Transcript GIS**** ******** ****QGIS

1
アイ・シー・ネット/開発実務プログラム
GIS入門
～オープンソフトウェア（QGIS）を使って地図を作成～
QGIS導入コース
2013年12月7日
Pacific Spatial Solutions, LLC
今木洋大
2
自己紹介
• 各自の自己紹介 （参加者全員で）
– 名前、専門、バックグラウンド、何でも
– なぜオープンソースGISに興味があるか？
– 講習会に期待するもの
3
QGIS導入コース 講習内容
１．はじめに （30min）




オープンソースGIS
地理情報解析
課題プロジェクトの紹介
実習１
２．GISとQGIS （30min）




GISとは
QGISとは
QGISのユーザーインターフェース
実習２
３．QGIS基礎の基礎 （60min）






QGISの環境設定
プロジェクトの作成
ベクタデータの読み込み
標準ツールの使い方
ベクタレイヤ
実習３
４．QGISの基礎（その１） （40min）






データの取得
ファイルフォーマット
実習４－１
各種レイヤと属性テーブル
空間参照系
実習４－２
５．QGISの基礎（その２）（40min）




空間参照系
空間参照系の変更
レイヤの重ねあわせ
実習５
６．QGISによるデータ解析 （40min）




課題プロジェクト
解析ツールおよびプラグインの紹介
地図のイメージ出力
実習６
4
導入編のゴール
• GISでデータ解析を始めたり、地図を作るため
の下準備が自分でできるようになる
• QGISの基本的機能を理解する
• ベクタデータに慣れる
– ラスタはほとんど扱わない
5
１．はじめに
（30min）




オープンソースGIS
地理情報解析
課題プロジェクトの紹介
実習１
6
オープンソースGISとは
• オープンソースソフトウェアーとは、あるライセン
ス契約の下、ソースコードが公開されているソフ
トウェアーのことであり、そのライセンス下ではソ
フトウェアーの改変とその再配布が許されている。
(http://opensource.org/, 2007)
• ということは、
– オープンソースソフトウェアーは必ずしも無料ではな
い
– 改変、再配布においてもオープンソースである必要
がある
7
オープンソースGISとは何か
• フリーウェアは必ずしもオープンソースではない
–
–
–
–
GoogleEarth, GoogleMap
Virtual Earth, BingMaps
ArcExplorer
ERDAS VeiwFinder
• FOSS4G
– Free and Open Source Software for Geospatial
– 350以上のFOSS4G製品が利用できる（freegis.org）
8
商用 vs. オープンソース
開発者
ユーザー
コミュニティー
OSGeo
OSGeo-Japan
FOSS4G
9
GISの歴史
• 1960年
– Canada Geographic
Information System (CGIS)
の開発
– ESRI社発足 (1969)
• 1980年代
– Arc/Infoの登場 (1982)
– GRASS GISの開発 (1982)
• 1990年代
– インターネットの普及
– Linuxの登場 (1991)
– Open Geospatial
Consortium (OGC)発足
(1994)
– ArcViewの登場 (1995)
• 2000年代
– GISのインターネット対応
– オープンソースGISの急
速な発展
– QGISの登場 (2002)
– OSGeo発足 (2006)
• 2010年代
– ウェブマッピング全盛
– GISシステムのクラウド化
– オープンソースGISの発
展
– ArcGIS10リリース
– SNS、スマートフォンとの
連携
10
なぜオープンソースを使うのか？
• まず、なぜ使わないのか？
–
–
–
–
–
現在の状況で十分満足している
カスタマーサービスがない （理由として弱くなっている）
自分のやりたいことが分からない
オープンソースGISがどんなものか知らない
新しいことを学ぶのが大変
• なぜ使うのか？
– ソフトが無料か安い （理由として弱くなっている）
– おもしろい！自ら参加できる （参加型）
– 他のオープンソースツールと組み合わせやすい（標準化）
11
賢いユーザーになる
• どうやって仕事を確実にそして早く終わらせられるか？
– 自分のGIS使用の目的を明確にする
– 自分のリソースを知る（人的、金銭的）
– 将来のGIS利用のビジョン
• 自分のニーズにあったものを使う
– そのためには
• 自分のニーズを知る
• オープンソースGISで何ができて何ができないか知る
• 目的、予算、環境に合わせて自在にシステムを構築できる
– 商用＋オープンソース
– オープンソースのみ
12
GISを使う上で何が一番重要か？
• アウトプット、アウトプット、アウトプット！
– 何を伝えるか？
– どのように伝えるか？
– 技能や知識など（インプット）から始めない （P. F. ドラッガー 「マネジ
メント」より）
– 自分のアウトプットが他の人のインプットになって初めて価値がある
• アウトプットのイメージを先に考える
– 地図？ウェブマップ？数値？
• どのように分析・処理するか考える
– アウトプットが分析手順、データの管理方法、ツールの選択を決める
13
GIS分析の流れ・どこでつまづくか
分析計画
データ入手
分析
まとめ
どの様な分析がしたいか
どの様なデータが必要か
どの様なデータが利用できるか
利用できるツールでどの様な分析が出来るか
GISによるデータの視覚化等
14
実習プロジェクト
どの様な分析がしたいか
どの様なデータが必要か
東北地方の自然特性
の把握
データ入手
どの様なデータが利用できるか
行政界、DEM、土地
被覆図、河川、道路
分析
利用できるツールでどの様な分
析が出来るか
分析計画
まとめ
GISによるデータの視覚化等
地図作成
15
実習プロジェクト
16
分析作業の流れ
GISデータの
入手
データのダウンロード
インターネット
ブラウザ
データ入手
データの前処
理
ファイル形式の変換
投影系の変換・統一
分析範囲の設定
QGIS
分析
データの分析
GISによるデータの解析
解析結果の出力
QGIS
まとめ
分析結果の
まとめ
出力データの分析
結果のまとめ
プラグイン
分析結果の
表示
解析結果の視覚化
QGIS
分析計画
17
GeoPacificとPacific Spatial Solutions
18
２．GISとQGIS
（30min）




GISとは
QGISとは
QGISのユーザーインターフェース
実習２
19
地理情報システム（GIS）とは
•
