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QGISの使い方・基礎編(3.16用)

wata909
April 26, 2022
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 QGISの使い方・基礎編(3.16用)

wata909

April 26, 2022
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  1. QGISの使い⽅・基礎編 2 本講義の⽬標  GISの基本的な使い⽅を覚えてもらうのが⽬標 〜1⽇⽬〜  GISの基礎的な概念  表⽰や凡例といった操作⽅法

     画像の幾何補正や印刷⽅法 〜2⽇⽬〜  カッパ(妖怪)の⽣息適地マップ作成を通した実習  分からないことや操作が不明なときは、遠慮せずに質 問してください  それが⼀番スムーズに進みます
  2. QGISの使い⽅・基礎編 4 GISとは  地理情報システム(Geographic Information System)の頭⽂字をとったもの  昔は「システム」であった 

    1967年のカナディアンGISが初めといわれている 古い時代のGIS http://www.soil- net.com/dev/page.cfm?pageid=casestudies_gis&loginas=anon_casestudies デジタル化した 「地理空間情報」を 扱うソフト
  3. QGISの使い⽅・基礎編 5 「地図」と「地理空間情報」の違い  地理空間情報 → デジタル化された位置情報  地図 →

    地理空間情報から作られたもの  GIS → 地理空間情報や地図を処理するためのシステム 地理空間情報 地図
  4. QGISの使い⽅・基礎編 8 GISの機能 データの表⽰  形式の違うデータの重ね合わせ  属性に基づく凡例の変更 地形 河川

    地形+河川+道路 統計値に基づく表示 (人口) 分類に基づく表示 (土壌分類)
  5. QGISの使い⽅・基礎編 9 GISの機能 幾何的操作・分析  図形の変形、作成  ディゾルブ→境界線の消去  バッファー→新しい図形の⽣成

     バッファーはさらに地図間演算 に⽤いられることが多い ディゾルブ (細かい分類から⼤きな分類への統合) バッファー (対象にする地物から⼀定の幅を持つ図形を発⽣) ⼟地利⽤ ∩
  6. QGISの使い⽅・基礎編 11 FOSS4Gとは︖  Free and Open Source Software for

    Geospatial と呼ばれるソフトウェア、略してFOSS4G  「⾃由」に利⽤できるGISソフトウェアのこと  ⾃由に⼊⼿・改良・再配布ができます。  コピーして渡してもいい  機能が⾜りない場合は改良してもよい  いわゆる「無料」のソフトではできない  同じ名前の会議もある  国際会議、国内会議ともに
  7. QGISの使い⽅・基礎編 17 活発な開発  Ver. 0.1 'Moroz' 2004/02/24  Version

    0.2 ‘Pumpkin’ 2004/04/25 Version 0.3 ‘Madison’ 2004/05/25 Version 0.4 ‘Baby’ 2004/07/01  Version 0.5 'Bandit' 2004/10/02 Version 0.6 'Simon' 2004/12/19 Version 0.7 'Seamus' 2005/09/01  Version 0.8 'Joesephine' 2006/12/29 Version 0.9 'Ganymede' 2007/10/26 Version 0.10 'Io' 2008/04/25  Version 0.11 'Metis' 2008/07/22  Ver. 1.0 'Kore' 2009/01/24  Version 1.1 'Pan' 2009/05/13 Version 1.2 'Daphnis' 2009/09/03  Version 1.3 'Mimas' 2009/09/20 Version 1.4 'Enceladus' 2010/01/11  Version 1.5 'Tethy' 2010/07/19 Version 1.6 'Capiapo' 2010/11/27  Version 1.7 'Wrocław' 2011/06/19 Version 1.8 'Lisboa' 2012/06/21  Ver. 2.0 'Dufour' 2013/09/08  Ver. 2.2 "Valmiera" 2014/02/22 Ver. 2.4 "Chugiak" 2014/06/22  Ver. 2.6 "Brighton" 2014/11/01 Ver. 2.8 "Wien" 2015/02/20  Ver. 3.0 'Girona' 2018/02/23  Ver. 3.2 "Bonn" 2014/02/22 Ver. 3.4 "Madeira" 2014/06/22  Ver. 3.6 "Noosa" 2014/11/01  Ver. 3.8 'Zanzibar' 2019/06/21  ⻑期間サポート版
  8. GISのできること • ⾃動で⼈の代わりに⾊々やってくれる • わけではありません︕ • ⼈の作業の⾃動化、効率化は可能 – 凡例変更、⾯積計算、地図の重ねあわせ –

