SIS活用講座 第13回 フリービューアMap ExpressからはじめるSIS(5)GPSデータとフリー データで分析

標準

2017年4月26日


はじめに

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。

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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することができます。

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文字列に変換することで、GIS上に線データとして表示することができます。

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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。20170426_3

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しょう。「レンジ主題図」を使用して、標高が高い程赤、低い程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。

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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、該当位置にその記録を表示することができます。

→操作方法はこちら

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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てみました。生物がどのような植物相で確認されたか、分かるようになりました。

→操作方法はこちら

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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」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

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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

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図8:Map Modellerで独自シンボルを追加

20170426_9図9:Map Modellerで作成した標高グラフ

おわりに

みなさんもぜひ、おでかけで記録したGPSデータをMap Expressで読み込み、オリジナル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.)

・SISフリービューア「Map Express」製品情報とダウンロード方法はこちら
・SIS Mapシリーズ 製品情報:Map Modellerなどの上位製品の詳細はこちら


操作方法は、各項目をクリックしてご確認ください。

※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。
    1-1

図1-1:「GPS.csv」の確認

  1. SIS Map Express(32ビット版)を起動
  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」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」1-2

図1-2:「新規オーバーレイ」ダイアログ

  1. 「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。1-3

図1-3:「データベース タイプ 選択」ダイアログ

  1. 「GPS.csv」を選択→「次へ」
  2. 「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」1-4

図1-4:「レコードセット」ダイアログ

  1. 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

    1-5

図1-5:「Viewジオメトリ データセット」ダイアログ

  1. 「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)
  2. 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1-6

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1-7

図1-7:基盤地図情報ダウンロードサービス選択画面

  1. 「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
  2. 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。1-8

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1-9

図1-9:描画順の変更

  1. 「ホーム」タブ「マップ/オーバーレイ」を実行
  2. 「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1-10

図1-10:「オーバーレイ」ダイアログの「スタイル」

  1. 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。1-11

図1-11:「オーバーレイ」ダイアログの「データセット」

1-12

図1-12:スタイル設定後の画面

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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」2-1

図2-1:適用するオーバーレイの選択

  1. 「スタイル」から「レンジ」を選択→「次へ」2-2

図2-2:主題図の選択

  1. 「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」2-3

図2-3:主題図に使用するプロパティの選択

  1. 「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
  2. 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」2-4

図2-4:レンジ主題図の設定

  1. 「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2-5

図2-5:ペンスタイルの変更

  1. 「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2-6

図2-6:Color Brewerでのスタイル設定

  1. 「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。2-7

図2-7:標高によるレンジ主題図設定後

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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」3-1

図3-1:「Cadcorp ViewPoint データセット」を選択

  1. 「ファイル直接読み込み」を選択→「次へ」3-2

図3-2:「データベース タイプ 選択」ダイアログ

  1. 「GPS.csv」を選択→「次へ」
  2. 「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
  3. 「条件(SQL Where)」に「NOT (name ="")」と入力→「次へ」3-3

図3-3:「レコードセット」ダイアログ

  1. 以下を設定
    ・「Xフィールド」:lon#
    ・「Yフィールド」:lat#
    ・「単位」:角度、度3-4

図3-4:「View Point データセット」ダイアログの設定

  1. 「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。
  2. 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3-5

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」3-6

図3-6:ラベル主題図の選択

  1. 「オーバーレイスキーマカラム」のリストで「name」を選択→「次へ」
  2. 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」:303-7

    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。3-8

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」3-9

図3-9:個別値主題図の選択

  1. 「オーバーレイスキーマカラム」のリストで「type」を選択→「次へ」
  2. 「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
  3. 「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」3-10

図3-10:生物分類リストの移動

  1. 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3-11

図3-11:スタイルの変更

  1. 「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3-12

    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。3-13

図3-13:生物分類の個別値主題図設定後のイメージ

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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4-1

図4-1:「環境省 生物多様性センター」の画面

  1. 「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
  2. 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
  3. 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4-2

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「SIS活用講座第13回.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」4-3

図4-3:保存主題図の選択

  1. 「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。
  2. 「p64414.shp」についても同様に色分け主題図を作成します。4-4

    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。4-5

図4-5:ラベル主題図設定後のイメージ

  1. 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
  2. 「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4-6

図4-6:植生図の描画順の変更

  1. 同様に「p644144.shp」を選択→「▲」ボタンで最上位に移動
  2. 「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4-7

図4-7:植生図のスタイルの変更

  1. 「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。4-8

図4-8:植生図の描画順とスタイル変更後のイメージ

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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画像.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」5-1

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

  1. 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。5-2

図5-2:読み込み後のイメージ

  1. 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
  2. 「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。5-3

図5-3:スタイルと優先ポイントスケールの変更

  1. 「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。5-4

図5-4:ステータスの変更

  1. 「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。5-5

図5-5:ハイパーリンクの実行後イメージ

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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」
    6-1

図6-1:ファイルの保存方法

  1. Map Expressを終了する
  2. 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
    6-2

図6-2:「断面図作成」の登録方法

  1. SIS Map Modellerを起動
  2. 「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「SIS活用講座第13回.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「シンボル作成.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「SIS活用講座第13回.nol」を選択→右クリック→「カレントに設定」を実行6-3

図6-3:「カレントに設定」実行イメージ

  1. 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6-4

図6-4:アイテムの選択方法

  1. 「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)6-5

図6-5:クリック箇所の確認

  1. 「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6-6

図6-6:シンボル名の保存

  1. 「ライブラリ」コントロールバーで「SIS活用講座第13回.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6-7

図6-7:登録したシンボルの確認

  1. 同様に、他の図形についてもシンボルとして登録(名称は下図を参考6-8

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6-9

図6-9:マップの切り替え方法

  1. 「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6-10

図6-10:既存主題図の変更方法

  1. 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6-11

図6-11:スタイルの変更

  1. 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
  2. 「完了」ボタンでダイアログを閉じる。
  3. 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
  4. 「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6-12

図6-12:優先ポイントスケールの変更

  1. 「OK」ボタンで全てのダイアログを閉じる6-13

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6-14

図6-14:「基盤地図情報」ダウンロード設定方法

  1. 「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

  1. 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。6-15

図6-15:データ読込後の描画順の変更イメージ

  1. 「作成」タブの「プロセス」の右下の矢印をクリック6-16

図6-16:プロセスの実行方法

  1. 「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」6-17

図6-17:「プロセスアイテム指定」ダイアログ

  1. 「一般/並べ替え」を選択し「▶」をクリック6-18

図6-18:プロセス操作の選択

  1. 「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6-19

図6-19:フォーミュラの設定方法

  1. 「作図/ポイント結合」を選択し「▶」をクリック→「次へ」6-20

図6-20:プロセス操作の選択

  1. 「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」6-21

図6-21:「プロセス出力」ダイアログ

  1. 「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」6-22

図6-22:アイテムの選択方法

  1. 「アプリケーション」タブの「断面図作成」を実行6-23

図6-23:「断面図作成」プログラムを実行

  1. 「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」6-24

図6-24:「断面図作成」ダイアログ

  1. 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」)6-25

図6-25:標高グラフの作成

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※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。

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)