GISを用いたマッピングと分析(その1)

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GISを用いたマッピングと分析(その1)
地理空間情報活用人材育成プログラム
GISを用いたマッピングと分析(その1)
【地方公共団体向け】
開発担当者 :首都大学東京
都市環境科学研究科
教授
Copyright © 2009 首都大学東京 都市環境学部 教授 若林芳樹
若林芳樹
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GISを用いたマッピングと分析(その1)
地理空間情報活用人材育成プログラム
授業の概要と目標
 概要
 GISの特徴の一つは、様々な地理空間情報を統合して処理し、結果を地
図に表現しながら空間的思考を支援するところにある。
 しかし、地図表現が不適切であったり、読み手が読図に習熟していない場
合は、有用な情報が得られないこともある。
 この授業では、地方自治体の業務への応用を想定しながら、様々な地理
空間情報を組み合わせてGISで処理し、地図化する方法とその際の留意
点について、演習形式で学習する。
 授業の目標
 異なる地理空間情報をGISによって統合的に処理する手順を理解する。
 GISの基本的機能を地域の問題発見・解決に応用する技能を身につける。
 地図学の基礎的知識をふまえて、主題図を作成する技法を習得する。
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スケジュール:9:00~11:30
テーマ「会場周辺の環境評価と地図作成」
9:00~9:30 概要説明
9:30~10:00
 基図の作成:既成の地理空間情報の取り込み:基盤地図情報(道路、
建物、等高線、水崖線)、オルソ化空中写真(国交省のGISホームペー
ジからダウンロード)
 オリジナルな地理空間情報の取り込み:GPSデータ、その他の施設デ
ータ
10:00~10:30 地図の表示と検索
10:30~11:00 主題図の作成と読み取り
11:00~11:30 グループ討論:自治体業務への利用の仕方
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地方自治体でのGIS利用の場面
 管理的利用→ 記録としての地図
日常業務の効率化:ex.)台帳の住所情報のGIS化
基礎的情報を部門間で共有化→ 二重投資の防止
 政策的利用→ 発見・意思決定ための地図
現状分析:地図化による問題発見
計画立案:データ解析による将来予測、代替案の評価
 情報共有→ コミュニケーションのための地図
自治体内での情報共有
情報公開:主題図作成、Web-GISによる情報発信
参考:青木(2005;地理情報システム学会講演論文集)
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日常業務の場面での地理空間情報の使用例
 事例:公共施設についての問い合わせへの対応
 住所リストだけでは所在地は曖昧・・・人間のメンタルマップ頼り
 とくに合併市町村では行政域が広域化し、地名変更も少なくない
 住所が地図にできたら・・・アドレスマッチングした地理空間情報を地図化
○△大学はX町‥、
X町はどこ?
○△大学
東経139.37694°北緯35.6167 °
※ ネット地図検索も基本的には同じ原理
A市X町1丁目1番
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地理空間情報の政策的利用の事例:Snowのコレラ地図
1854年にロンドンで流行したコレラの感染源が井戸水であることを示し、
井戸を閉鎖する対策をとるきっかけとなった地図(コレラ菌発見以前)
出典:Longley et al. (2005)
出典:スタンプ(1967)『生と死の地理学』
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町医者のJohn
Snowはコレラの
発生源を地図で
発見したわけでは
なく、説得(コミュ
ニケーション)の
手段として地図を
作成した。その裏
付けとして、彼は1
日70人以上の患
者家族に聞き取り
をして問題の井戸
が利用されていた
事実をつきとめた
(ジョンソン(2007)
『感染地図』)
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Snowの空間的意思決定過程:GISを使った意思決定も基本的に同じ
出典:中谷( 2004)
土地勘(地元に居住) + 聞き取り調査 + 地図による確認・説得
※ 患者の分布と街路やポンプの分布を重ね合わせることで地図の説得力を高めた
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おもなGIS フリーソフトの紹介
 Arc Explorer 9.3(ESRIジャパン(株))
 汎用GISであるArcGISのデータを閲覧するためのビューア。表示データの
追加、地図表現の変更、拡大・縮小、パニング(移動)、属性確認、検索な
どGISの基本機能を備えるが、編集・解析機能はない。
 MANDARA(埼玉大・谷謙二先生)
 地域統計を地図化するのに適する。解析機能は少ないが、Shapeファイル
や国土数値情報など既成のフリーのデータ利用に優れている。EXCELと
連携した分析が容易で、市販の解説書もある。
 カシミール3D
 リアルな3D景観の表示やCGの作成、フライトシミュレーションなどが可能。
市販の数値地図や国土地理院の1/25000地形図、LANDSAT画像も表示
できる。とくにGPSとの連携が強み。市販の解説書あり。
 その他:SuperMap Viewer 2008(日本スーパーマップ(株))、
TNTlite((株)オープンGIS)など
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「地図太郎ver.6」の特徴【別冊(1)参照】
 GISの基本的機能を備えている:
 レイヤー機能(オーバーレイ)、主題図作成
 属性検索、空間検索(バッファ)、距離・面積測定、図形オブジェクトの描画
 図形オブジェクト、コメントなど空間データの新規作成・保存も可能
 各種地理空間情報の読み込みが可能
 Shapeファイル、航空写真画像、CSV形式の数値データ、写真・動画
 インターネットで公開されている各種地理空間情報をダウンロードして使
用するのが容易。GPSデータも取り込める。
 その他
 保存形式はすべてテキスト型:データを外部ソフトで編集可能
 低価格(ライセンス版:3,500円)
※ 汎用GISソフトとインタフェースも類似しデータ交換可能な入門用ソフト
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地図太郎と他のGISソフトの連携
カシミール
3D
デジカメデータ
(EXIF形式)
GPSデータ
(GPX形式)
地図太郎
地図データ
(Shape形式)
MANDARA
Google
Earth
属性データ
(CSV形式)
地図データ
(KML形式)
地図データ
(Shape形式)
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ArcGIS
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地理空間情報の作成・取得方法
(1)既成の地理空間情報の利用