    何を⾃動化、効率化するかは⼈が決める︕ 21 GISについて GISが普及する前の植生図の作り方。まず半透明の紙に境界をトレース。 コピーしてスクリーントーンを貼る。さらにコピーして、タイトルと凡例を貼る 面積は、長方形で近似するか、プラニメータ で手動で計測 http://www.kobayasi- riken.or.jp/news/No87/8 7_3.htm https://sooki.co.jp/rental/p roduct/detail/81000/ http://k3-ki.com/?p=981
  9. GISを使いこなすために • ⼆つの技能が必要 – ⽬的に合わせて⼿順を組み⽴てる – ⼿順に必要な、情報やツールを使いこなす 22 GISについて A地域では、なぜ、

    どんな⼟地利⽤変 化があったのか︖ ◦◦のために森林 や畑が減り、住宅 地が増えた。 ⼆時期の ⼟地利⽤データ データを 重ねあわせ ⼟地利⽤変化マ トリクス作成 要因の検討 データの⼊⼿、作成 座標系変換 オーバーレイ処理 データエクスポート 既往研究、⽂献等調査 現地調査による検討
  10. GISの標準的なワークフロー 23 GISについて 課題の設定 データの準備 分析の前準備 データ分析 結果の可視化 考察 ⾃分で作成、収集

    ⾃分で作成、収集 公開データを使⽤ 公開データを使⽤ データの確認 データの確認 座標系変換 座標系変換 形式変換 形式変換 各種分析の実施 各種分析の実施 結果の確認 結果の確認 元へ戻る 元へ戻る PCで表⽰ PCで表⽰ 紙・Webへ出⼒ 紙・Webへ出⼒ • 課題毎にワークフローを作る必要がある
  11. GISの標準的なワークフロー 24 GISについて 課題の設定 データの準備 分析の前準備 データ分析 結果の可視化 考察 ⾃分で作成、収集

    ⾃分で作成、収集 公開データを使⽤ 公開データを使⽤ データの確認 データの確認 座標系変換 座標系変換 形式変換 形式変換 各種分析の実施 各種分析の実施 結果の確認 結果の確認 元へ戻る 元へ戻る PCで表⽰ PCで表⽰ 紙・Webへ出⼒ 紙・Webへ出⼒ • 課題毎にワークフローを作る必要がある 今回の講義の範囲
  12. ワークフローを作るには • ⼿順とツールの両⽅を⾝につける – ⽚⽅だけでは、ワークフローは作れない • 両⽅理解することが必要 25 GISについて 単純な処理

    複雑な処理 複数処理の 組み合わせ アルゴリズム の開発 QGIS GDAL/OGR GRASS PostGIS WebGIS 課題A 課題B 課題C 課題E 課題D Python
  13. QGISの使い⽅・基礎編 27 実空間のモデル化  実空間は様々な事象の集合体である  現実に存在するもの (道路、建物、etc...)  現実に存在しないもの

    (⾏政界、⼟地利⽤・所有、etc...)  実空間を地理空間情報にするには  地理空間情報にする対象を決定する  対象をデジタル化する⽅法を決定する  これを「実空間のモデル化」という  モデル化、抽象化した情報しか扱えない
  14. QGISの使い⽅・基礎編 28 The National Mapの場合  The National Map:USGSの GISデータ

     以下の7つの要素からなる  オルソ画像、標⾼、交通網、 地名、⽔⽂、境界、構造物、 ⼟地被覆  実空間の7つの要素をモデル化  このデータを作るためには、 どのような⼿順が必要︖ http://cegis.usgs.gov/images/national_map_layers.jpg
  15. QGISの使い⽅・基礎編 29 実際の作業 実空間のモデル化 現実空間 モデル化対象の選択 モデル化の⽅法を決定 オルソ画像 標⾼ 交通網

    ⽔⽂ 構造物 地名 境界 ⼟地被覆 データ形状 (点・⾯・線) 基準 (精度、分類などなど) データ形式 (ラスタ、ベクタなど) GISデータ デジタルな空間情報 現実の存在 概念的存在 現実かつ概念的存在 測量 調査 既存資料の デジタル化
  16. QGISの使い⽅・基礎編 31 GISデータの形式  代表的なデータ形式  ラスタ形式  ベクタ形式 

