森カレッジ教材
    28
    北海道は 3 つの原点があるので注意
    北海道は広いので
    原点が 3 つも
    あります。
    市町村によって
    使う原点が違うので
    注意!
    旭川は 12 系

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  29. 北森カレッジ教材
    29
    北海道の原点と系番号
    国土地理院 HP (平面直角座標系(平成十四年国土交通省告示第九号)

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  30. 北森カレッジ教材
    30
    地理座標系での表現
    北緯  43 度 41 分 57.29 秒
    東経  142 度 22 分 54.03 秒
    平面直角座標系での表現
    ( 12 系)
    X 座標  10,591 m
    Y 座標  -33,409 m
    北森カレッジの位置

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  31. 北森カレッジ教材
    31
    12 系の原点  X=0 、 Y= 0
    北森カレッジの位置
    10,591m
    -33,409m
    平面直角座標系での表現
    ( 12 系)
    X 座標  10,591 m
    Y 座標  -33,409 m

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  32. 北森カレッジ教材
    32
    平面直角座標系
    マメ知識

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  33. 北森カレッジ教材
    33
    平面直角座標系の原点は緯度経度
    国土地理院 HP (平面直角座標系(平成十四年国土交通省告示第九号)
    テキスト 4.2   P76 参照

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  34. 北森カレッジ教材
    34
    平面直角座標系の原点は緯度経度
    ゆえに、平面直角座標系にも
    「日本測地系」と「世界測地系」があります。
    そのため、「日本測地系」と「世界測地系」を
    間違うと地図の位置がずれてしまいます。

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  35. 北森カレッジ教材
    35
    世界測地系で作られた地図

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  36. 北森カレッジ教材
    36
    世界測地系で作られた地図
    赤い地図は間違って
    日本測地系で表示した
    地図

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  37. 北森カレッジ教材
    レイヤの座標参照系を間違って読み込むとずれる
    37
    新しい
    世界基準の緯度経度
    古い
    日本基準の緯度経度
    どちらも同じ
    緯度経度
    400m 程
    ずれてしまう

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  38. 北森カレッジ教材
    38
    座標参照系のまとめ

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  39. 北森カレッジ教材
    39
    座標参照系のまとめ
    ● 地理座標系(緯度経度)と投影座標系
    ( XY 座標)がある
    ● 測地系として新しい「世界測地系」と古い
    「日本測地系」があり、
    現在は世界測地系のみを使用している。
    ● 世界測地系と、日本測地系では同じ緯度経度や
    XY 座標でも 400m ずれている

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  40. 北森カレッジ教材
    40
    レイヤの座標参照系と
    プロジェクトの座標参照系

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  41. 北森カレッジ教材
    41
    レイヤとプロジェクトの座標参照系
    QGIS で座標参照系を扱うときには、
    ●レイヤの座標参照系 
    ●プロジェクトの座標参照系 
    があることを理解する必要があります。

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  42. 北森カレッジ教材
    42
    レイヤの座標参照系

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  43. 北森カレッジ教材
    43
    レイヤの座標参照系
    レイヤの座標参照系は、
    図形を作るときに設定(定義)した
    座標参照系
    この点の座標は
    平面直角座標系の 12 系の
    XY 座標を使おう!

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  44. 北森カレッジ教材
    44
    レイヤの座標参照系
    各点に設定された座標は、
    作成したときに固定されています。
    X=1000.0m
    Y=500.0m
    X=1000.0m
    Y=480.0m
    X=900.0m
    Y=480.0m

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  45. 北森カレッジ教材
    45
    レイヤの座標参照系
    なので、 QGIS にレイヤを読み込むとき
    に、作成したときの座標参照系を正しく
    指定しないと、別の場所に表示されます
    X=1000.0m
    Y=500.0m
    X=1000.0m
    Y=480.0m
    X=900.0m
    Y=480.0m

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  46. 北森カレッジ教材
    46
    レイヤの座標参照系
    例えば、平面直角座標系 12 系で作られたレイヤを別の系番
    号で読み込むと下図のようにズレます

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  47. 北森カレッジ教材
    47
    レイヤの座標参照系
    投影座標系(m単位)で作られたレイヤを
    地理座標系(度単位)で読み込むと、
    ありえない数値になるので表示されません
    X=1000.0m
    Y=500.0m
    X=1000.0m
    Y=480.0m
    X=1000.0 度
    Y=500.0 度
    X=1000.0 度
    Y=480.0 度

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  48. 北森カレッジ教材
    48
    レイヤの座標参照系
    逆に地理座標系(度単位)で作られたレイ
    ヤを投影座標系(m単位)で読み込むと、
    ものすごく小さくなります。
    X=140.0 度
    Y=43.0 度
    X=140.0 度
    Y=42.5 度
    X=140.0 m
    Y=43.0m
    X=140.0m
    Y=42.5m
    実際は 0.5 度(約 900m )あるのに、
    0.5m で地図に表示されてしまう