A geographic information system, geographical information science, or geospatial information studies is a system
designed to capture, store, manipulate, analyze, manage, and present all types of geographically referenced
data.[1] In the simplest terms, GIS is the merging of cartography, statistical analysis, and database technology.
•
A GIS can be thought of as a system—it digitally creates and "manipulates" spatial areas that may be jurisdictional,
purpose or application-oriented for which a specific GIS is developed. Hence, a GIS developed for an application,
jurisdiction, enterprise or purpose may not be necessarily interoperable or compatible with a GIS that has been
developed for some other application, jurisdiction, enterprise, or purpose. What goes beyond a GIS is a spatial
data infrastructure (SDI), a concept that has no such restrictive boundaries.
•
Therefore, in a general sense, the term describes any information system that integrates, stores, edits, analyzes,
shares and displays geographic information for informing decision making. The term GIS-centric, however, has
been specifically defined as the use of the Esri ArcGIS geodatabase as the asset/feature data repository central to
computerized maintenance management system (CMMS) as a part of enterprise asset management and analytical
software systems. GIS-centric certification criteria has been specifically defined by NAGCS, the National
Association of GIS-Centric Solutions. http://www.nagcs.org/index.asp GIS applications are tools that allow users to
create interactive queries (user-created searches), analyze spatial information, edit data, maps, and present the
results of all these operations.[2] Geographic information science is the science underlying the geographic
concepts, applications and systems.[3]
•
From wikipedia
20
地理情報システム（GIS）とは
• 地理的位置を持った，自然･社会･経済等の
現象をモデル化し，コンピュータで扱う
– ベクタモデル
– ラスタモデル
• コンピュータで空間情報の保存、分析、表示、
共有を可能にする
21
現実世界のモデル化
• 現実世界を、ある特定の視点から「地物」として単純化 、整理し、
「地物」の位置関係をコンピュータ上に描く
点
地物とは？
建物、樹木、
岩石など、
地上にある
一切の物
大辞泉より
http://www.bing.com
/maps/ より引用
線
ポリゴン
22
GISにおけるモデル化の方法
• ベクタとラスタデータモデル
標高図
23
ベクタ
• 対象（地物）を点、線、
ポリゴンで表現
• 地物はジオメトリ（形
状を表す座標情報）と
その属性値で構成
24
ベクタの世界
• 基本的に一つのデータに異
なる地物タイプは保存しな
い
– 点は点、線は線、ポリゴンは
ポリゴンで！
• 一つのテーマに沿ったデー
タを重ね合わせて現象を表
現する
– 河川（線）と湖（ポリゴン）と市
町村（点）は、それぞれの独立
したレイヤを重ねあわせる
25
ラスタ
– 規則的に並んだセルの集
合面（行列）として現象を表
現
標高図
– 標高、気温、大気汚染など
2次元で連続的に変化する
現象をモデル化するのに向
く
– 画像（リモートセンシング、
航空写真など）もラスタ
https://maps.google.com/より引用
Map data ©2012 ZENRIN
26
ラスタの世界
• 1つのテーマでデータを構
成（ベクタと同じ）
– 標高なら標高、土地利用
なら土地利用
• バンドとしてデータ内でレ
イヤを持てる
– 航空写真は、赤、緑、青の
バンドの組み合わせで地
表面の様子を表現
• 重ねあわせて表現するこ
とがあまり得意でない
– 透過度を利用する
– ベクターの下図にする
http://www.northaugusta.net/P
ortals/1/Images/GIS/GISLayers.gif
27
ベクタ、ラスタのデータ形式
ラスタ
ベクタ
ベジェ曲線と同じ
ビットマップ画像と同じ
標高図
Ｘ
Ｙ
町名 人口 気温
500
400
300
300
200
139
40
A
200
21
400
400
300
300
200
138
41
B
654
20
300
300
300
200
200
137
43
C
100
22
300
300
200
200
200
135
39
D
987
20
200
200
200
200
100
28
QGISとは
• オープンソースのデスクトップGISソフト
– 日本語環境の充実 （OSGeo-J）
– 軽い
– データの閲覧、視覚化、変換
– アドインによる様々な解析ツールの提供
– ….
