フリービューアMap ExpressからはじめるGISソフト「SIS」｜（5）GPSデータとフリー データで分析

野外へのおでかけが心地よい季節になりましたね。

今回は野外観察でスマホ等を使って記録したGPSデータを、無料で入手可能な地図データとフリービューア「SIS Map Express」（以下、Map Express）を利用して分析する方法をご紹介します。

図1：GPSデータの分析例

歩いたルートをフリービューアに表示 -WKT-

→操作方法はこちら

GPSデータとして記録されたルートをGIS上に表示するには、様々な手法があります。

Map Expressでは、Well-Known Text（以下、WKT）という形式に変換することで線として表示できます。

WKTは、基本的な図形をテキスト形式で定義するフォーマットです。

GPSデータを表計算ソフトなどに取り込み、関数を利用してWKT文字列に変換すると、GIS上に線データとして表示できます。

図2：GPSデータからWKTへの書き換えイメージ

データを加工したら、GPSデータの標高情報と共に「Viewジオメトリ データセット」という形式でMap Expressへ取り込みます。

図3は歩いたルートを線で表示し、背景に「基盤地図情報ダウンロードサービス」より入手した基本図を重ねた例です。

位置情報を線として表現することで、どの場所を記録したのかが分かりやすくなりました。

図3：線データとして表示

歩いたルートの標高推移を見てみよう -レンジ主題図-

次にMap Expressの機能を使って、歩いたルートの標高推移を分析してみましょう。

GPSデータに入った標高の情報を利用して、標高値で色分けしてみます。「レンジ主題図」を使用して、標高が高いほど赤、低いほど青になるように表示を変更しました。

東方面の標高が低く、中央から南方面にかけての標高は高いことが確認できます。

→操作方法はこちら

図4：標高によるルートの色分け

どんな生物がどんなところに？ -ラベル主題図-

GPSデータにメモを記録しておくと、「ラベル主題図」を使って該当位置に記録を表示できます。

→操作方法はこちら

図5：観察した生物の確認位置にラベルを表示

生物と植物相の関係は？ -個別値主題図-

次は植物相との傾向を確認してみましょう。

環境省生物多様性センターの「1/25,000植生図」データを読み込み、「個別値主題図」で植生分布図を表示しました。

生物がどのような植物相で確認されたかが分かるようになりました。

→操作方法はこちら

図6：植物相との重ね合わせ

画像を追加する -Exif-

前回の記事でご紹介したExifファイルを使用して、撮影した位置に画像を取り込み、分析に利用することができます。

→操作方法はこちら

図7：Exifデータの表示例

上位製品でより簡単に詳細な分析機能を利用

上位製品のMap Modellerを使用すると、簡単にGPSデータを線データへ変換できます。

また、下図のような独自のシンボル表現や標高グラフの作成が可能です。

→操作方法はこちら

図8：Map Modellerで独自シンボルを追加

図9：Map Modellerで作成した標高グラフ

おわりに

みなさんも、おでかけの際に記録したGPSデータをMap Expressで読み込み、独自の分析図を作ってみてください。

過去の記事はこちらからご覧いただけます。（空間情報事業部 M.N.）

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操作方法は、各項目をご参照ください。

※本操作を行うには、データベースの接続上、SIS Map Express（32ビット版）を使用します。

１：歩いたルートと背景地図を読み込む

１-１　歩いたルートのGPSデータを読み込む

1. 使用するデータをこちらからダウンロード
   ※このデータのWKT文字列は、「Excel 2013」の「CONCATENATE」関数を使用して作成しています。
   

図1-1：「GPS.csv」の確認

2. SIS Map Express（32ビット版）を起動
3. 「ホーム」タブ「マップ/オーバーレイ追加」を実行
4. 「新規オーバーレイ」の「データベース」タブで「Cadcorp Viewジオメトリ データセット」を選択→「次へ」

図1-2：「新規オーバーレイ」ダイアログ

5. 「ファイル直接読み込み」を選択→「次へ」
   「ファイルを読み取り専用に開くことができません」というメッセージが表示された場合は、こちらから、「AccessDatabaseEngine.exe」をダウンロードし、インストールを行ってください。

図1-3：「データベース タイプ 選択」ダイアログ

6. 「GPS.csv」を選択→「次へ」
7. 「データベース テーブル/カラム」で「GPS#CSV」を選択→「追加」ボタンをクリック→「次へ」

図1-4：「レコードセット」ダイアログ

8. 以下を設定
   ・「BLOBフィールド」：WKT$
   ・「フォーマット」：OGC Well Known Text
   ・「詳細」ボタン、「プロパティ」ボタンの順にクリック→「テキストフォーマットBLOB」：True

