GPS等を用いたオリジナルな地理空間情報の作成

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Transcript GPS等を用いたオリジナルな地理空間情報の作成 

地理空間情報活用人材育成プログラム
GPS等を用いたオリジナルな地理空間情報の作成
GPS等を用いたオリジナルな地理空間情報の作成
【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 若林芳樹
Copyright © 2009 首都大学東京 都市環境科学研究科 教授 若林芳樹
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地理空間情報活用人材育成プログラム
GPS等を用いたオリジナルな地理空間情報の作成
授業の概要と目標
 概要
地理空間情報活用推進基本法の施行に伴い、GISで利用可能な地理空間
情報が飛躍的に増加することが見込まれる。
しかし、それらを現実の問題解決に利用するには、目的に応じて新たな情
報を付加していくことも必要になる。また、地図化されていない行政情報を
GISに取り込むことで業務の高度化や効率化も期待できる。
この授業では、利用可能な既成の地理空間情報の概要を紹介した上で、
オリジナルな地理空間情報をGPS等で収集し、GISで利用するための手順
を学習する。
 授業の目標
作業課題に適した精度や内容をもつ既成の地理空間情報を選んで入手し
利用する方法を理解する
GPSを用いたフィールドワークにより地理空間情報を収集し、GISで利用可
能な形式に変換する方法を学ぶ。
フィールドワークで収集したデータを自治体の業務に活用する仕方を考え
る。
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GPS等を用いたオリジナルな地理空間情報の作成
地理空間情報活用人材育成プログラム
スケジュール：9：00～10：30
 9：00～9：30 概要説明
 目的、スケジュールの確認
 GPSについての説明
 9：30～10：30 フィールドワーク
テーマ「会場周辺の環境を点検・評価する」
 予めテーマを分けて班ごとにグループワークを行う
 TAの誘導に従ってキャンパス内を歩いてまわり、キャンパスの物的環境を
点検する
 点検した場所をGPSで測位、写真撮影し、情報を記録する
 記録した地図とGPSデータの回収
 GPSログデータの作成、地図上での写真の表示
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GPS等を用いたオリジナルな地理空間情報の作成
地理空間情報活用人材育成プログラム
地理空間情報の作成方法
 既成の地理空間情報の利用
公的機関のデータ：基盤地図情報、地球地図（国土地理院）、
統計GIS （総務省）、国土数値情報（国交省）・・・
民間のデータ：ゼンリン、昭文社、ESRI-J・・・
 オリジナルな地理空間情報の作成
地図上の緯度経度情報の取得：ex．ウォッちず、Google Maps
紙地図のデジタル化：スキャンしたラスタ画像の取り込み
住所情報のジオコーディング：ex．CSVアドレスマッチング（東
大CSIS)
GPSによる現地での測位
※ 下線部は、この講習会で使用する方法
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GPS等を用いたオリジナルな地理空間情報の作成
地理空間情報活用人材育成プログラム
フィールドワークの準備
配布するもの
 GPS受信機(i-got
U):1人1台（または班
に1台）
 会場周辺の白地図（
記録用）：全員
 デジタルカメラ（また
はカメラ付き携帯電
話）：班ごとに１台
会場周辺の白地図
地図画像の出典：「電子国土」http://portal．cyberjapan．jp/
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地理空間情報活用人材育成プログラム
GPSを用いたフィールドでの地理空間情報の収集
 フィールドでの位置の把握方法
地図を読んで現在地を地図上の位置に対応させる
 長所：特別な機器は不要、安価に実施できる
 短所：個人の地図読図力に依存、ヒューマンエラーの影響
GPSによる測位
 長所：緯度経度情報が直接取得可能（GISとの親和性）
 短所：受信状態によって誤差が生じる、建物内や地下では不可
 自治体業務での応用の事例
災害時の被災状況調査
不法投棄場所の分布調査
道路や水路の占用物調査
動植物の分布調査・・・etc。
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地理空間情報活用人材育成プログラム
GPS等を用いたオリジナルな地理空間情報の作成
【課題】フィールドで地理空間情報を収集する
 テーマ「会場周辺の環境を点検・評価する」
 班ごとに次の中からサブテーマを選びフィールドワークを実施
①
②
③
④
⑤
⑥
バリアフリー：車椅子やベビーカーの通行しにくいところ
危険度：工事中で通行禁止の区域
利便性：自販機や店舗の分布（種類と件数）
（放置）自転車：指定駐輪場とその周辺に駐車している自転車
快適性：眺めの良い場所
その他：落書き、ゴミ箱、喫煙所の所在地、AEDの設置場所・・・
 班ごとに役割分担を決めてテーマに即したデータを収集する




