GIS教材


GIS実習オープン教材

用語まとめ

shapeファイルの拡張子

教材は、普通に内容を追っていけば、GISってこんなことをやるものなのね、ということが理解できます。

緑のリンクは内容を追記したものや類似ページです。

 

リモートセンシングとその解析
既存データの地図データと属性データ
空間データ
空間データベース
空間データの統合・修正
基本的な空間解析
ネットワーク分析
領域分析
点データの分析
ラスタデータの分析
傾向面分析
空間的自己相関
空間補間
空間相関分析
空間分析におけるスケール
視覚的伝達
参加型GISと社会貢献
GIS初中級者のためのPython入門
インターネットにおけるGIS技術の活用の教材
GISと関連した機材の活用

 

目次とリンク


リモートセンシングとその解析

衛星画像の取得

LandBrowser

SAC_Plugin(Semi-Automatic Classification Plugin)の取得
RGB合成

異なるバンドを用いて、カラーコンポジットを作成し、画像を視覚的に表現する

NDVI

植物の分布量や活性量を知る

衛星画像を触ってみる(QGIS)

教師つき分類
教師なし分類
MultiSpecによる分析

 

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既存データの地図データと属性データ

国土地理院のGISデータ基盤地図情報

QGISで国土地理院の地図タイルなどを背景地図で使ってみる

国土地理院から数値標高モデルのデータを取得して結合

国土交通省のGISデータ国土数値情報

国土交通省の<災害・防災>避難施設の情報を使ってみる(新規にデータも追加してみます)

● 環境省のGISデータ

自然環境調査Web-GIS (Shapeデータ)

● 総務省のGISデータ

地図で見る統計(統計GIS)

● その他のGISデータ

Municipality map

● オープンデータ

 

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空間データ

空間座標の変換

測地系変換、投影変換(何気ないけど、とっても大事)

JGD2011

ジオリファレンス

位置情報をもたない画像などのデータに位置情報を持たせる際に用いる手法

ジオコーディング

住所や緯度経度などの情報から、GISで扱えるデータ等を作成する手法

Google Maps ナビゲーション V3

ラスターデータから位置情報を抽出

ベクターデータから位置情報を抽出

 

 

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空間データベース

PostGISとは?
● PostgreSQLのインストール
● 空間データベースの作成
● よく使うSQL文
● 属性検索
● 空間検索
● 空間結合
● QGISでのデータベース接続

インストールベースのサーバー型DBを使いたくない場合

SpaciaLiteという選択肢もあります -> SQLiteの拡張版(この方のブログ参照、QGIS

SpaciaLiteで国土交通省の<災害・防災>避難施設データを読み込んでDB作成

 

 

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空間データの統合・修正

ラスタのモザイクとクリップ

ラスタのモザイク
ラスタの座標変換
ラスタのクリップ
ラスタの配色(値の分類)

等高線の抽出(Google EarthやMaps用のKMLファイルも作ってみる)
ラスタをベクタへ変換する

ポリゴンから特定の値(例:2500m以上の地域)を表示する

新規ベクターレイヤの追加
ポイントデータの作成と保存
● ポイントの削除
● ポイントの移動
● 属性情報の編集
ラインデータの作成
ポリゴンデータの作成
● ベクタをラスタへ変換する

ラスタ(画像)データは大概GeoTIFF(.tif)です。作り方なんかはこの方のブログ参照

 

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基本的な空間解析

基本量の測定と空間オブジェクトの選択

データの形状や属性情報を用いて、地物の長さや面積を計測

GoogleMaps 距離計算(積算)V3

Google Maps 面積計算 V3

その他の空間データの操作

データの位置、形状、属性を用いて新たにデータを作成する(マージ、ディゾルブ、クリップ)。

2つのポリゴンを結合(Merge)

空間オブジェクトの選択と保存

マージしたポリゴンをデイゾルブ(Dissolve)する(融合)

ベクタのクリップ:点データやポリゴンをポリゴンでクリップ(Clip)する

 

オーバーレイ分析

空間データを重ね合わせブール演算をもとに領域を抽出する手法(インターセクト、ユニオン)。

 

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ネットワーク分析

最短距離検索

2点間の最短距離を求める手法

ネットの分割

ネットワークをポイントからの距離に応じて分割する手法

到達圏分析

ポイントまでのネットワーク距離に応じて到達圏を出力する手法

巡回セールスマン問題

複数地点を最短距離で結ぶ一筆書き

ExcelとGoogle Mapsで巡回セールスマン問題をやってみる(TSPソルバー)

サブネット設定

ポイントを中心としたネットワーク圏を検索する手法

 

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領域分析

バッファ(作成と検索)

地物からの距離に応じて、一定の領域を作成する手法、およびその領域内の地物を検索

ボロノイ分割

複数ある地物の位置関係に応じて領域を作成する手法

ExcelとGoogle Mapsでボロノイ図を描く

校区をボロノイ分割で構成してみる

ドローネ三角形

複数の地物から最も近い点を結び合わせ隣接関係を定義する手法

 