図1-5：「Viewジオメトリ データセット」ダイアログ

9. 「閉じる」、「OK」ボタンをクリック→「完了」ボタンをクリックCSVファイルが「Cadcorp Viewジオメトリ データセット」という形式のオーバーレイとして読み込まれ、記録されている座標値がラインアイテムとして表示されます。（図7）
10. オーバーレイの名称を変更します。マップコントロールバーで「GPS#csv」を選択→「F2」キー→「調査ルート」と入力

図1-6：データ読み込みとオーバーレイ名の変更

１-２　背景地図をダウンロードして読み込む

1. 「国土地理院 基盤地図情報」から「基盤地図情報 基本項目」の「ファイル選択へ」をクリックし、以下を設定（上記Webサイトの利用には、別途ユーザ登録（無料）が必要です）
   ・「全項目」：チェック
   ・「2次メッシュ番号指定」：644143,644144　と入力し「選択リストに追加」ボタンでリストに追加

図1-7：基盤地図情報ダウンロードサービス選択画面

2. 「ダウンロードファイル確認へ」ボタンをクリック
   以下のファイルをダウンロード
   ・FG-GML-644143-ALL-20170101.zip
   ・FG-GML-644144-ALL-20161001.zip
3. ダウンロードしたファイルをMap Expressにドラッグ・アンド・ドロップするとデータが読み込まれ、背景地図が表示されます。

図1-8：背景データの読み込み

１-３　データの順番と線の表現を変更する

1. データの順番を変更して、描画される順序を変更マップコントロールバーで「調査ルート」の名称をドラッグして一番下に移動

図1-9：描画順の変更

2. 「ホーム」タブ「マップ/オーバーレイ」を実行
3. 「オーバーレイ」ダイアログの「スタイル」タブで「調査ルート」を選択→「ペン」のリストをクリック→「太線.赤20」を選択

図1-10：「オーバーレイ」ダイアログの「スタイル」

4. ペンの太さを表示するため、「データセット」タブで「データセットスケール」の値を「25000」に変更→「OK」ボタンをクリック
   ラインの色と太さが変更されます。

図1-11：「オーバーレイ」ダイアログの「データセット」

図1-12：スタイル設定後の画面

２：歩いたルートの標高推移を見る -標高によるレンジ主題図-

1. 「ホーム」タブ「マップ/主題図 追加」を実行→「調査ルート」を選択し「次へ」

図2-1：適用するオーバーレイの選択

2. 「スタイル」から「レンジ」を選択→「次へ」

図2-2：主題図の選択

3. 「オーバーレイスキーマカラム」のリストから「ele」を選択→「次へ」

図2-3：主題図に使用するプロパティの選択

4. 「プロパティ/フォーミュラ選択」ダイアログは「はい」をクリック
5. 以下を設定
   ・「レンジの数」：8
   ・「分割方法」：レンジ幅均等
   ・「丸め数」：0
   「次へ」

図2-4：レンジ主題図の設定

6. 「値リスト」からすべての項目を選択→「ペン」のリストをクリック→「太線.グレー20」を選択

図2-5：ペンスタイルの変更

7. 「ペン」ボタンをクリック→「ColorBrewer/逆順/要素の変化/赤-青」を選択→「OK」ボタン

図2-6：Color Brewerでのスタイル設定

8. 「値リスト」の各範囲を選択し、「ペン」に色が適用されていることを確認→「完了」ボタンをクリックすると、標高によるレンジ主題図が作成されます。

図2-7：標高によるレンジ主題図設定後

３：ルートで見つけた生物の名前を地図に表示する -ラベル主題図-

３-１　メモを記録したGPSデータをポイントデータとして読み込む

1. 「ホーム」タブ「マップ/オーバーレイ追加」を実行
2. 「新規オーバーレイ」ダイアログの「データベース」タブで「Cadcorp ViewPoint データセット」を選択→「次へ」

図3-1：「Cadcorp ViewPoint データセット」を選択

3. 「ファイル直接読み込み」を選択→「次へ」

図3-2：「データベース タイプ 選択」ダイアログ

4. 「GPS.csv」を選択→「次へ」
5. 「データベース テーブル/カラム」で「GPS#CSV」を選択→「追加」ボタンをクリック
6. 「条件(SQL Where）」に「NOT (name ="")」と入力→「次へ」

