GISと地理空間情報

地理空間情報の整備と活用
2007に地理空間情報活用推進基本法→法的根拠を持った情報整備
地理空間情報を利用するのがGIS
1部:基礎知識
2部:データの地図としての可視化
3部:地理情報空間の分析方法
4部:GISによる分析事例
1部
1章
GISは、コンピュータ上で空間データと属性データを統合してデータベースを構築し、それを可視化できるようにしたシステム
地理空間情報→空間データ+属性データ
地理空間情報のデータモデル
現実世界を理想的な状態に単純化・抽象化。空間(図形)データを扱う幾何位相構造と属性(表)データを扱う属性関係構造で表現
そのデータモデルは、基本レイヤモデル(道路、河川、等高線など地図に表記できるものをそれぞれ層状に積み重ねたレイヤ群により構築されたモデル)
レイヤ
空間データと属性データが別々に記録され、両者を識別IDによってリンクするリレーショナル構造によりデータ蓄積
レイヤ化された空間データの記述方法:道路や河川など離散的な地物情報にはベクタ形式、標高や写真など連続的に変化する知行面情報にはラスタ形式
ベクタ形式
ポイント・ライン・ポリゴン(それぞれ点線面)で構成、それぞれ属性と対応
ポイント:座標で位置を示す 店舗位置など
ライン:複数のポイントをつなぐことにより表現 ラインの端点や結合点はノードと呼ぶ。端点や中間点を連結する線をチェインやアークと呼ぶ。ノードには、ラインの交差点をノードとするか問題あり。立体的ならノードにしちゃダメ
ポリゴン:3点以上のポイントをラインで結び面を作ることで表現される。面の内側と外側を表すのがポリライン。内側にラベル点付与して内側と規定する
リレーショナル構造
リレーショナルデータベースで管理。1件のデータ(レコード)を複数の項目(フィールド)の集合として表現し、データの集合を表(テーブル)で示したもの。データの抽出や結合を容易に行えて、オブジェクト間の複雑な相互関係を扱える。
ラスタ形式
地表をセルに分割し、セル内の情報を数値化することによって地物の位置や形状を表現する。デジカメの画像データに類似したものとなる。
リモートセンシングデータ、航空写真データ、土壌データ、標高データなどを扱う
GISによる分析
検索
条件に合致する情報抽出
属性データに関する条件の属性検索、地物の位置情報を条件の空間検索がある。組み合わせも
領域生成
バッファリング:任意の点線面から新しい領域(バッファ)を作成する。駅から○kmいないとか
ドローネ三角網:隣接する地点を結ぶことで、領域全体を複数の三角形に分割する
TIN(不規則三角形網)に利用(地表を連続した三角形の格子で覆い、頂点に標高情報を与えた空間データ これにより点データだけの標高データを3次元的に表現できる
ボロノイ分割(ティーセン分割):2つの領域を距離により分割する。直線距離分割や、道路距離分割(ネットワークが直線でないとき)などがある
オーバーレイ:空間データのレイヤを複数重ねて新しい属性データとする。点線面の空間的位相関係が更新される
任意の空間データ範囲について共通情報を複合するのをインターセクト、2つの地図範囲すべてを残して情報を複合するのをオーバーレイとよぶ
2章
緯度経度を求めるための基準 日本測地系世界測地系の2種類あるらしい。今は世界測地系に準拠
準拠楕円体
地図を作るために緯度経度標高情報が必要だが、そのために地球の形を定義する必要ある。地球は厳密には起伏が存在するので、楕円化するのはむずかしい。今までは平均海面で地球を覆った状態を想定したジオイドを利用してきたが、起伏が多いので、GRS80楕円体という地球楕円体が提案され使われてる