よもやま話

よもやま話---漢字では「四方山話」と書きます。
「あちこち」「さまざま」「世間」といった意味になり、そのような話題の話を「よもやま話」
というようになったそうです。

「よもやま」は元々漢字では、「四方八方」「四面八面」と書いたようでこの「八面」が
音変化で「山」になった、ようです。

ということで、ここでは地図、GIS(地理情報システム)のみに余り拘らずに、時々はそれらから
飛躍したお話も取り上げたいと思っています。

 ※背景図の画像出典元 国土地理院:地理院タイル一覧
  背景図の地図画像(地理院タイル)のご利用に当たっては、必ず以下を一読の上、
  規約・利用手続きを遵守して下さい。
   ・地理院タイル一覧/地理院タイルのご利用について
   ・国土地理院コンテンツ利用規約
   ・国土地理院の地図の利用手続


 2019/6/7 アップしました。
 2019/6/1 アップしました。
 2019/1/20 アップしました。
 2018/6/10~16 アップしました。
 2018/6/3 アップしました。


日本の地質図+断層(関東地区~九州東部)
日本の地質図+断層(関東地区~九州東部)
静岡から九州東部辺りまでが南海トラフの震源想定域と言われています。
背景図(地理院タイル)に「シームレス地質図」を設定し、同地域を表示しました。
※南海トラフ-四国の南の海底にある水深4,000m級の深い溝(トラフ(舟状海盆))。
       千葉県沖合いから九州東部までの領域で、太平洋からのフィリピン海
       プレートとユーラシアプレートがぶつかっているところ。
各画像-クリックすると拡大して見ることができます。
地質図のみを表示しています。
地質図+断層(黒色の線)を表示しています。
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日本の断層
日本の断層
「地質調査総合センター」のサイトで公開されています地質図のオープンデータを基に
日本の断層図を作成してみました(西日本を拡大表示しています)。
オープンデータ(zipファイル)は、断層のシェープファイル(ポリライン)と地質図の
シェープファイル(ポリゴン)から構成されています。北海道から沖縄までの日本国内
すべてが対象地域です。
今回作成した下の断層図は、断層のシェープファイルのみを用いて作成しています。
このシェープファイルのデータベース(断層のライン(線)の属性情報)では以下の6種類に
分類されていますが、
   ・実在断層(82,524本)
   ・伏在断層(4,959本)
   ・推定断層(2,734本)
   ・実在撓曲(85本)
   ・伏在撓曲(45本)
   ・推定撓曲(3本)
GISでこのシェープファイルを描画すると、これらの6種類の活断層が同じ描画状態になり、
見た目には識別できないため、断層を3種類のシェープファイルに分けて生成し
(FalconEyeGISで)、それぞれ描画属性を変えて描画しています(3レイヤとして描画)。
   ・黒色(1ドット)-実在断層
   ・青色(2ドット)-伏在断層
   ・赤色(2ドット)-推定断層
「ダウンロード-その他」-「日本の断層」のページに断層のベクトルデータ(シェープファイル)を格納したプロジェクトを準備しました。ダウンロードしてご利用下さい。
このプロジェクトはFalconEyeGISで利用することができ、レイヤごとに描画属性(線種、
線幅、色、透過度)を設定したり、地図を拡大・縮小したり背景図を変更することが
できます(下図では背景図に陰影起伏図を設定しています)。
※出典:産総研地質調査総合センターウェブサイト(https://www.gsj.jp/
※「防災関連サイト」のページに地質調査総合センターの紹介とダウンロードファイルの
 入手手順を記載しています。
画像をクリックすると拡大して見ることができます。
南海トラフに沿った断層が九州、四国、紀伊半島を横断するように多数存在しています。
日本列島全体では、どのように断層が分布しているか見てみましょう。
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陰影起伏図 - ユーラシア大陸南部
ユーラシア大陸(南部) - 起伏陰影図
ネパールに行っていた友人からエベレスト山を背景にしたスナップ写真の年賀状が届き
ました。
ふと、あの辺りの地形ってどうなっているんだろうとちょっと興味が湧いてきたので
陰影起伏図を表示させてみました。
想像では、インド北部は荒々しい山々で、中南部は平野部が多いものと何となく思って
いたのですが、実際の地形は、まったくその逆でした。
皆さんはどのようなイメージを持たれていますか?