– 使えばわかる！
29
QGISのユーザーインターフェース
メニュー
ツールバー
レイヤパネル
（リスト）
地図ビュー
ステータスバー
30
メニュー
31
ツールバー
• 頻繁に使われるツールに素早くアクセス
ツールバーの空白部分でマウ
スを右クリックすると各種ツー
ルバーの表示・非表示を切り
替えられる
32
ステータスバー
カーソル座標・
表示範囲情報
切り替え
座標または表
示範囲表示
縮尺
レンダリング
の停止
地図描画の
中止
空間参照系
ダイアログを開く
空間参照系
ログ
メッセージ
33
ユーザーインターフェースのカスタマイズ
ツールバーの位
置を自由に変更
パネルのタブ化
も可能
ツールのフロート化
様々なツール
バーを選択
34
QGISブラウザ
• QGIS1.8.0から追加された、GISデータファイル
のブラウザ
• データのプレビュー、メタデータの閲覧、属性値
の閲覧
• 将来に期待
– 2.0でも進歩なし
35
QGISの起動と終了
• 起動
– デスクトップ上のQGISのアイコン
クリック
をダブル
– 作成したプロジェクトファイルをダブルクリック
• プロジェクトファイル
– QGIS上での作業状態を保存するファイル（拡張子qgs）
• 終了
– 「プロジェクト」メニューから「QGISを終了する」を
選択
36
３．QGIS基礎の基礎
（60min）






QGISの環境設定
プロジェクトの作成
ベクタデータの読み込み
標準ツールの使い方
ベクタレイヤ
実習３
37
QGIS上での一連の作業
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
QGISの起動
日本語環境の設定
プロジェクトの設定
レイヤの読み込み
作業
プロジェクトの保存
QGISの終了
38
多言語対応
• UIの多言語対応
– ロケール設定
•
•
•
•
日本語： ja
英語： en_US
タイ語： th
その他多数
– 設定変更後はQGISの再
起動が必要
• 日本語データの読み込
み・書き出し
– エンコーディング
• UTF-8
• SHIFT-JIS
39
日本語のエンコーディング
• ベクタの属性テーブルに、日本語が使われている場合、日
本語のエンコーディングを適切に指定する必要がある
– 指定エンコーディングがデータエンコーディングと異なると文字
化けが起きる
• SHIFT-JISかUTF8が頻繁に使われる
• ESRI製品と併用ならSHIFT-JIS、オープンソースならUTF8
40
エンコーディングの指定
• ファイル読み込み時
41
エンコーディングの指定
• ファイル読み込
み後
42
プロジェクトの作成
• プロジェクトとは、
– QGISで行った様々な作業の状態を記録
• プロジェクトの保存
– それまでの作業の結果が保存され、次回作業を
続けられる
– 他の人に、プロジェクトファイルとデータをまとめ
て送ると、他の人がプロジェクトを続けられる
• プロジェクトファイルは
– 拡張子.qgsのファイルとして保存される
43
プロジェクトの作成、保存
• 「プロジェクト」メニューから「新規」、「保存」
• Ctrl+Sで頻繁に作業状態の保存を！
44
プロジェクトの保存（絶対・相対パス）
• プロジェクト保存設定の原則
– 絶対パス
• プロジェクトファイルとデータファイルやプロジェクトに関連
するファイルのディレクトリ上の位置関係が固定
• GISデータを移動しない場合
– 個人でGISを利用
– 組織でGISデータサーバを持っている
– 相対パス
• プロジェクトファイルとデータファイルや関連ファイルのディ
レクトリ上の位置関係が相対的
• 人にプロジェクト全体（プロジェクト＋データ等）を渡すことが
考えられる場合
45
プロジェクトの保存（絶対・相対パス）
絶
対
パ
ス
同じ組織内の佐藤さん
同じ組織内の伊藤さん
プロジェクト X
プロジェクト Y
Y.qgs
x.qgs
D:\gisdata
C:\project
C:\project
部外者の山本さん
相
対
パ
ス
プロジェクト X
x.qgs
\gisdata
C:\project
H:\gis_project
46
プロジェクトの保存（絶対・相対パス）
• 「プロジェクトメニュー」
– 「プロジェクトのプロパティ」
47
ベクタデータの読み込み
48
データ読み込み後に使うツール
• 地図ナビゲー
ション
• 属性ツールバー
• 属性テーブル
• レイヤプロパ
ティ
49
地図ナビゲーション
選択部分に
パン
地図移動
タブレット用
移動拡大
拡大
縮小
選択部分の
ズーム
全域表示
ラスタをネイ
ティブピクセ
ルにズーム
直前へ戻る
レイヤの領
域にズーム
再読み込み
直後に進む
ラスタの1セルが画面の1ピク
セルに対応（表示速度の増加）
50
属性ツールバー
地物情報表示
地物の選択
地物選択の
解除
属性テーブル
を開く
51
地物の拡大と情報の取得
1. 目的の範囲を拡大
2. 地物情報表示ツールを選択
3. 対象地物をクリック
1
2
3
52
ベクタ属性テーブル
1. 対象のレイヤをレイヤリストでクリック
– 対象レイヤの名前がハイライト
2. 「属性テーブルのオープン」をクリック
