PLATEAU Hands-on 11 PLATEAUデータの高さや位置合わせについて理解する

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1. PLATEAUデータの高さや位置合わせについて理解する
2. ©Project PLATEAU / MLIT Japan 西尾 悟 NISHIO Satoru ・前職: 建設コンサルタント（河川構造物） ・現職: 2児の父をやりながら株式会社MIERUNEでGIS （地理空間情報）とWeb開発を行う、Engineering Managerです！ Python / Rust / GIS / 点群 / 3D Tiles / AWS / WebGL / PLATEAU ADVOCATE / Cesium Certified Developer https://twitter.com/nokonoko_1203 https://qiita.com/nokonoko_1203 Engineering Manager 自己紹介
3. ©Project PLATEAU / MLIT Japan About us 株式会社MIERUNE （MIERUNE Inc.） •創業 2016年6月 •代表取締役 朝日 孝輔 •従業員数 32名(2023年4月現在 代表取締役含む) •札幌本社 北海道札幌市中央区北1条東4丁目1－1 サッポロファクトリー1条館3F •東京オフィス 東京都港区芝五丁目三⼗六番四号 札の辻スクエア9階港区立産業振興センター •主な認証 •AWS Foundational Technical Review (FTR) for Service Offering •AWS 公共部門パートナー(PSP) •AWSセレクトティアサービスパートナー •国土交通省 PLATEAU Project Partners •経済産業省 J-Startup HOKKAIDO •ISO 9001:2015 •ISO/IEC 27001:2022 など
4. ©Project PLATEAU / MLIT Japan 幅広い知見をもとに最適な技術選定を行います Frontend Backend Language Infrastructre
5. ©Project PLATEAU / MLIT Japan QGIS事業紹介 QGIS •位置データの閲覧・解析が できる、オープンソースの デスクトップGISソフト •商用ソフトより使いやすく多機能 •産学官問わず、国内外で広く使 用 •MIERUNEは2017年より 開発支援
6. ©Project PLATEAU / MLIT Japan MIERUNEは国内有数の QGIS専門チームを組織しています QGIS事業紹介 •豊富な知見をもつGISエンジニアが多数在籍 •常時複数名による開発・チェック・テスト チームによる品質・納期へのこだわり 安定的な価値提供を実現 https://www.mierune.co.jp/qgis
7. ©Project PLATEAU / MLIT Japan QGIS事業紹介 QGISのMIERUNE QGISへの高度な知見・深い理解を背景に 各種コンサルティング事業を実施 https://www.mierune.co.jp/qgis QGISカスタマイズ 講習会 技術サポート
8. ©OpenStreetMap contributors ソリューション事業・QGIS事業 ケーススタディ
9. ©Project PLATEAU / MLIT Japan AWSと位置情報技術に関する知見をベ ースにし、60万件もの遺跡位置情報を、 高速検索・表示WebGISを開発し、組織 や地域の課題解決に貢献している 多様な位置データを 課題解決の資源に https://heritagemap.nabunken.go.jp/ 位置情報に関わるソリューション事業例
10. ©Project PLATEAU / MLIT Japan ソリューション事業｜PLATEAUデータ知見 CityGMLデータと現地調査を もとに、マインクラフトデータに 変換＆公開 マインクラフトワールド データ作成 https://ascii.jp/elem/000/004/158/4158738/
11. ©Project PLATEAU / MLIT Japan QGIS事業紹介｜QGISプラグイン(機能拡張)開発 CityGML形式の3D都市モデルを QGISに読み込むプラグイン LOD別にインポートできる PLATEAU QGIS Plugin https://github.com/Project-PLATEAU/plateau-qgis-plugin
12. ©Project PLATEAU / MLIT Japan ソリューション事業｜PLATEAUデータ知見 CityGML形式の3D都市モデルを 様々なGISデータ形式（3DTiles MVT/GeoPackage等)に変換する ツールの開発・公開 PLATEAU GIS Converter https://github.com/MIERUNE/plateau-gis-converter