GPS測位：トラッキングの開始と終了のみ操作（TAが補助する）
地図上での位置確認、撮影場所の位置の記録
点検した場所の写真撮影
撮影した場所の属性情報の記録
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GPS等を用いたオリジナルな地理空間情報の作成
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【補足説明１】GPSの仕組みと概要
 地球上空約２万kmを12時間で周回する24個のGPS衛星からの
電波の到達時間から、衛星と地上の受信機までの距離がわかる
 4機の衛星から受信機までの距離によって地上の位置がわかる
。
出典：『GPSフロンティア』
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GPS等を用いたオリジナルな地理空間情報の作成
【補足説明２】GPSの誤差（出典：『図解これでわかったGPS』）
 受信機雑音→ 約0．5m
 GPS衛星の原子時計の誤差
送信された時刻の誤差→ 約2m
 GPS衛星の軌道の誤差→ 約2m
 大気による誤差
電離層遅延→ 0．3m～10m（太陽活動で変動）
対流圏遅延：水蒸気による吸収→ 2～3m
 受信機の測定誤差
 マルチパス
地形、建物、木などの反射波→ 1～十数m
 SA（精度劣化操作；人為的誤差）：2000年から解除された
※ GPS単独測位では8～20m程度の誤差が含まれる（おもに大気
中の水蒸気とマルチパス）
→ 地上基地局からの信号で補正可能（ex．DGPS）
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小型GPS(i-gotU)の使用法
i-gotU GT-100 (Mobile Action Technology Inc．)
（http://global.mobileaction.com/product/product_i-gotU_GT-100.jsp）
 オン、オフ：ボタンを長押しする
「青色LED」で電源オン
「赤色LED」で電源オフ
 データ取得：赤と青のLEDが点滅（約１分後）
 メモリー（16，000点）フル：３秒間に２回点滅
（今井修先生提供資料）
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小型GPSの設定：トラッキング間隔
 「ハードウェア設定」アイコ
ンをクリック
 ハードウェア設定ダイアロ
グで「設定」を選択し、「次
へ」をクリック
 次の画面で「手動制御」を
選択し、「次へ」をクリック
 ウィザード設定ダイアログ
でトラッキング間隔を「10
秒」に設定
 設定変更が終わったら「完
了」をクリックする→ GPS
に設定情報が転送される
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フィールドワークと事後処理
 選んだ課題に沿って野外でデータを収集する
観察した場所の記録：GPSで測位した緯度経度、地図上での
記録した場所、現場の写真、場所の属性情報
（フィールドワーク終了後）
 部屋に戻ってPCで作業
GPSデータをPCに転送
写真ファイルのPCへの転送
専用ソフト@tripによる写真とGPSデータの結合→ 撮影位置
の緯度経度を付けたExifファイル作成
@tripで記録した場所の地図と写真を表示
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小型GPSで取得したデータと写真をパソコンに転送
 小型GPS（i-gotU）専用ソフト
@tripを起動
 GPSのドックをパソコンのUSB
端子につなぎ、ドックに小型
GPS（i-gotU）をセットする
 「GPSデバイスが検出されまし
た。今すぐGPSログデータをダ
ウンロードしますか？」と表示
されたら「はい」をクリック。
 ダウンロードが済むとトラック
選択画面に切り替わるので、「
次へ」を何回かクリック。
 ダウンロードしたトリップを選
択すると、GPSの軌跡が
Google Mapsに表示される
 写真のファイルをPCに転送
ダウンロード
したトラック
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時刻をキーにして場所と写真を結びつける
 @tripを起動する
 GPSから軌跡データを取り込む
 「トリップから編集する」を選び、trip composerを立ち上げる

ボタンを押し、写真を入れたフォルダーを指定して、trip
composerに取り込む
GPS軌跡データ
写真撮影記録
写真ID
1
2
3
4
5
撮影日
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
撮影時刻
04:01:34
04:15:38
04:24:20
・
・・
・
・・
日付
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
測位時刻
04:01:34
04:14:48
04:15:38
04:16:32
04:21:29
04:23:39
04:24:20
04:25:07
04:26:27
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緯度
35.61832
35.61763
35.61748
35.61674
35.61775
35.61902
35.61915
35.61953
35.61962
経度
139.3794
139.379
139.3789
139.3789
139.379
139.3801
139.3805
139.3812
139.3817
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Exifの情報を確認する
 ExifReader（フリー
ソフト）を起動
 Exif情報を埋め込
んだ写真ファイルを
開く
 Exif情報の中で
GPS情報（緯度経
度）が入っているこ
とを確認する
ExifのGPS情報
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GPSで取得した緯度経度と関連づけた写真の表示
背景は
GoogleMaps
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トリップのログデータを保存する
•トリップ名にカーソルを合わせて右クリック
•メニューから「CSVにエクスポートする」を選択
•保存するファイル名を指定する。
（ついでにGPX形式でも保存しておくとよい）
ログデータの中身 緯度・経度
D ate
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
2009/1/28
Tim e
04:01:34
04:14:48
04:15:38
04:16:32
04:21:29
04:23:39
04:24:20
04:25:07
04:26:27
Latitude
35.61832
35.61763
35.61748
35.61674
35.61775
35.61902
35.61915
35.61953
35.61962
Longitude Altitude Speed
C ourse
Type
139.3794
0
5510
0
-2
139.379
0
2700
201
0
139.3789
0
1300
222
0
139.3789
0
4430
181
0
139.379
0
1940
5
0
139.3801
0
5080
35
0
139.3805
0
3560
68
0
139.3812
0
2340
56
0
139.3817
0
2880
77
-4
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