53
レイヤ
• レイヤとは？
– QGISに取り込まれたGISのデータ
をレイヤと呼ぶ
• 透明のシートに書かれた絵を重ね
るイメージ
– レイヤはレイヤパネルにリストと
して追加される
– レイヤは、メモリ上にある
• レイヤの属性を変更しても、元の
データには影響しない
– 様々な属性値が設定できる
• レイヤ属性はプロパティの設定で
• レイヤリストをマウスで右クリック
http://www.northaugusta.net/Portals/1/Images/G
IS/GIS-Layers.gif
54
レイヤプロパティ
都道府県別に塗り分けたい
55
例：ベクタレイヤの見た目を変える
• スタイル
– 地物の色の塗り
分け
• ボーダライン
• 塗りつぶし
– シンボルの変更
– 透過度の調節
56
例：ベクタレイヤの見た目を変える
１．分類され
たを選択
２．属性値の
選択
４．「分類」を
クリック
３．好みの色
を選ぶ
６．「OK」で変
更の完了
５．「適用」で
変更をチェッ
ク
57
４．QGISの基礎（その１）
（40min）






データの取得
ファイルフォーマット
実習４－１
各種レイヤと属性テーブル
空間参照系
実習４－２
58
GISで分析を始めるためのステップ
分析計画
GISデータの
入手
データ入手
データの前処
理
分析
データの分析
まとめ
分析結果の
まとめ
分析結果の
表示
• データの入手
• ファイルフォーマット
の変換（必要に応じ
て）
• データの表示
– まずは入手したデータ
を見てみる
59
データの入手
• データの取得時に必要な知識
– 既存データの存在
– データの入手先
– データに関する情報（メタデータ）
•
•
•
•
データフォーマット
空間参照系
属性情報
解像度、スケール
• データが入手できない場合は自分で
– デジタイジング
– GPS
60
GISのデータの入手先
• 地球地図ホームページ
– http://www.gsi.go.jp/kankyochiri/gm_jpn.html
– Global Mapの日本版ページ
• Global Map
– http://www.iscgm.org/cgi-bin/fswiki/wiki.cgi
– elevation, vegetation, land cover, land use, transportation, drainage
systems, boundaries and population centers
– 1km解像度
• 標高データ（DEM）
– HYDRO1K : http://eros.usgs.gov/elevation-products
– USGSのDEMサイト
• 環境省日本全国5kmメッシュ
– http://www.biodic.go.jp/trialSystem/shpddl.html
• 環境省動植物調査データ
– http://www.biodic.go.jp/cgidb/gen/do06.do06_freesch?paramcode=00000&x=44&y=13
61
GISのデータ形式
• ベクタ
• 代表：Shapefile（シェープファイル）
• その他60を超えるフォーマットがOGRでカバー
• http://www.gdal.org/ogr/ogr_formats.html
• ラスタ
• 代表：GeoTiff（ジオティフ）
• その他120を超えるフォーマットがGDALでカバー
• http://www.gdal.org/formats_list.html
62
シェープファイル（ベクタ）
• ESRI社の開発したベクタデータファイルフォー
マット
• 古いが今でも最もよく使われる形式の一つ
japan_verxx.shp
図形データ
japan_verxx.shx
インデックス データ
japan_verxx.dbf
属性データ
japan_verxx.sbn
空間インデックス データ
japan_verxx.sbx
空間インデックス データ
japan_verxx.prj
投影情報
japan_verxx.shp.xml
メタデータ
63
GeoTiff（ラスタ）
• オープンソースGISラスタ形式の代表
• 画像保存用のTIFFファイル形式が発展
– TIFFファイルのヘッダに空間参照系に関する情報
などが収納
• 単独・複数のラスタレイヤをバンドとして収納
– 標高モデル（DEM)は単バンド
– 航空写真の赤、緑、青バンド
64
ファイルフォーマットの変換
• 代表的なファイルフォーマットを知る
• フォーマットの変換
– ベクタ： 他のフォーマット  シェープファイル
– ラスタ： 他のフォーマット  GeoTIFF
• ベクタのファイルフォーマット変換
– レイヤを別名で保存するときに、ファイルフォー
マットを指定
65
QGISによるファイルフォーマットの変換（ベクタ）
1. 対象のレイヤ名を右クリック
2. 「名前をつけて保存…」を選択
3. 「ベクタレイヤに名前をつけて
保存」ウィンドウで、出力ファ
イル形式を指定して、新しいラ
イルとして書き出す
66
QGISによるファイルフォーマットの変換（ラスタ）
•
•
•
1.
