地理情報システム入門 2022/01/25

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

これは何？ 35.6998929,139.7892573

キャディ 東京本社 ● 35.6998929,139.7892573

キャディ 東京本社??? ● 35.6998929,139.7892573

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

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

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…

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

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

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/

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

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

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？

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

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

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

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

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

Vue.js + Leaflet を使用したサンプル

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