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  49. 北森カレッジ教材
    49
    レイヤの座標参照系
    地図にレイヤを読み込んだときに図形の位置がずれる場合は、
    レイヤの座標参照系を設定し直します
    テキスト 4.5   P79 参照

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  50. 北森カレッジ教材
    50
    プロジェクトの座標参照系

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  51. 北森カレッジ教材
    51
    プロジェクトの座標参照系
    プロジェクトとは、 QGIS の画面に表示されている地図
    のことです。
    QGIS の地図は、複数の「レイヤ」を組み合わせて
    (重ねて)作成されます。

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  52. 北森カレッジ教材
    52
    プロジェクトの座標参照系
    道路
    等高線
    河川
    国有林
    民有林
    建物
    JGD2000
    JGD2011
    JGD2000   12 系
    WGS84
    Tokyo   12 系
    JGD2000   12 系

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  53. 北森カレッジ教材
    53
    プロジェクトの座標参照系
    いろいろな複数のレイヤを
    組み合わせて一つの地図を
    作りますが、
    それぞれのレイヤは、
    別々の座標参照系で
    作られているので、
    位置情報を変換して同じ位置に
    表示する必要があります。
    道路
    等高線
    河川
    国有林
    民有林
    建物
    JGD2000
    JGD2011
    JGD2000   12 系
    WGS84
    Tokyo   12 系
    JGD2000   12 系

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  54. 北森カレッジ教材
    54
    プロジェクトの座標参照系
    どの座標系に変換するの?
    プロジェクトの座標参照系
    1 つの座標系に変換
    道路
    等高線
    河川
    国有林
    民有林
    建物
    JGD2000
    JGD2011
    JGD2000   12 系
    WGS84
    Tokyo   12 系
    JGD2000   12 系

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  55. 北森カレッジ教材
    55
    プロジェクトの座標参照系
    QGIS の画面に表示されている地図の座標参照系が
    プロジェクトの座標参照系で、
    地図上での距離や面積の計測、マウスカーソルの座標、
    縮尺などに影響します。

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  56. 北森カレッジ教材
    56
    プロジェクトの座標参照系
    座標、縮尺は、
    プロジェクトの座標参照系に影響します

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  57. 北森カレッジ教材
    57
    プロジェクトの座標参照系
    プロジェクトの座標参照系は、
    ここで設定します

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  58. 北森カレッジ教材
    58
    プロジェクトの座標参照系
    面積や距離を測量と同じに計算したい場合には、
    平面直角座標系などの投影座標系に設定します。
    ただし、 1 振興局くらいの狭い範囲でないと、
    レイヤの端で歪みが大きくなります。
    地図の範囲や行う作業によって
    プロジェクトの座標参照系を選択します。

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  59. 北森カレッジ教材
    59
    プロジェクトの座標参照系
    林業の図面を作るときであれば、
    通常は世界測地系の平面直角座標系を
    使っていれば OK
    ※ 系番号は、自分の山の場所によって選択します。

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  60. 北森カレッジ教材
    60
    プロジェクトの座標参照系
    北海道であればこの 3 つから選べば OK

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  61. 北森カレッジ教材
    61
    よく使う座標参照系

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  62. 北森カレッジ教材
    62
    よく使う座標参照系
    テキスト 4.4   P78 参照
    基本的に、
    この赤枠の座標参照
    系のみ覚えておけば
    OK です!

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  63. 北森カレッジ教材
    63
    よく使う座標参照系
    テキスト 4.4   P78 参照
    GPS で測定したデータ
    ( GPX )の座標系
    緯度経度で記録されてい

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  64. 北森カレッジ教材
    64
    よく使う座標参照系
    テキスト 4.4   P78 参照
    民有林森林情報や地籍図
    などで使用されている座
    標参照系

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  65. 北森カレッジ教材
    65
    よく使う座標参照系
    テキスト 4.4   P78 参照
    古い森林地図などで使用
    されている座標参照系

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  66. 北森カレッジ教材
    66
    よく使う座標参照系
    テキスト 4.4   P78 参照
    地理院地図や
    GoogleMap などインタ
    ーネット地図で使用され
    る座標参照系

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  67. 北森カレッジ教材
    67
    QGIS での設定

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  68. 北森カレッジ教材
    68
    QGIS での設定
    ここからは QGIS を使った
    「レイヤの座標参照系」の設定
    「プロジェクトの座標参照系」の設定
    を説明します

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  69. 北森カレッジ教材
    69
    レイヤの座標参照系の設定

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  70. 北森カレッジ教材
    70
    レイヤの座標参照系の設定
    座標参照系の名称の
    一部を入力
    抽出された座標参照系
    から該当するものを
    選択

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  71. 北森カレッジ教材
    71
    プロジェクトの座標参照系の設定

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  72. 北森カレッジ教材
    72
    プロジェクトの座標参照系の設定
    座標参照系の名称の
    一部を入力
    抽出された座標参照系
    から該当するものを
    選択

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  73. 北森カレッジ教材
    73
    座標参照系については
    以上

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