GeoTiffへの変換
2.0からの新機能
従来のGDALToolsもある
対象のレイヤ名を右ク
リック
2. 「名前をつけて保存…」
を選択
3. 「ラスタレイヤに名前を
つけて保存する」ウィン
ドウで、出力ファイル形
式を指定して、新しいラ
イルとして書き出す
67
GISで分析を始めるためのステップ
分析計画
GISデータの
入手
データ入手
データの前処
理
分析
データの分析
まとめ
分析結果の
まとめ
分析結果の
表示
• データの入手
• ファイルフォーマット
の変換（必要に応じ
て）
• データの表示
– まずは入手したデータ
を見てみる
68
QGISのレイヤについて
• メモリ上に存在する、ファイルデータ、属性テー
ブル、属性値の設定情報を組み合わせたGIS
データ単位
• ファイルは、データ自体を保存
• レイヤは、様々な属性値（プロパティ）を持てる
– 線の太さ、色など
• レイヤの属性値の情報は、プロジェクトファイル
に保存される
– QML、SLDといったレイヤ定義のファイルも利用できる
69
レイヤとして取り込める情報
• ファイル
– ベクタ
– ラスタ
– テキスト
• データベース
– テーブル
– ビュー
• ウェブマッピング
– WMS
– WFS
70
レイヤプロパティ
• レイヤのプロパティ（属性）
とは
– QGISに読み込んだベクタ、
ラスタデータの見た目、付
随情報、振る舞い、などの
情報を取り扱う
• 見た目： スタイル、ラベル、
ダイアグラム、オーバーレイ
• 付随情報： フィールド、一般
情報、メタデータ
• 振る舞い： アクション、結合
71
スタイル（ベクタ）
• 地物の見た目
• 点、線、ポリゴンにより設
定できるプロパティは異
なる
• スタイルの種類
– 共通シンボル
• 1色塗り
– 分類された
• カテゴリーで塗り分け
– 段階に分けられた
• 数値に基づき塗り分け
– ルールに基づいた
• ユーザー定義による塗
り分け
• 透過率
72
例：地域名によるポリゴンの塗り分け
• レイヤプロパティ
のスタイルタブ
– 分類された
– カラム： nam
– 色階調：Spectral
– 設定後に「分類」
ボタンをクリック
73
例：地域によるポリゴンの塗り分け
74
地物のスタイル変更
• シンボルプロパティ
の変更
– 塗りつぶし、ボーダー
ラインなどの設定を
変更
75
ラベル（ベクタ）
• 属性値を使い、地物にラベルを表示する
• バージョン2.0から、ラベリングの機能が
強化
バージョン1.8のデフォルトのラベリングでは、
見づらくなる場合があった
76
属性テーブル
• ベクタデータでは地物に属性情報を持たせる
ことができる（属性テーブル）
• 属性テーブルでできること
– 属性値を保管
– 属性情報の検索
– 新しい属性情報の追加
– 属性値を使った演算
– 共通のキー（列）を使った外部のファイルの結合
77
属性テーブル
レイヤリストから対象を右クリック
して「属性テーブルを開く」を選択
78
属性テーブル
地物選択の
解除
属性テーブルの
編集モードの切替
選択部分の表
示オプション
条件を使った
地物の選択
編集時に使え
るツール
選択行に地図
をパン
選択行に地図
をズーム
79
属性値の検索
•
全ての地物を表示する
– フィルタの解除
•
選択した地物を表示する
– 現在選択されている地物に該当するレコードのみを表示
•
•
地図に見える地物を表示
編集及び新しい地物の表示
– 新しく作成した地物の属性値を表示
•
カラムフィルタ
– 各列に条件を指定してフィルタ
•
応用フィルタ
– 複数のフィールドや関数を使った高度なフィルタ
80
ラスタ
• 明日詳しく説明
• ラスタデータの読み込み
• プロパティ設定
– シンボル
– 透過率
81
WMS（ウェブマッピングサービス）
• 手っ取り早い既存の地図情報の表示を可能
にする
• インターネット経由で表示領域の地図画像
（JPEG、PNG)を自動的にダウンロード
• 衛星画像、地形陰影図、行政界など様々
• 下絵として最適
82
WMSによる標高図の表示
83
WMSサーバーとレイヤ
• サーバーに
アクセスした
後表示され
る、レイヤの
リストから、
必要なレイ
ヤを選択し、
「追加」ボタ
ンをクリック
84
WMSの利用例
海底標高図
明治時代に作られた迅速図
http://www.finds.jp/ws/kiban25000wms.cgi?
