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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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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©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

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©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

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©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

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©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

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©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

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©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

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©OpenStreetMap contributors ソリューション事業・QGIS事業ケーススタディ

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©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

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©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/

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©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

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©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

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©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

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©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

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©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

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©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

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©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

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©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

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© 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

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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

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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

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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

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PLATEAUのデータってなんでズレるの！？建物が浮く

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PLATEAUのデータってなんでズレるの！？道路が隠れる

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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）

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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！

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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

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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

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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

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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！

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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

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Cesiumと3D Tiles

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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

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BlenderとglTF

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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/

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Google EarthとKML

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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

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QGISとMVT

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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 × ○

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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

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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/

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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

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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/

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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/

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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）

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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

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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