13. ©Project PLATEAU / MLIT Japan QGIS事業紹介｜QGISプラグイン(機能拡張)開発 公共交通に関するオープンデータで あるGTFS形式をQGIS上で手軽に 地図化するプラグイン GTFS-GOプラグイン https://www.mierune.co.jp/blog/posts/k9s2tkoapgc
14. ©Project PLATEAU / MLIT Japan QGIS事業紹介｜QGISプラグイン(機能拡張)開発 国土地理院などから公開されている 標高データを素早く汎用的な形式に 変換するプラグイン 標高データ変換プラグイン https://qiita.com/nokonoko_1203/items/b99aa733cb215305f8aa https://qiita.com/nokonoko_1203/items/51cc0990cea4c96c4565
15. ©Project PLATEAU / MLIT Japan QGIS事業紹介｜QGISプラグイン(機能拡張)開発 標準地域メッシュデータをQGIS上で 生成できるプラグイン 国勢調査データの集計も可能 地域メッシュプラグイン https://qiita.com/ciscorn/items/dd610f673853f5c0f6dc
16. ©Project PLATEAU / MLIT Japan QGIS事業紹介｜QGIS講習会 各業種・業態独自の課題にあわせて、 講習内容やデータをアレンジし、 現場ニーズや効率化に直結した内容に カスタマイズして提供 カスタムQGIS講習会
17. ©Project PLATEAU / MLIT Japan QGISコンサルティング 様々なニーズとデータをもとに、 MIERUNEのQGISに関する豊富な 知見や世界最先端技術を組み合わせ、 新たな価値創出や業務効率化の技術的 サポートを行います。 高度なQGIS活用サポート https://www3.nhk.or.jp/lnews/nara/20230826/2050014443.html https://www.nhk.jp/p/special/ts/2NY2QQLPM3/episode/te/2Z8RVKV3G7
18. ©OpenStreetMap contributors • 国内有数の位置情報に関する技術蓄積 • 位置データ利活用のソリューション開発 • QGISによる組織内のデータ循環支援 • 協働的アプローチによる課題解決
19. © 地理院地図 全国最新写真（シームレス） コンテンツ X @MIERUNE_inc note mierune YouTube mierune Qiita mierune https://twitter.com/MIERUNE_inc https://note.com/mierune https://www.youtube.com/c/MIERUNE https://qiita.com/organizations/MIERUNE
20. © 地理院地図 全国最新写真（シームレス） PLATEAUのデータって なんでズレるの！？
21. PLATEAUのデータってなんでズレるの！？ PLATEAUのデータは、GISで利用できます
22. PLATEAUのデータってなんでズレるの！？ WebGISで3次元可視化もできます TOPIC 6｜Cesiumで活⽤する[2/2]｜Reactを⽤いたCesiumの応⽤ https://www.mlit.go.jp/plateau/learning/tpc06-2
23. PLATEAUのデータってなんでズレるの！？ （今は結構解消されています、という前提で） こんな話は以前からよく聞きました ◦ 高さがズレる ▪ 建物が浮く ▪ 建物が埋まる ▪ 道路が隠れる ◦ 位置がズレる ▪ 背景の地図と合わない ▪ 他のデータと合わない
24. PLATEAUのデータってなんでズレるの！？ 建物が浮く
25. PLATEAUのデータってなんでズレるの！？ 道路が隠れる
26. PLATEAUのデータってなんでズレるの！？ 背景の地図と合わない（全然違うところに表示される）
27. PLATEAUのデータってなんでズレるの！？ ということで今回はこれらのズレの原因と対策について話していきます！
28. © 地理院地図 全国最新写真（シームレス） 高さがズレるのはなぜか と、その対策
29. 高さがズレるのはなぜか なぜ三次元可視化したときに建築物が地面から浮くのか ◦ →「標高」や「高度」、「Z座標」など、高さの値の捉え方の違い PLATEAUのデータ ◦ 東京湾平均海面を基準とする「標高」 Cesiumの地形データ ◦ デフォルトでは地形を「楕円体高」として描画する
30. 楕円体高: 地球楕円体からとある地点までの高さ ジオイド高: 地球楕円体からジオイドまでの高さ（平均海面など） 標高: ジオイドからとある地点までの高さ（東京湾平均海面からの高さ） 高さがズレるのはなぜか ジオイドとは https://www.gsi.go.jp/buturisokuchi/grageo_geoid.html