http://www.finds.jp/ws/hawms.cgi?
WMSを使えば簡単にデータの視覚化
ができる
85
86
５．QGISの基礎（その２）
（40min）




空間参照系
空間参照系の変更
レイヤの重ねあわせ
実習５
87
GISで分析を始めるためのステップ
分析計画
GISデータの
入手
データ入手
データの前処
理
分析
データの分析
まとめ
分析結果の
まとめ
分析結果の
表示
• データの入手
• ファイルフォーマットの
変換（必要に応じて）
• データの表示
– まずは入手したデータを
見てみる
• 空間参照系の統一
88
GISの一番重要な機能
• 地理参照（Georeference）
– データが位置情報を持ち、その位置情報を使え
るようにする
– 複数のデータ（レイヤ）を位置情報を元に重ね合
わせる
– GISデータは空間参照系（Spatial Reference
System）が定義されている必要がある
• SRSとは、地球上の位置に座標を割り当て、地物の位
置を座標値として表現できるようにするシステム
• 数多くのSRSがある
89
QGISでレイヤがうまく重なるのはなぜか？
• レイヤの空間参照系（SRS）が定義されている
– 複数のレイヤが同一のSRSを持つ
• 実際の重ね合わせ
• データ解析
– 異なる空間参照系であっても、「オンザフライ」設
定が選択されている
• 見た目の重ねあわせ
• 地図表示
• SRSを理解しないとGISは使えない！
http://www.northaugusta.net/Portals/1/Images/GIS/GIS-Layers.gif
90
空間参照系（SRS）
•
SRSとは、地
球上の位置
に座標を割り
当て、地物の
位置を座標
値として表現
できるように
するシステム
•
多種多様な
SRSが存在
Wikipediaより引用
91
EPSGコード
•
•
•
•
European Petroleum Survey Group
空間参照系を表す標準化されたコード
オープンソースGISのスタンダード
EPSGコードを調べるには
– www.spatialreference.org
座標参照系
EPSG
WGS84
4326
WGS84 / UTM54N
32654
JGD2000 / 平面直角座標系Ⅲ
2445
92
EPSGコード：これだけは覚えて帰ろう！
• 地理座標系（緯度経度）
– WGS84 ： EPSGコード 4326
– JGD2000： EPSGコード 4612
• 投影座標系 （平面に投影）
– WGS84 UTM zone 53N： EPSGコード 32653
– WGS84 UTM zone 54N： EPSGコード 32654
– JGD2000 UTM zone 53N： EPSGコード 3099
– JGD2000 UTM zone 54N： EPSGコード 3100
– JGD2000 / Japan Plane Rectangular CS I： 2443~
93
空間参照系の２大区分
• 地理座標系
– 緯度経度
– 地球の中心、赤道、子午線（測地系）を決めて角度で
表示
• 投影座標系
– 球体（地球）を平面上に投影
– 距離、方位、面積全てを上手くは表現できない
– 距離単位がメートルなどで表現されるため、距離や
面積の計算が簡単
94
空間参照系、座標系、測地系、投影法、
測地座標系、準拠楕円体、ジオイド??