    この⼆つはデータの“構造”が違う  2000年代半ば以降「Webデータ」も普及  データの“供給⽅法”が違う
  17. QGISの使い⽅・基礎編 32 データの“構造”  データをモデル化する際の“単位”の違い  ラスタ形式は“セル”を単位としてモデル化  “セル”とは四⾓形の格⼦。 

    for ex. デジカメ写真など  ベクタ形式は“点”や“線”、それらで囲まれた “⾯(ポリゴン)”を単位としてモデル化  形を変えることができる  for ex. PowerPointのオブジェクトなど
  18. QGISの使い⽅・基礎編 34 「⽔⽥」を表す場合 ベクタ形式では点と線でかこまれ た“ポリゴン”として表現される ラスタ形式ではセルに記録された 値により表現される 2 2 2

    1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
  19. QGISの使い⽅・基礎編 35 属性の表し⽅が異なる ベクタ形式では別に表が⽤意され、 そこに属性が記録される ラスタ形式では記録されている値⾃ 体が属性になる 2 1 2

    2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1は⽔⽥,2は森林 ID 属性 1 水田 2 森林
  20. QGISの使い⽅・基礎編 36 それに伴う特徴 2 1 2 2 2 1 2

    2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ベクタ形式では⼀つの点や線、ポリ ゴンに複数の属性を持てる ラスタ形式では⼀つのセルに⼀つの 属性しか持てない 1は⽔⽥、2は森 林 ID 属性1 属性2 1 水田 14a 2 森林 22a
  21. QGISの使い⽅・基礎編 37 どちらのデータ形式を選ぶべき︖  複数の属性をもてるベクタ形式の⽅が良い︖  そう単純ではない  データのサイズ、作成⽅法など 

    ⽤途と⽬的により使い分ける事が必要  DEM(標⾼データ)、衛星画像などはラスタ形式がメジャー  調査地点情報、道路、河川などはベクタ形式がメジャー  ⾏政界、植⽣図、⼟壌図、⼟地利⽤図などはベクタ形式がメジャ ーだがラスタも使われる
  22. QGISの使い⽅・基礎編 42 測地系と座標系  測地系  地球上の特定の位置を表現する際の基準のセット  「ものさし」の定義(観測や実験条件の定義) 

    準拠楕円体、測地座標系、ジオイド⾯  「世界測地系」平成14年以降、JGD2000  東⽇本⼤震災後は、JGD2011  「⽇本測地系」平成13年以前、Tokyo  座標系(測地座標系)  位置を⽰すための⽅法と数値の組み合わせ  原点,単位,投影の⽅法  地理座標系(緯度経度)  ⼤域的座標系だが、計量との連動がいまひとつ  UTM座標系や平⾯直⾓座標系  計量が容易だが、局所座標系のため周辺でゆがむ
  23. QGISの使い⽅・基礎編 44 緯度経度とUTMの使い分け  地理座標系(緯度経度)  →主に表⽰に使う場合  単位が「度」なので距離・⾯積の評価には不向き 

    ⽇本全国等の広範囲の表⽰には適する  UTM座標系  →⾯積の測定やデータの解析を⾏う場合  単位が「m」なので⾯積や距離等の測定に適する  広範囲の表⽰には不向き
  24. QGISの使い⽅・基礎編 45 どのようなデータが多い︖ ⽇本地図センター地図のQ&Aより http://www.jmc.or.jp/faq/map 2.html  公表されているデータ  測地系は世界測地系

     座標系は緯度経度  市町村だと平⾯直⾓ 座標系の場合も  データを作る場合  測地系は世界測地系  1/25,000程度なら UTM座標系, 1/5,000程度なら平⾯ 直⾓座標系
  25. QGISの使い⽅・基礎編 46 EPSGコード  GIS上で測地系と座標系を指定するための数字を EPSGコードという  測地系と座標系を組み合わせでユニークな数値が与 えられる 

    国内で作成されるデータでは以下が多い  世界測地系 経緯度(JGD2000)︓4612  世界測地系 UTM座標系(JGD2000)  51帯:3097, 52帯:3098, 53帯︓3099  54帯:3100, 55帯:3101  世界測地系 経緯度(JGD2011)︓6668  世界測地系 UTM座標系(JGD2011)  51帯:6688, 52帯:6689, 53帯︓6690  54帯:6691, 55帯:6692  WGS84測地系 経緯度 4326(GPS等,世界測地系経緯度とほぼ同じ)
  26. QGISの使い⽅・基礎編 49 GISとデータ  GISはデータがないと何もできない  データの作成は重要だが時間がかかる  調査や分析が容易でないのと同じ 