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点データの分析

視覚的分析

〇 点の分布密度

メッシュ(方形区)や行政区画ごとに密度を可視化する手法

メッシュによる点密度の表示
行政区内の点密度
カーネル密度推計

カーネル関数を用いての分布密度を連続的な密度局としてモデル化する手法

数理的分析  (点データの分布パターンを数理的に分析する手法)

空間解析について

平均最近隣距離法
標準偏差距離と標準偏差楕円(YuillやCrimeStat)
〇 K-関数法

 

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ラスタデータの分析

数値標高モデルの視覚的分析

標高段彩図、傾斜区分図、斜面方位図、陰影図、鳥瞰図、断面図を作成

Google Maps 標高 (SRTM版)

Google Maps 標高表示(国土地理院API版)

基本的な統計量の確認

座標系、セルサイズ、最低標高、最高標高、平均標高、標高の標準偏差等

ベクタの処理とラスタの集計の組み合わせ分析

例えば100mの範囲を示すポリゴンを用いて、そのポリゴンと重なるラスタのセル値を計算する手法

フィルタリング

近傍のセルの値を考慮して、セルの値を変化させる処理

ラスタ演算
流域解析
コストパス解析

DEM(Digital Elevation Model)データを用いて、ラスタ(画像)で任意の地点間の経路を求める場合等に使用

 

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傾向面分析

傾向面分析って何?

● SAMのインストール
● 第1次傾向面分析
● 第2次傾向面分析
● 第3次傾向面分析
● 第4次傾向面分析

 

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空間的自己相関

例えば地物の集合と関連付けられた属性に対して、明示的なパターンが
クラスタリングするか、分散するか、不規則かを評価する手法。こういうこと

● CrimeStatのインストール
● Moran’s_I統計量
● Geary’s_C統計量
● Join_count統計量

 

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空間補間(観測値などの既知のデータを用いて、周辺のデータを予測する際に用いる手法)

以下の手法を使って未観測の標高地点の値を補間してみます

不整三角網(TIN)
逆距離加重法(IDW)
スプライン補間

Google Maps 自由曲線

ExcelのVBAでEarth用KMLファイルを作成 3

Catmull-Rom スプライン曲線(Spline Curve)

クリギング

多項式では説明しきれない局所的変動を説明するために空間的自己相関を考慮に入れたモデル

 

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空間相関分析

● Rのインストールと基礎操作
● 空間的自己回帰モデル
● 基本的な統計量の確認
● 空間的誤差自己回帰モデル
● 地理的加重回帰(GWR)

「空間的な」ってどういうこと?

 

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空間分析におけるスケール

● ラスタデータの分析
● GeoDaのインストール
● local_moran’s_Iの算出

 

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視覚的伝達

属性データの視覚化

等間隔分類、等量分類、自然分類、標準偏差分類

カルトグラムの作成

統計データに基づいて面積や距離を変形させた地図

 

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参加型GISと社会貢献

● OpenStreetMapとは?
● 基本操作
● 編集のルール
● アカウントの取得
● OSMの編集
● ローカル編集
● データを利用する
● OpenStreetMapと社会貢献
● クライシスマッピングとは?
● クライシスマッピングの歴史
● OSMを利用したクライシスマッピング

 

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GIS初中級者のためのPython入門

● 00  Pythonの概要とQGISにおけるPythonの役割
● 01  QGISでのPython入門
● 02  ベクターデータの読み込みと図形へのアクセス
● 03  ベクターデータの属性情報に基づく処理
● 04  ベクターデータの座標変換・計測
● 05  基本的な空間演算
● 06  NumPyについて
● 07  ラスターデータの読み込み
● 08  プロセッシング入門
● 09  一括処理
● 10  プラグイン開発1
● 11  プラグイン開発2

 

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インターネットにおけるGIS技術の活用の教材

WEB MAP操作・作成入門 (WEBマップGUIツール、サービスの利用法)

地理院地図
OpenStreetMap(= 参加型GISと社会貢献の教材)
Googleマイマップ

WEB MAP操作・作成入門 (WEBマップライブラリの利用法)

Leaflet
Cesium
D3.js
OpenLayers
ArcGIS API for JavaScript

データ作成入門

CZML
KML
GeoJSON

タイル地図入門

タイル地図(ラスタ)

データ解析入門:準備中

GoogleEarthEngine

GitHub

GitHubビギナーズマニュアル

 

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GISと関連した機材の活用

● UAVの操作法
● 3Dプリンタで地形模型の製作
● スマートフォンで野外調査
● タブレットでトレース

 

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shapeファイルの拡張子

shp :図形の座標(フィーチャ ジオメトリ)が保存
dbf :フィーチャの属性の情報が保存
shx :shpの図形とdbfの属性の対応関係(フィーチャ ジオメトリのインデックス)

prj,qpj :座標系情報/投影法についての情報を格納
cpg :使用する文字セットを識別するコードページの指定に使用できるオプション ファイル
qml :スタイルファイル

 

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