例： UTM投影法
投影法
投影座標系
測地系 （データム）
• 測地座標系
• 準拠楕円体
• （ジオイド）
地理座標系
空間参照系（SRS）
EPSGコード
例： EPSG:32654
WGS84／UTM 54N
例： WGS84
例： EPSG:4326
WGS84
例： EPSG:4326
EPSG:32654
95
地理座標系
• 地理座標系の例
– WGS84
• World Geodetic System
• 1984年に設定、2004年に
見直し
• GPSで使われる座標系
– JGD2000
• Japanese Geodetic
Datum 2000
• 日本の標準
• GRS 1980楕円体
http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/db2luw/v8/index.jsp?topic=/com.ibm.db2.udb.doc/opt/csb3022a.htm
96
投影座標系
• 球体を平面に投影
–
–
–
–
様々な投影法がある
地理座標系を元に作られる
距離、角度、面積が図れる
誤差を考慮して選択
http://maps.unomaha.edu/Peterson/gis/notes/MapProjCoord.html
97
投影座標系
• UTM（ユニバーサ
ル横メルカトル直
交座標系）
– 経度6度毎に地球
を60ゾーンに分割
– 日本は北半球、
ゾーン51～55
– 基準経度から東
西に離れるほど歪
みが大きい
http://www.jmc.or.jp/faq/map2.html より引用
98
投影座標系
• 平面直角座標系
– 日本を19の座標系にわけ、それぞれ原点を設定
した平面座標系
– 都道府県それぞれ1つが表示しやすい
系番号
座標系原点の経緯度
III
経度（東経）
132度10分0秒0000
緯度（北緯）
36度0分0秒0000
IV
133度30分0秒0000
33度0分0秒0000
V
134度20分0秒0000
36度0分0秒0000
VI
136度 0分0秒0000
36度0分0秒0000
137度10分0秒0000
36度0分0秒0000
138度30分0秒0000
36度0分0秒0000
VII
VIII
適用区域
山口県
島根県
広島県
香川県
愛媛県
徳島県 高知県
兵庫県
鳥取県
岡山県
京都府
県
大阪府
福井県 滋賀県
石川県
富山県
岐阜県 愛知県
新潟県
長野県
山梨県 静岡県
三重県
奈良県 和歌山
99
旧測地系と測地成果2000（世界測地系）
旧名称
新名称
測地系（座標系）
日本測地系
旧日本測地系
Tokyo Datum
世界測地系
GRS
日本測地系2000
Japanese Geodetic Datum
(JGD) 2000
座標値
測地成果
旧成果
測地成果2000
Geodetic Coordinates 2000
楕円体
ベッセル楕円体
GRS80
座標系
東京データム
ITRF94（JGD2000）
http://www.esrij.com/beginner/whatisgis/jgd2000.html
100
QGISでのSRSの取り扱い
• レイヤレベル
– レイヤのSRSは、あらかじめ定義されている
– QGISでのSRSの取扱
• SRSの情報
– メタデータの表示
• SRSの定義
– レイヤプロパティによるSRSの定義（未定義データ）
• SRSの変換
– 他のSRSを持つデータへの出力
• プロジェクトレベル
– プロジェクトのSRSは、ユーザーが定義する
– 「プロジェクトのプロパティ」で設定
– 地図を様々な投影法で表示できる
Wikipediaより引用
101
QGISでのSRSの取り扱い
• EPSGコード
• 座標（空間）参照系
– 地理座標系
• 緯度、経度で位置を
表す
– 投影座標系
• 原点からのｘｙ平面座
標で位置を表す
– ユーザ定義座標系
• 独自に設定した座標
系
102
レイヤのSRS定義はどこ？
• シェープファイル
– .prjファイルに情報が収められている
• QGIS独自のSRS情報ファイル
– .qpjファイル
103
レイヤのSRSの情報の取得
104
複数のレイヤの重ね合わせ
• レイヤの空間参照系が定義
されているため、複数のレイ
ヤの重ね合わせができる
• QGISのレイヤの重ねあわせ
方法
– 見かけ上（オンザフライ）
– 空間参照系の統一による実際
の重ねあわせ（再投影）
http://www.northaugusta.net/Portals/1/Images/G
IS/GIS-Layers.gif
105
オンザフライ
• オンザフライとは、異なる
SRCを持つ複数のレイヤ
を一つのCRS（Coordinate
Reference System 、SRSと
同義）に見かけ上統一す
る機能
• あくまで見かけ上なので、
レイヤ間の演算などはで
きない
• オンザフライでプロジェク
トのSRSを好みのものに変
えられる
106
オンザフライ vs. SRSの統一
• オンザフライ機能があれば、わざわざSRSの
変更を行う必要がないのでは？
– オンザフライは見かけ上、レイヤを重ね合わせる
– データの分析をする上では、レイヤ間のSRSが統
一されている必要がある
107
重ならない？？
• レイヤが重なる場合
– 同一の空間参照系（SRS）を持つ（実は、空間参照
系の定義がなくても重なる）
– オンザフライ設定がONで、SRSが定義されている
• レイヤが重ならない場合
– オンザフライ設定がOFFで、異なるSRSを持つ