図3-3：「レコードセット」ダイアログ

7. 以下を設定
   ・「Xフィールド」：lon#
   ・「Yフィールド」：lat#
   ・「単位」：角度、度

図3-4：「View Point データセット」ダイアログの設定

8. 「完了」ボタン
   メモが記録された位置上にポイントアイテムが表示されます。
   ポイントアイテムが小さくて見づらいので、ズームするなどしてより見やすい表示に変更します。
9. マップコントロールバーで「GPS#csv」を選択→「F2」キー→「確認生物」と入力

図3-5：メモを記録したGPSデータの読込結果とオーバーレイ名称の変更

３-２　観察した生物名のラベル主題図を作成する

1. 「ホーム」タブ「マップ/主題図 追加」をクリック→「確認生物」を選択→「次へ」
2. 「注記」タブで「ラベル」を選択→「次へ」

図3-6：ラベル主題図の選択

3. 「オーバーレイスキーマカラム」のリストで「name」を選択→「次へ」
4. 以下を設定
   ・「高さ」：12
   ・「固定」：チェック
   ・「位置揃え」：左揃え　中央
   ・「スタイル」：太字　文字背景　文字枠　アウトライン
   ・「重なる」：チェックを外す
   ・「高度な設定」（ダイアログ右側）：
   ・「その他/ブラシ」：White
   ・「その他/ペン」：Gray
   ・「引き出し線/ラベルオフセット」：30

図3-7：ラベル主題図の設定

「完了」ボタンをクリックすると、生物名がラベルで表示されます。

図3-8：ラベル主題図設定後のイメージ

３-３　観察位置を生物分類別に色分けした主題図を作成する

1. 「ホーム」タブ「マップ/主題図 追加」をクリック→「確認生物」を選択し「次へ」
2. 「スタイル」タブで「個別値」を選択→「次へ」

図3-9：個別値主題図の選択

3. 「オーバーレイスキーマカラム」のリストで「type」を選択→「次へ」
4. 「プロパティ/フォーミュラ選択」ダイアログは「はい」をクリック
5. 「値リスト」の順番を変更する
   リストのいずれか一つを選択し、ダイアログ中央下の「▼」「▲」ボタンを利用して、以下の順に変更
   ・「哺乳類」
   ・「鳥類」
   ・「は虫類」
   ・「両生類」
   ・「魚類」

図3-10：生物分類リストの移動

6. すべての項目を選択→「シンボル」のリストをクリック→「円（太線）」を選択

図3-11：スタイルの変更

7. 「ブラシ」ボタンをクリック→「ColorBrewer/性質・種類(Qualitative)/セット3」を選択→「OK」ボタン

   図3-12：Color Brewerでのスタイル設定

   「完了」ボタンをクリックすると、生物分類別で色分けした主題図が作成されます。

図3-13：生物分類の個別値主題図設定後のイメージ

４：生物と植物相の関係の傾向を確認する

４-１　植生図データをダウンロードする

1. 「環境省 生物多様性センター」へアクセス
2. 「植生調査（1/25,000縮尺）」の「都道府県別一覧へ」をクリック

図4-1：「環境省 生物多様性センター」の画面

3. 「北海道」の「ダウンロード」リンクをクリック→「vg67_01.zip」をダウンロード
4. ダウンロードしたファイルを展開し、以下のファイルを更に展開
   ・shp644143.zip
   ・shp644144.zip
   
5. 展開したフォルダ内のshpファイル（shp644143.shp、shp644144.shp）をそれぞれ、Map Expressにドラッグ・アンド・ドロップ

図4-2：読み込み後のイメージ

４-２　植生による色分け主題図を作成する

1. 要素の色の設定を簡略化するため、今回はあらかじめ設定した個別値の保存主題図を使用します。こちらからダウンロードした「Lesson13.nol」をMap Expressにドラッグ・アンド・ドロップ
2. 「ホーム」タブ「マップ/主題図 追加」をクリック→「p644143.shp」を選択し「次へ」
3. 「その他」タブで「保存主題図」を選択→「次へ」

図4-3：保存主題図の選択

4. 「植生」を選択して「完了」ボタンをクリックすると、植生による色分け主題図が作成されます。
5. 「p64414.shp」についても同様に色分け主題図を作成します。