画像をクリックすると拡大して見ることができます。
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終戦後の神戸 - 地理院タイルで辿る
終戦後の神戸 - 地理院タイルで辿る
終戦後の神戸三ノ宮の南東部です。
赤枠で囲まれた地域がアメリカの進駐軍の基地でした(イーストキャンプ)。
震災で被害を受けた旧市役所もまだ建っていません(竣工は1957年)。
湊川神社西とその周辺にはウエストキャンプがありました。
神戸港の幾つかの突堤もアメリカ太平洋艦隊の基地でしたが、
順次返還され、最後の第6突堤が返還されたのは1974年(昭和49年)のことです。
空中写真(1945~1950) ...写真をクリックすると拡大して見ることができます。
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シェープファイルのデータタイプ - これだけの種別があります
シェープファイルのデータタイプ - これだけの種別があります
No. シェープ・タイプ 説明
1 0 Shape Null Null値。
--- --- --------- ---------
2 1 Point 点:XYの座標値を持っている。
3 3 Polyline 線:頂点の集合で1個以上のパートを持つ。パートは2箇以上のPointを結んだもの。
4 5 Polygon 面:1個または複数のリングで構成される。リングとは4箇以上のPointを結んだもの。
5 8 MultiPoint Pointの集合。
--- --- --------- ---------
6 11 PointZ 点:X、Y、Z座標およびM座標の組で構成される。
7 13 PolylineZ 線:1個または複数のパートで構成されます。パートは2個以上のPointを順に結んだもの。
8 15 PolygonZ 面:1個または複数のリングで構成される。ここでリングとは、自分自身に交差しない閉曲線のことを指す。
9 18 MultiPointZ 点:PointZの集合。
--- --- --------- ---------
10 21 PointM 点:XYの座標値に加え、measerの値Mで構成される。
11 23 PolylineM 線:1個または複数のパートで構成される。パートとは4箇以上のPointを結んだもの。
12 25 PolygonM 面:1個または複数のリングで構成される。リングとは4箇以上のPointを結んだもの。
13 28 MultiPointM 点:PointMの集合。
--- --- --------- ---------
14 31 MultiPatch ※よくわからない。
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住所検索の仕組み
住所検索の仕組み
GISホームページで公開されている位置参照情報(CSVファイル)を利用しています。
このファイルは都道府県~大字・町丁目がどの緯度・経度に位置するかという情報を持って
います。
FalconEyeGISでは、入力された地名の緯度・経度をこのCSVファイルから取得し、
地図を移動させています。
位置参照情報
佐賀県の位置参照情報(一部)
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羽田空港、東京飛行場の歴史 - 地理院タイルで辿る
羽田空港、東京飛行場の歴史 - 地理院タイルで辿る
・1931年(昭和6年)民間飛行場 東京飛行場 開設
・戦争中は、海軍航空隊の訓練生練習用として利用
・1945年(昭和20年)GHQにより接収され、ハネダ・エアベースに名称変更
・1952年(昭和27年)GHQから返還され、運輸省所管となり、羽田空港に名称変更
・その後、A滑走路の延長、B滑走路の延長、C滑走路の建設など
空中写真(1936年頃)
空中写真(1945~1950年)
空中写真(1961~1964年)
国土画像情報(第一期:1974~1978年撮影)
国土画像情報(第二期:1979~1983年撮影)
国土画像情報(第三期:1984~1986年撮影)
国土画像情報(第四期:1988~1990年撮影)
簡易空中写真(2004年~)
オルソ写真-最新(2007年~)
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地理院タイル種別の簡単切替え
地理院タイル種別の簡単切替え
開発当初の操作方法は、まず種別を選択する画面を表示させ、種別を指定して、
「更新」ボタンを押す。種別を切替えるときは、また同じ操作をしなければなりません。
この方法では、次々と素早く背景図を切替えて見比べるようなことができません。
そこで、地図画面にメニューを表示しておき、そのメニューで種別をクリックすると背景図が
切り替わる、という機能を新たに追加しました。
ワンクリックで背景図が切り替わるので、使い勝手は格段にアップしています。
(地図上のメニューを非表示にすることもできます)
背景図(地理院タイル)をいろいろ切替えて、主題図等のテーマに一番沿った背景図を
選んで下さい(背景図画像の濃淡も調整できます)。
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地図キャプチャー、地図スクリーンショット
地図キャプチャー、地図スクリーンショット
FalconEyeGISの画面全体ではなく、地図の部分だけのハードコピーが必要な時があり、
それじゃ折角だから地図部分だけをコピーする機能をFalconEyeGISに盛り込もうと
決めました。地図の画像だけをクリップボードにコピーし、他のアプリケーションの
画面に簡単に貼り付けられます。
※「保存・印刷・クリップボード」タブの「地図画面⇒クリップボード」ボタンです。
説明資料を作成するためにExcel等に地図の画像を貼り付ける場合に重宝しています。
以前は、Excelの場合、画面全体を貼り付けて、その後、トリミングで地図部分以外
をカットしていたのですが、その手間が省けています。
プログラム的には簡単でしたが、自分的にはとてもお気に入りで、
わけもなくあっちこっちに地図を貼り付けています.....