– オンザフライ設定がONで、異なるSRSを持ち、な
おかつ、SRS定義がない
108
空間参照系の定義がない場合
1. メタデータを見る
2. 入手先に問い合わせる
3. すでに定義されている様々なデータと重ね合わ
せてみる
109
レイヤの空間参照系の変換（ベクタ）
110
レイヤの空間参照系の変換（ベクタ）
111
プロジェクトのSRS設定
プロジェクトメニュ－／プロジェクトのプロパティ
リストでレイヤ名を右クリック
プロジェクトの空間参照系の確認
112
プロジェクトのSRS設定
• 例えば、オンザフライをオンにして、プロジェク
トのSRSを変換すると…
EPSG:4326
EPSG:3411
113
これだけは覚えて帰ろう！
• GISデータは空間参照系（SRS）が定義されていなけれ
ばならない！
• SRS
– 地理座標系（緯度経度）
• WGS84 ： EPSGコード 4326
• JGD2000： EPSGコード 4612
– 投影座標系
•
•
•
•
•
WGS84 UTM zone 53N： EPSGコード 32653
WGS84 UTM zone 54N： EPSGコード 32654
JGD2000 UTM zone 53N： EPSGコード 3099
JGD2000 UTM zone 54N： EPSGコード 3100
JGD2000 / Japan Plane Rectangular CS I： 2443~
• オンザフライとデータのSRS統一の違い
114
６．QGISによるデータ解析 （40min）




課題プロジェクト
解析ツールおよびプラグインの紹介
地図のイメージ出力
実習６
115
GISで分析を始めるためのステップ
分析計画
GISデータの
入手
データ入手
データの前処
理
分析
まとめ
データの分析
分析結果の
まとめ
分析結果の
表示
• データの入手
• ファイルフォーマットの変
換（必要に応じて）
• データの表示
– まずは入手したデータを
見てみる
• 空間参照系の統一
• データの分析
– 様々な解析ツールの利用
• 分析結果のまとめと表示
– 属性テーブルの出力
– 地図の作成
116
プロジェクト
– 東北6県の土地利用・
土地被覆特性の解析
– データ解析
• 既存の行政界データと
土地被覆データを交差
• 各行政単位で土地被
覆タイプの面積計算
– 地図の作成
• 行政界ポリゴン、土地
被覆図、陰影図、海底
標高図等を使った簡単
な地図の作成
117
管区毎の土地被覆面積割合
118
プロジェクトで作成する地図
119
QGISのデータ解析機能
• これまでは、レイヤの読み込みと表現、解析
の下準備
• ここからは、データの解析
– QGISのデータ解析機能は、プラグインとして提供
– デフォルトのプラグインに加え、プラグインインス
トーラーで自由にプラグインを加えられる
– fTools、GdalTools、SEXTANTEを始め、多くのプラグ
インが利用できる
120
プロジェクトで使うツールとレイヤ
• ベクタレイヤ
– 都道府県（ポリゴン）
– 土地被覆（ポリゴン）
• ベクタの作業
– 交差
– レイヤプロパティ設定
• 管区による塗り分け
– Group Statプラグイン
• ラスタレイヤ
– 陰影図
• ラスタの作業
– レイヤプロパティ設定
• 透過度の設定
121
QGIS解析ツールのプラグイン
• 標準プラグイン
– fTools （ベクタメニュー）
– GDALTools（ラスタメニュー）
• サードパーティープラグイン
– パイソンプラグインインストーラでインストール
– 100以上のプラグインが利用できる
• 様々なプラグインの紹介は、実用コースで
122
ベクタツール
• QGISには、ベクタ解
析のためのツール
が用意されている
– ベクタメニューより各
種機能にアクセス
123
空間演算ツール
• 交差
• 2つのポリゴンレイヤーから、その重なる部分だけを切
りとって新しいレイヤーとする。交差する両方のレイヤ
の属性値が保存される
• 土地被覆図を管区ポリゴンで交差する
124
プラグイン インストーラー
• プラグインインストーラーから現在約150のプ
ラグインがインストール可能
• プラグインメニュー・プラグインの管理とインス
トールを呼び出す
125
Group Statsプラグイン
• 属性テーブ
ルのピボット
集計
– ポリゴンの
面積、周囲
長などがプ
ラグイン内
で計算でき
る
126
属性テーブルの出力
• 属性テーブルの出力
方法は２通り
– 必要な行を選択し、ク
リップボードへコピー
– 属性テーブルをCSV
（カンマ区切りテキス
ト）として出力
• 指定レイヤを「別名で
保存」する際に、フォー
マットとしてCSVを指定
127
管区内の土地被覆タイプの面積割合
1. 土地被覆ポリゴンを
県ポリゴンで交差
2. Group Statプラグイ
ンで集計した各県毎
の土地被覆面積を
計算
3. 結果を出力して取り
まとめる
X
128
地図のイメージ出力
• QGISには、２つの地図出力方法がある
– キャンバスイメージの出力
• てっとり早いが、使用範囲が限られる
– マップコンポーザーを使った地図出力
• ある程度本格的な地図作成が可能
• 活用コースで解説
129
キャンバスイメージの出力
• QGISのマップビューに表示されている画像の出力
– マップビュー上に、方位記号、縮尺スケール、著作権表示が加える
• 「ビュー」メニューの「地図装飾」から各機能を設定
– プロジェクトメニューから「イメージの保存」を選択
130
プロジェクトで作成する地図
©IC Net 2013