    共通に⽤いられる基礎的なGISデータは公的機関に より整備が進んでいる  基盤地図情報、国⼟数値情報、⾃然環境保全基礎調 査など
  27. QGISの使い⽅・基礎編 51 Natural EarthとSRTM  Natural Earth  http://www.naturalearthdata.com/ 

    SRTM  http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/  Natural Earth http://www.naturalearthdata.com/downloads/10m-raster-data/10m-natural-earth-1/  SRTM http://dds.cr.usgs.gov/srtm/version2_1/SRTM30/ ダウンロードアドレス
  28. QGISの使い⽅・基礎編 54 画⾯の説明  メニューバー  表⽰するファイルの選択や,表⽰、編集など  ツールバー 

    メニューをアイコン表⽰  レイヤパネル  右側の地図キャンバスに表⽰されているデータ  表⽰順なども  地図キャンバス  データが表⽰される所  ステータスバー  縮尺や座標等の情報
  29. QGISの使い⽅・基礎編 56 座標系に関する設定  GISデータは位置情報を持っている  ただし、位置情報があっても測地系・座標系に関す る情報が無い場合がある  そうしたデータを開くときのルールを決めておく

     設定しないと地図が重ならない場合もある  メニューの「設定」→「オプション」をクリック  「オプション」が表⽰されるので、「CRS」を選 択し、「CRSを確認する」をチェックして「OK」 をクリック
  30. QGISの使い⽅・基礎編 62 表⽰の細かい説明 左から順番に  表⽰されている地図の移動  選択したデータを中⼼に表⽰  クリック(またはドラック)した場所を拡⼤

     クリック(またはドラック)した場所を縮⼩  全体を表⽰  選択したデータにズーム  選択したレイヤーにズーム  ラスタデータの場合、最適倍率で表⽰  前の表⽰領域に戻る  先の表⽰領域に進む  再読み込み
  31. QGISの使い⽅・基礎編 63 プロジェクト、ファイル、レイヤについて  「ラスタレイヤ」を追加  選択したのは「ファイル」  多くのGISソフトでは表⽰された「ファイル」を 「レイヤ」と呼んで管理する

     表⽰しているだけ  表⽰されているレイヤは「プロジェクト」として 保存される  表⽰の範囲や、⾊づけ、倍率を保存  元の「ファイル」は編集されない
  32. QGISの使い⽅・基礎編 64 表⽰の調整  レイヤ上で右クリックし、表⽰を変える  ⼀番上がレイヤ全体を表⽰  五番⽬が最適倍率に表⽰ 

    ⼀番きれいに⾒える倍率ということ  「削除」はファイルの削除ではなく,「レイヤ」か ら消す、つまり表⽰しないということ
  33. QGISの使い⽅・基礎編 67 GISデータの「表現」  ラスタ形式  データの値が”⾊”情報である場合もある  ソフトで表現を変えることも可能 

    ベクタ形式  多くの場合は構造、つまり”形”についての情報だけ  ”⾊”に関する情報は持っていない  ソフトで表現を指定する  形の決まったグラフの様なもの  GISでは”形”の編集と”表現”の編集がある  ”値”の編集もある
  34. QGISの使い⽅・基礎編 91 Webデータ配信  データの“構造”ではなく“ある場所”が違う  インターネットを利⽤してデータを提供  これまではPCにファイルとして保存 

    形式はラスタ形式もベクタ形式もある。  地理院タイル、基盤地図情報WMS配信サービス、 OpenStreetMapなどが代表的  GoogleMapsなどもそうですが、利⽤規約に注意  基本的に業務上の”印刷・配布は不可”である。  背景地図として有効  上⼿く利⽤して⼿間を減らす
  35. QGISの使い⽅・基礎編 94 プロジェクト、ファイル、レイヤについて  「◦◦レイヤ」を追加  選択したのは「ファイル」  多くのGISソフトでは表⽰された「ファイル」を 「レイヤ」と呼んで管理する

     表⽰しているだけ  表⽰されているレイヤは「プロジェクト」として 保存される  表⽰の範囲や、⾊づけ、倍率を保存  元の「ファイル」は編集されない
  36. QGISの使い⽅・基礎編 97 注意事項  ⽇本語のファイル名、フォルダ名は避ける  ⼆バイト⽂字の扱いが⼗分じゃない場合もある  データを利⽤する場合、座標系を確認 

    位置参照系の設定をデフォルトで開いた場合  経緯度座標系(単位・度) のデータでも、 UTM(単 位・メートル) として開くので、突拍⼦もない場所に表 ⽰される  デモ(地理院タイル︓EPSG 3857, el_jpn: EPSG 4326)