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ドラッグするだけで表示
ドラッグするだけで表示
ファイルを読み込むときに多くのアプリケーションは「ファイル読込」⇒ファイルがある
場所に移動⇒ファイルを指定⇒「OK」ボタンをクリック⇒各種属性を設定⇒「OK」
ボタンクリック ・・・ のように手順が多くいつも煩わしいと感じながら作業をして
いました。
FalconeyeGISでは、もっと容易に、簡単にできないものかと考えた結果、Windows
のエクスプローラの画面からFalconEyeGISにドラッグすることでファイルの読み込み
を実行する仕様にしました。そうすることによってファイルをドラッグするだけで即座
にそのファイルを表示でき、このファイルは何だったかな、ちょっと見てみようという
ときにはとても便利です。
ドラッグするごとに線・面の種別、色等が自動的に切り替わります。
※描画の属性は、「ツール⇒描画情報自動設定」で設定します。
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超便利印刷プレヴュー
超便利印刷プレヴュー
多くのプリンタにはプレヴュー機能があるので、印刷ミスをある程度減らすことは
できるのですが、私のようなせっかち者は2枚で印刷するつもりが4枚、6枚で印刷
されてしまったり、しかも余分なページはほんの少し印刷されているだけ、という
感じでイライラが募ります。
ということで、超便利印刷プレヴュー画面を作りました。地図の画像全体をどのように
分割して印刷するか・されるかを編集し、画面で印刷結果を確認できます。
無駄な印刷も減りストレスもまたりません。
でもプログラム的にはちょっと大変で、意外とプログラムの作成・改修・試験の繰り
返しで予想外の時間を要してしまいました。疲れた.....
※マウスのボタン、ホイールでサイズを調整します。
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シェープファイル解析ツール
シェープファイル解析ツール
「ドラッグするだけで表示」でFalconEyeGISの試験はある程度し易くなったのですが、
今から面(ポリゴン)の試験をしようとしたときに線(ポリライン)のファイルを読込
んでしまったり、数値型のDB項目の試験をしようとしたときに文字型ばかりだったり、
ということはやはり起こってしまうので、ファイルを読込む前にファイルを中身を知り
たいという欲求が高まってきました。
そこで、ファイルの中身を解析するツールを作ることにしました。これもファイルを
所定場所にドラッグするだけで、解析結果が表示されます。
※ファイルの先頭部分のみを読込んで解析を行うので、ファイルの大きさに関わらず
 解析結果は一瞬で表示されます。
大量・多種のファイルを扱う方にはとても重宝する機能です。
以下の情報を報告するようにしました。
 ・ファイル名
 ・測地系(世界測地系、日本測地系)
 ・座標系(緯度経度座標系、平面直角座標系)
 ・シェープ・タイプ(面、線、点)
 ・領域左上点(XY)
 ・領域右上点(XY)
 ・レコード数(図形数)
 ・DB項目情報
   項目名
   データ型(文字、数値(整数)、数値(実数)、日付)
   項目桁数
   小数点以下桁数
※この機能のツールは以下の画面にあります。
   ベクトル読込(編集用) 
   ベクトル読込(背景図用) 
   ツールタブ
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地理院タイル国土地理院長の承認
地理院タイル国土地理院長の承認
地理院タイルを利用しているFalconEyeGISは以下の承認を受けています。
「国地情複 第 342 号 測量成果複製承認書  国 土 地 理 院 長」
地理院タイルの背景図画像ファイルをパソコンにキャッシュ(保存)する機能がある
ため、この申請が必要となっています。
※地理院タイルを利用される方は国土地理院のホームページで申請の要・不要を
 ご確認下さい。
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甲子園球場のすぐ南側に飛行場があったって知ってました?