 無償提供されている地理空間情報の取得
 市販の地理空間情報の購入
(2)オリジナルな地理空間情報を作成
①
②
③
④
GPS測位(前日に説明→ 省略)
住所情報のアドレスマッチング
地図から緯度経度情報を取得
GIS上で新規に地理空間情報を追加
※ 地理空間情報の調達コストの削減にもつながる
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(1)既成の地理空間情報
インターネットで入手可能な公的機関の地理空間情報
 国土交通省
 国土数値情報 http://nlftp.mlit.go.jp/ksj/index.html
 オルソ化空中写真 http://orthophoto.mlit.go.jp/
 国土地理院
 基盤地図情報 http://www.gsi.go.jp/kiban/index.html
 地球地図 http://www.globalmap.org/
 総務省
 e-Stat(統計GIS)
http://www.e-stat.go.jp/SG1/estat/eStatTopPortal.do
 環境省
 自然環境情報GIS http://www.biodic.go.jp/kiso/gisddl/gisddl.html
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国土数値情報
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オルソ化空中写真
撮影時期は最新でない
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基盤地図情報
2500レベルの地図は整備中
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地球地図
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e-Stat (統計GIS)
小地域統計と境界デー
タがダウンロード可能
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自然環境情報GIS
自然環境保全基礎調査(緑
の国勢調査)の成果
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(2)-②アドレスマッチングによる地理空間情報の作成
 住所情報の収集(点データ)
店舗、POI:インターネットタウンページ、Yahoo!電話帳・・・
保育施設:こども未来財団Webページ
公共施設:自治体のWebページ
その他:自治体の各種台帳etc。・・・
 東大CSISのCSVアドレスマッチングサービスの利用
住所データをCSVファイルで保存
CSISのサーバに送信→ 緯度経度を付加したデータが返送さ
れる
緯度経度のままGISに取り込む
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(2)-③地図から緯度経度情報を入手する
 国土地理院「ウォッちず」
を開いて地形図を表示
 地図上で任意の地点をダ
ブルクリックすると、緯度
経度が表示される(GISで
は十進経緯度を使用)
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(2)-④GIS上でデータを新規作成・追加する
【地図太郎の場合】
「データの種類
(点、線、面)」を選
び、地図上でデー
タを作成して登録
 属性も付加して汎
用GISフォーマット
(Shapeファイル)で
保存可能
 事例
(左)点データ
(右)面データ
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作業の流れ【別冊(2)参照】
対象地域
 会場周辺(大学構内)
使用するデータ
 背景地図
 ウォッちず地形図画像(
国土地理院)
 オルソ化空中写真画像(
国土交通省)
①背景地図の作成
地形図画像
オルソ化空中写真画像
②ユーザ(編集)レイヤの作成
緯度経度データ
③地図の表示、検索
 ユーザ(編集)レイヤ
 GPSで取得した野外調
査の緯度経度データ
 その他の施設(ex.自販
機・売店)の緯度経度デ
ータ
④主題図の作成
グラフ表示,色分け表示
⑤地図の出力
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使用するデータ
フォルダ名 ファイル名
【地図データ】
地形図画像
g533922***
オルソ化空中写真
C 03-89-09-09570958
C 03-89-09-09570959
C 03-89-09-09580958
C 03-89-09-09580959
【緯度経度データ】
追加data
自販機&店舗
【G P S データ】
G PS
*****
内容
形式
範囲
データソース
地形図画像
ラスタ
南大沢
(国土地理院)「電子国土」
空中写真(1989年撮影)
空中写真(1990年撮影)
空中写真(1991年撮影)
空中写真(1992年撮影)
ラスタ
ラスタ
ラスタ
ラスタ
南大沢
南大沢
南大沢
南大沢
(国土交通省)オルソ化空中写真
(国土交通省)オルソ化空中写真
(国土交通省)オルソ化空中写真
(国土交通省)オルソ化空中写真
自販機・売店の位置(緯度経度)
C SV
キャンパス 現地調査
地点の緯度経度
C S V /G P X
キャンパス 現地調査
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①背景地図の作成
 地形図画像とオ
ルソ化空中写
真を取り込ん
で、作成した背
景地図
 上のレイヤの透
過度を調整して
下のレイヤを重
ねて見えるよう
にする
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②ユーザ(編集)レイヤの作成
 GPSで測位した
緯度経度付き
写真(Exifファイ
ル)を取り込ん
で、撮影地点を
プロットし、各地
点で撮影した写
真を表示
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③地図の表示,検索
 任意の場所から
100m以内で飲食
物が購入できる
自販機・店舗は
どこか?
→ 空間検索、検
索結果のリスト
表示
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④主題図の作成
 自販機・店舗の
属性で、「食事
あり」、「飲料の
み」で記号を色
分けして表示し
た主題図
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【課題】作成した地図の利用方法を考える
 背景地図とフィールドワークで得た情報をもとに、点検
した場所の特徴を地図から読み取る
全体的傾向は?:共通する特徴
Ex.)歩行のバリアが多いのは等高線間隔が密(急傾斜)なところ
局地的傾向は?:全体的傾向から外れたローカルな特徴
Ex.)傾斜が緩やかでもバリアになるところがある・・・なぜ?
 自治体業務への応用の仕方を考える(グループワーク)
フィールドワークで集めたデータや作成した地図がどんな業務
に利用できるかを考えてみる
Ex.)不法投棄現場の調査、災害時の被災状況調査、動植物調査・・・・
グループごとに意見をまとめて発表
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