31. 高さがズレるのはなぜか ジオイド高は国土地理院が定め、データが配布されています ジオイドのモデリング https://www.gsi.go.jp/buturisokuchi/grageo_geoidmodeling.html
32. 高さがズレるのはなぜか CesiumとPLATEAUデータの高さの捉え方が違うのが原因なので、どちらか一方を合 わせてあげるだけで良い ◦ →PLATEAU GIS Converterを利用するとPLATEAUのデータを楕円体高で変 換できます！
33. PLATEAU GIS Converterとは PLATEAUの3D都市モデル （CityGML）を以下の形式になど変換す るツール ◦ 3D Tiles ◦ glTF ◦ KML ◦ Mapbox Vector Tiles (MVT) ◦ GeoPackage ◦ など… CityGMLを3D Tilesに無償で変換で きるツールは存在しなかった ◦ 尚且つ、属性付きで3D Tilesに変 換可能 PLATEAU GIS Converter https://github.com/MIERUNE/plateau-gis-converter
34. Cesiumと3D Tiles
35. 3D Tilesとは Webやデスクトップ・モバイルなどで大規 模な3Dデータを可視化するための仕様 で、「タイル」に分割されている 点群データやBIM/CIMモデルなどの高 速に描画することができる glTFがベースとなっている Cesiumなどで可視化することができる 3D Tiles https://github.com/CesiumGS/3d-tiles
36. BlenderとglTF
37. glTFとは WebGL上での利用が想定されたJSON 形式の3Dデータ OBJ・PLYなどの「オブジェクト形状」のみ を保存した形式とは異なり、カメラ・ライト の位置、アニメーションなどの3Dシーン 全体を記録する JSON形式の「glTF」とバイナリ形式の 「glb」がある 3D Tilesは複数のglTFからなるフォー マット glTF https://www.khronos.org/gltf/
38. Google EarthとKML
39. KMLとは Google Earthなど使用されるXMLベ ースのファイル形式 ポイント、ライン、ポリゴンや各要素に対し て、説明文や色・大きさなどのスタイルを 設定可能 圧縮形式のKMLも存在する
40. QGISとMVT
41. MVTとは Mapbox Vector Tilesの略で、ベクタ ータイルとも呼ばれる Web地図で頻繁に利用されるタイル形式 のデータ ベクトル形式（点、線、ポリゴン）のままタイ ル分割されて配信される 拡張子は.mvtや.pbfが利用される 国⼟地理院ベクトルタイル提供実験 https://maps.gsi.go.jp/development/vt_expt.htm l
42. 入力>ファイル選択>選択 ボタンをクリックし、CityGMLを1つ選択します 出力先やファイル名は自由に指定可能です 最後に「変換」をクリックすると、これだけで変換することができます 変換してみよう
43. 例えば、変換したGeoPackageをQGISで読み込ませると、問題なく読み込めます！ 変換してみよう
44. 複数ファイルまとめての変換や、フォルダごと選択して変換することもできます 高度な設定として、変換先のCRSも変更できます 変換してみよう
45. 高さがズレるのはなぜか なぜ道路のデータが地形の下に埋まるのか ◦ 道路など、一部のデータは高さが0mの地物として格納されているため 交通（道路）モデル（LOD1） https://www.mlit.go.jp/plateaudocument/#toc4_03
46. 高さがズレるのはなぜか 普通に表示すると、地面の下に道路データがめり込みます
47. 高さがズレるのはなぜか、の対策 PLATEAUが提供する地形データを取得する ◦ https://github.com/Project-PLATEAU/plateau-streaming- tutorial/blob/main/terrain/plateau-terrain-streaming.md 地形から楕円体高を取得して、道路データをCesium側で持ち上げる
48. 高さがズレるのはなぜか、の対策 元データから直す場合は「標高モデルを利用し、交通モデル箇所の標高を取得し、交通モ デルに付与」することが考えられるが、少し難しいです FMEのような特殊なツールやプログラミング言語を利用し、CityGMLの標高値を書き 換える必要があります（ChatGPTなどのLLMを活用すれば、簡単かもしれないです。） 3D都市モデル導⼊のためのガイドブック | 実証環境構築マニュアル https://www.mlit.go.jp/plateau/file/libraries/doc/plateau_doc_0009_ver01.p df
49. © 地理院地図 全国最新写真（シームレス） PLATEAUデータは「標高」 Cesiumは「楕円体高」 道路は標高0mとして格納 ここまでで分かったこと