甲子園球場のすぐ南側に飛行場があったって知ってました?
最近まで全く知りませんでした。永らく阪神間で暮らしていますが、聞いたこともありま
せんし、そのような話題がでたこともありませんでした。
西宮生まれの西宮育ちの(甲子園球場は兵庫県の西宮市にあります)、年長の数人の
方に聞いてみたのですが、あやふやな返答しか返ってこなかったです。
FalconEyeGISの地図の種別「空中写真(1945~1950年)」でみることができますが(
この種別の背景図は縮尺レベル10から17まであります)、レベル13くらいから飛行場を
判別できます。
この種別の最大縮尺レベル(17)で見ると一軒一軒の家の形まで判別できます。
※この画像は、縮尺レベル16です。
戦後、米軍が撮影した写真(モノクロ)でしょうか?
インターネットで調べてみると結構ヒットしました。
鳴尾海軍航空基地で、川西航空機㈱鳴尾工場・製作所があったようです。
米軍から大蔵省管理下に移管されて、昭和30年代に西宮市、武庫川学院、日本住宅公団等に
払い下げられています。
(滑走路にびっしり並んでいるのは、軍用トラックのようです。朝鮮戦争の影響か?)
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【メルカトル図法】(正角円筒図法)地理院タイルで採用している図法
【メルカトル図法】(正角円筒図法)地理院タイルで採用している図法
<地理院タイルで採用している図法>
メルカトル図法-Wikipediaより(一部を抜粋して転記)
この図法は地球儀を円筒に投影したもので、地軸と円筒の芯を一致させ投影するため
経線は平行直線に、緯線は経線に直交する平行直線になる。ところで正角性を維持する
には、横方向・縦方向の拡大率を一致させる必要がある。緯線はすべて赤道と同じ長さ
になるので、高緯度地方に向かうにつれて実際の長さ(地球儀上の長さ)より横方向に
拡大される。それに応じて縦方向(経線方向)にも拡大させるので、高緯度に向かうに
つれ距離や面積が拡大されることになる。例えば緯度60度では、本来の緯線の長さは
赤道の半分なので2倍に拡大され、したがって経線も2倍に拡大されるので、面積は4倍
に拡大される。より高緯度のグリーンランドの面積は実際より17倍も拡大されている。
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【正距円筒図法】FalconEyeGISで採用している図法
【正距円筒図法】FalconEyeGISで採用している図法
<FalconEyeGISで採用している図法>
正距円筒図法-Wikipediaより(一部を抜粋して転記)
この図法は緯度・経度をそれぞれ地図の縦・横にそのまま読み替えた円筒図法で、標準
緯線上と縦方向に関して正距である。標準緯線から離れると横方向に拡大されるため、
面積や角度は正しくない。GPSなどから得られた緯度・経度の情報を扱う場合、描画処理
が簡単であることから、電子地図の図法として用いられることがある。
前述の横方向の拡大率は、赤道を1とすると、緯度φで1 / cosφとなる。
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図形の描画(グラフィックス)方法
図形の描画(グラフィックス)方法
地図座標の緯度・経度をそのままグラフィックス座標系の縦・横に当てはめて描画して
います。
低緯度、高緯度に関わらず、緯度の変化量はグラフィックス座標系での変化量と同等に
なるので、描画は緯度の値から比率計算でグラフィックス座標値が簡単に求まります。
FalconEyeGISでは、「正距円筒図法」を採用していると書きましたが、描画方法として
この方法を採用していたので、たまたま「正距円筒図法」になったというわけです。
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地理院タイル画像を正距円筒図法用の画像に変換
地理院タイル画像を正距円筒図法用の画像に変換
地理院タイルは「メルカトル投影」によって画像が生成されています。
FalconEyeGISでは、ベクトルデータ(シェープファイルなど)は「正距円筒図法」を
採用して描画しているために、地理院タイルの画像を背景図として重ねて描画すると位置