   図4-4：植生による色分け主題図設定後のイメージ

   ※植生をラベル表示するには、「ホーム」タブ「マップ/主題図 追加」をクリックし、「保存主題図」から「植生ラベル」を選択して追加します。

図4-5：ラベル主題図設定後のイメージ

6. 植生図の描画順と透過設定を変更します。
   「ホーム」タブ「マップ/オーバーレイ」を実行
7. 「オーバーレイ」ダイアログの「スタイル」タブで「p644143.shp」を選択→「▲」ボタンで最上位に移動

図4-6：植生図の描画順の変更

8. 同様に「p644144.shp」を選択→「▲」ボタンで最上位に移動
9. 「p644143.shp」「p644144.shp」をShiftキーで選択→「透過設定」の「ブラシ」と「ペン」をチェック→スライダーを「160」の値まで移動

図4-7：植生図のスタイルの変更

10. 「OK」ボタンでダイアログを閉じる。植生図の描画順と色合いが変更されたことを確認します。

図4-8：植生図の描画順とスタイル変更後のイメージ

５：画像を追加する -Exif-

５-１　撮影位置にExif画像を追加する

1. こちらから「EXIF.zip」をダウンロード→任意の場所に解凍
2. 「ホーム」タブ「マップ/オーバーレイ追加」を実行
3. 「新規オーバーレイ」ダイアログの「その他」タブで「Exchangeable Image File Format(EXIF)」を選択→「次へ」

図5-1：「Exchangeable Image File Format(EXIF)」の選択

4. 参照するフォルダを選択し「完了」をクリックすると、地図上にカメラのアイコンが表示されます。

図5-2：読み込み後のイメージ

5. 色などを変更します。「ホーム」タブ「マップ/オーバーレイ」を実行
6. 「オーバーレイ」タブの「スタイル」タブで「Exchangeable Image File Format (EXIF)」を選択し、以下を設定
   ・「ブラシ」：Yellow
   ・「シンボル」：POI.You Are Here　、「優先」：チェック
   ・「プロパティ」ボタン→「優先ポイントスケール」：25000
   ※「優先ポイントスケール」の値でシンボルの大きさを調整します。

図5-3：スタイルと優先ポイントスケールの変更

7. 「一般」タブで「p644144.shp」～「確認生物」を選択→「ステータス▼」を「表示のみ」に変更
   ※次の手順でExif画像を読み込んだシンボルを選択しやすくするために、他のデータを表示のみにします。

図5-4：ステータスの変更

8. 「OK」ボタンでダイアログを閉じます。表示が変更されます。

５-２　撮影した画像を表示する

1. 画面をホイールマウスで拡大→星のシンボルにマウスポインタを置く
2. 「P 点」と表示されたらクリック→アイテムが選択される
3. 右クリック→「ハイパーリンク」を実行すると、画像が表示されます。

図5-5：ハイパーリンクの実行後イメージ

６：上位製品を利用する

６-１　作業を保存して、SIS Map Modellerで作業ファイルを開く

1. 「ファイル/名前を付けて保存」を実行→任意の場所に保存。形式はマップドキュメント（*.swd）ファイル、名称は「調査」
   

図6-1：ファイルの保存方法

2. Map Expressを終了する
3. 標高グラフ作成用のプログラムを使えるようにする
   Windowsのスタートメニューから「すべてのプログラム/SIS 8.0/サンプルプログラム/GisLink/断面図作成(C#2013)/登録」を実行→メッセージが表示されるので「OK」ボタンで閉じる
   

図6-2：「断面図作成」の登録方法

4. SIS Map Modellerを起動
5. 「ファイル/開く」を実行して以下のファイルを開く
   1. で保存した「調査.swd」ファイル
   2. 【４：生物と植物相の傾向を確認する】」でダウンロードした「Lesson13.nolをドラッグ・アンド・ドロップする

６-２　オリジナルの画像をシンボルとして定義する

1. こちらからファイル「Symbol.swd」ダウンロード→「ファイル/開く」で開く→シンボル作成用のデータが表示されます。
2. 「ライブラリ」コントロールバーで「Lesson13.nol」を選択→右クリック→「カレントに設定」を実行