50. © 地理院地図 全国最新写真（シームレス） 位置がズレるのはなぜか と、その対策
51. 位置がズレるのはなぜか （現在はかなり解消されています、という前提で…） なぜ以下のような事象が見られるのか ◦ 背景の地図と合わない ◦ 他のデータと合わない位置 「座標参照系」が深く関わっています Qiita | PLATEAUのLOD2有りのCityGMLがWin版のQGISでは読めるのに、Mac版では読めないので調査︕ https://qiita.com/nokonoko_1203/items/3a2cd6a5a09f0b4e5b08 × ◦
52. 座標参照系について 「座標参照系」（CRS: Coordinate Reference System）とは ◦ 地球上の位置を数値で表現するための基準です ◦ 地球のような楕円体を平面（画面・紙）に投影する場合、距離・面積・角度が必ず歪む ◦ GISでは世界中の異なる地図データを重ね合わせて分析することが一般的なため、 これらを合わせてあげる必要があります ◦ 楕円体高・標高などの話も、同様に関連します 地図投影法 早⾒表 https://www.wingfield.gr.jp/archives/10939
53. 座標参照系について CRSは測地系・座標系の違いによって分類され、「EPSG」という団体が定めた「EPSGコ ード」によって識別されます ◦ 地理座標系（緯度・経度）： 緯度と経度で位置を表現する方式。単位は度（°） ◦ 投影座標系： 地球を平面に投影して、平面直角座標（X座標、Y座標）で位置を表現す る方式で、単位はメートルです TOPIC 3｜3D都市モデルデータの基本[4/4]｜CityGMLの座 標・⾼さとデータ変換 | PLATEAU https://www.mlit.go.jp/plateau/learning/tpc03-4/
54. 座標参照系について 代表的なEPSGコードは以下のようなものがあります ◦ EPSG:4326 - WGS84の地理座標系 ◦ EPSG:3857 - Webメルカトル図法 ◦ EPSG:6668 - JGD2011の地理座標系 ◦ EPSG:6697 - JGD2011の地理座標系に標高を付与したもの EPSG:4326 | epsg.io https://epsg.io/4326
55. 座標参照系について 日本の測量法では「平面直角座標系」が定められており、m単位のため距離や面積などが 用意に計測できます 公共測量などでも利用されるため、地方公共団体が提供するデータは、平面直角座標で あることが多いです TOPIC 3｜3D都市モデルデータの基本[4/4]｜CityGMLの座 標・⾼さとデータ変換 | PLATEAU https://www.mlit.go.jp/plateau/learning/tpc03-4/
56. 座標参照系について PLATEAU AWARDに向けて、「PLATEAU」の「3D都市モデル」は地方公共団体が整 備しているデータベースとした「GISデータ」である、という前提を理解しておくと、今後 活用の幅が増えるかもしれません TOPIC 1｜3D都市モデルでできること[1/2]｜デジタル地図と GIS | PLATEAU https://www.mlit.go.jp/plateau/learning/tpc01-1/
57. どうやって対策するのか 位置のズレに関して ◦ PLATEAU GIS Converterを利用してWGS84に変換しましょう ◦ 重ねたいデータがあれば、そのデータもGISを利用してWGS84に変換しましょう ◦ （平面直角座標系に合わせても良いです！とにかく、座標系を合わせる、という意味 です）
58. どうやって対策するのか 3DモデリングツールならPLATEAU SDKを利用しましょう ◦ これだけで平面直角座標系に整えられたOBJやglTFをダウンロードして、利用でき ます ◦ 違う都市のデータは、座標参照系が異なるため、ズレる可能性が高いですが… GISの視点として、「3Dモデルの座標値は平面直角座標で格納されている」という点を 頭に入れておくと、他のモデルと都市モデルが合わない！と悩むことが減るかもしれま せん SDKの使い⽅ | 都市モデルのインポート https://project-plateau.github.io/PLATEAU-SDK-for- Unity/manual/ImportCityModels.html
59. © 地理院地図 全国最新写真（シームレス） 位置がズレる原因は「座標参照系」 様々なデータを可視化する場合は、座標参照系を 揃える必要がある ここまでで分かったこと
60. なぜPLATEAUのデータはズレているのか ◦ ズレていません！！！ ▪ 高さ • 楕円体高・標高の関係 ▪ 位置 • 座標参照系の関係 ズレているように見える場合は、ほぼ全てにおいて座標参照系が関係してい ます PLATEAUのデータに限らず「地理空間情報」は座標参照系に気をつけて取 り扱いましょう！ まとめ
61. © 地理院地図 全国最新写真（シームレス）