(緯度・経度)が合致しません。そこで、地理院タイルの画像を正距円筒図法に合うように
変換しています。
地理院タイルの画像をグラフィックス座標系に表示する前処理として、
 ・画像の左上点・右下点の緯度・経度を求める
 ・その緯度・経度がグラフィックス座標系でどの位置(座標値)になるかを求める
 ・求められた座標値の範囲内に画像が収まるように画像のサイズを求める
を行って、求められたサイズで画像を描画しています。
要するに緯度が高くなればなるほど縦方向に画像が間延びしているのでそれを
FalconEyeGISの座標系の緯度・経度に合うように画像の縦方向を全体的に縮小しています。
但し、この方法は妥協的な方法であって、本来の正しい変換方法は、ひとつの画像内に
おいてもの緯度が高くなればなるほど、縮める度合を大きくするべきですが、処理的に
難しいので妥協しています(処理方法はあるのですが、パフォーマンスが低下します)。
日本列島くらいを表示の対象としているときには、ほとんど誤差は認識できない程度ですが、
ズームレベル0~3辺り(世界全体を表示しているようなレベル)では、一つのタイル
画像が世界の広い面積を表現しているために、ちょっとズレが目立っています(世界レベルの
ベクトルデータと重ねて表示すると判ります)。
お許しを!!
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距離計算式(ヒュベニの距離計算式)
距離計算式(ヒュベニの距離計算式)
ヒュベニの距離計算式を用いて計算しています。
赤道半径、極半径は国土地理院のホームページに記載されていた情報を用いています。
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面積計算式(UTM座標系で計算)
面積計算式(UTM座標系で計算)
FalconEyeGISでは、UTM座標系を用いて計算しています。計測可能な経度方向の
範囲は6度以内です。緯度方向は北緯80度~南緯80度の範囲です。
 ※計算式の資料を紛失しました。見つかれば記載したいと思います。
 ※Javaのプログラムは開発済みなので、機会があれば公開したいと思います。
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付箋紙レイヤ
付箋紙レイヤ
普段、紙資料とか仕様書だとかに付箋紙をよく使っているのですが、GISと付箋紙が全然
結びついていませんでした。
あるとき、防災・減災のボランティア活動をされている風景の写真を見たときに、いろんな
サイズ、色の付箋紙が紙地図に貼り付けられていました。ということは、GISの地図の画面
でも付箋紙を貼れれば便利になるに違いない!! ということで「付箋紙レイヤ」が誕生
しました。
付箋紙を貼り付けて、コメントを書くことができます。
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吹出しレイヤ
吹出しレイヤ
「付箋紙レイヤ」の開発の勢いに乗って作りました。
プログラム的には「画像レイヤ」「付箋紙レイヤ」がベースになっています。
※背景図に標準地図:小縮尺地図(100万分の1)を設定し、
 東京都の国土数値情報-国土水土地のベクトルデータ(12種類)を重ねて表示しています。
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面積自動計算・距離自動計算
面積自動計算・距離自動計算
最初は、面(ポリゴン)、線(ポリライン)をクリックして、計算結果を画面に表示する
機能だけでした。
が、レイヤの全ての面、線を一気に計測した方が便利かも、ということで計算結果を
DB項目(該当の項目が無ければ生成)に保存する機能を追加しました。
これを実行した後に、一覧表のデータをCSVファイルに出力すると、Excel等のソフトで、
全ての面・線の計算結果を扱えるようになります。
また、シェープファイルを読込み、面積自動計算(距離自動計算)を行った後に、その
レイヤをシェープファイルに出力すれば、面積(距離)のDB項目を持ったシェープ
ファイルが生成されます。
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