図6-3：「カレントに設定」実行イメージ

3. リスの絵の周囲をマウス左ボタンでドラッグしながら囲んで選択

図6-4：アイテムの選択方法

4. 「作成」タブで「その他/シンボル」を実行→カーソルにスパナマークが表示されたらクリック（下図参照）

図6-5：クリック箇所の確認

5. 「シンボルに名前を付けて保存」ダイアログで名称等を設定
   ・「フォルダ」：分類
   ・「名称」：哺乳類
   →「OK」ボタンでダイアログを閉じる

図6-6：シンボル名の保存

6. 「ライブラリ」コントロールバーで「Lesson13.nol」のツリーを展開→「シンボル/分類/哺乳類」を選択→シンボルとして保存されていることを確認

図6-7：登録したシンボルの確認

7. 同様に、他の図形についてもシンボルとして登録（名称は下図を参照）

図6-8：他のシンボル登録後イメージ

６-３　登録したシンボルを利用した主題図を作成する

1. 「マップ」コントロールバーで「調査」を右クリック→「カレントに設定」を実行
   

図6-9：マップの切り替え方法

2. 「確認生物」のツリーを展開「主題図/スタイル/type」を右クリック→「プロパティ」を実行

図6-10：既存主題図の変更方法

3. 値リストから「哺乳類」を選択→「シンボル▼」のツリーから「分類/哺乳類」を選択

図6-11：スタイルの変更

4. 同様に、「鳥類」「は虫類」「両生類」「魚類」についてもシンボルを設定
5. 「完了」ボタンでダイアログを閉じる。
6. シンボルの大きさを調整します。「ホーム」タブ「マップ/オーバーレイ」を実行し、「スタイル」タブから「確認生物」を選択
7. 「プロパティ」ボタンから「優先ポイントスケール」の値を「5000」に変更

図6-12：優先ポイントスケールの変更

8. 「OK」ボタンで全てのダイアログを閉じる

図6-13：スタイル変更後のイメージ

６-４　標高グラフを作成する

1. 「国土地理院 基盤地図情報」で「基盤地図情報　数値標高モデル」の「ファイル選択へ」をクリックし、以下を設定
   ・「5mメッシュ」・「５B」：チェック
   ・「2次メッシュ番号指定」：644143,644144　と入力し「選択リストに追加」ボタンでリストに追加

図6-14：「基盤地図情報」ダウンロード設定方法

2. 「ダウンロードファイル確認へ」ボタンをクリック。以下のファイルをダウンロード・FG-GML-6441-43-DEM5B.zip
   ・FG-GML-6441-44-DEM5B.zip

3. ダウンロードしたファイルをSIS上にドラッグ・アンド・ドロップ
   下図を参考にオーバーレイの描画順を変更します。

図6-15：データ読込後の描画順の変更イメージ

4. 「作成」タブの「プロセス」の右下の矢印をクリック

図6-16：プロセスの実行方法

5. 「既存のオーバーレイ上のアイテムを使用」にチェックを入れ、リストから「調査ルート」を選択→「次へ」

図6-17：「プロセスアイテム指定」ダイアログ

6. 「一般/並べ替え」を選択し「▶」をクリック

図6-18：プロセス操作の選択

7. 「フォーミュラ」の「…」をクリック→「フォーミュラ」ダイアログを表示
   「フォーミュラカテゴリ」で「number&」をクリック→「フォーミュラ」で「値」をダブルクリック→「OK」ボタンでダイアログを閉じる

図6-19：フォーミュラの設定方法

8. 「作図/ポイント結合」を選択し「▶」をクリック→「次へ」

図6-20：プロセス操作の選択

9. 「オーバーレイ作成」ボタン→「Cadcorp 内部データセット」を選択→「次へ」

図6-21：「プロセス出力」ダイアログ

10. 「ルート結合」と入力→「完了」ボタンですべてのダイアログを閉じる→1本のラインアイテムが作成されます。
    「マップ」コントロールバーで「ルート結合」を右クリック→「アイテム選択」
    

図6-22：アイテムの選択方法

11. 「アプリケーション」タブの「断面図作成」を実行

図6-23：「断面図作成」プログラムを実行

12. 「断面図作成」ダイアログで以下を設定→「OK」ボタン
    ・間隔：「100」
    ・高さの倍率：「10」

図6-24：「断面図作成」ダイアログ

13. メッセージが表示されたら「OK」ボタンでダイアログを閉じます。標高グラフが作成されます。（値の単位は「m」）

図6-25：標高グラフの作成

＜地図データ出典＞国土地理院 基盤地図情報
第6回・7回自然環境保全基礎調査植生調査報告書（環境省生物多様性センター）

※この記事は、GIS NEXT第59号に掲載された記事を編集したものです。