ArcGISで基盤地図情報の数値標高モデルを使う

基盤地図情報にて、全国の地盤高データを整理した数値標高モデルが公開されています。
http://fgd.gsi.go.jp/download/

10mメッシュ標高は1/25,000地形図の等高線データ等を基に作成したもので全国津々浦々が整備されています。
5mメッシュ標高は航空レーザ測量や写真測量によって作成したもので、都市部など一部が整備されています。

しかし、基盤地図情報で公開されているファイルは、JPGIS形式であるため、ArcGISで直接扱うことはできません。

そのために同ページで閲覧・変換ソフトが公開されているのですが、とても残念なことに、同ページにある基盤地図情報閲覧コンバートソフトは、数値標高モデルをシェイプファイルやラスタファイルに変換することができない、ちょっと残念な仕様です。

『基盤地図情報(縮尺レベル25000)の標高点(数値標高モデルを除く)』を使ってもよいのですが、数値標高モデルの方が必要な分だけダウンロードできてお手軽です。

参考:地図センターでは、基盤地図情報(数値標高モデル)変換サービスというものを1メッシュあたり280円で行っているようです。上手いというか、何というか・・・。

そのため、ESRIで公開している基盤地図情報変換ツールを使う必要があります。

以下、ダウンロード&インストール方法。

  1. JPGIS2.0形式の数値標高データをダウンロード(GML形式は未対応)
  2. ESRIのホームページよりファイルをダウンロード
  3. BMapConvInstaller.zipを適当な場所に解凍し、フォルダ内のSetup.exeを実行してインストール。
  4. ArcMapかArcCatalogを起動し、[ツール] メニューの [カスタマイズ] をクリック。
  5. [コマンド] タブをクリックし、[Japan Utilities] カテゴリの [コマンド] 一覧に「基盤地図情報変換ツール」コマンドが表示される。
  6. [コマンド] リストから「基盤地図情報変換ツール」コマンドをドラッグして、任意のツールバーにドロップ。

ArcGISで標準地域メッシュを使う

ArcGISで地域メッシュを使う場合、ESRIホームページに公開されている『標準地域メッシュ・ポリゴン作成ユーティリティ』でメッシュを作成するのが手っ取り早いので、ダウンロードしましょう。
ただし、サポートに入っていないと上記ユーティリティのダウンロードができません。

1次~3次メッシュのダウンロード(有料サポートに入っていない方向け)

  • 3次メッシュ(地域標準メッシュ)は統計局e-statから1kmメッシュとなっているものをダウンローすればOKです。
  • 1次メッシュ・2次メッシュが必要な場合は、上記データを用いてディゾルブすればOKです(MESH1_ID・MESH2_ID・MESH3_IDというフィールドが付いてます)。

4次メッシュのダウンロード

  • 上記ユーティリティは、1次メッシュ~4次メッシュまでしか対応していません。
  • 4分の1地域メッシュ(5次メッシュ)であれば、murakami_takさんのホームページで公開されていますので、必要な方はダウンロードするとよいかと思います。
  • それより細かいmeshが必要な場合には、公開されているデータはないようなので、プログラムを組むなどして自作する必要があります。
  • 10分の1地域メッシュ(約100m間隔)が必要な場合は、国土数値情報で公開されているメッシュ情報付きシェイプファイル(たとえばこれ)を流用すればよいかと思います。

地域メッシュについての簡単な説明

  • 地域メッシュとは、統計に利用するために、緯度・経度に基づいて地域をほぼ同じ大きさに区切ったもので、日本工業規格(JIS X 0410 地域メッシュコード)で位置の決め方や番号の決め方が定められています。詳しく知りたい方は、日本工業標準調査会のHPを見てください
  • 第1次メッシュは20万分の1地勢図の区画に用いられている。緯度差40分、経度差1度、1辺の長さは約80km。
  • 第2次メッシュは2万5千分の1地形図の区画に用いられている。第1次メッシュを64分割(緯線方向及び経線方向に8等分)してできる区域で、1辺の長さは約10km。
  • 第3次メッシュは標準地域メッシュと言われるもの。第2次メッシュを100分割(緯線方向及び経線方向に10等分)してできる区域で、1辺の長さは約1km。
  • 第4次メッシュ(2分の1地域メッシュ)は、標準地域メッシュを4分割したもので、1辺の長さは約500m。
  • 4分の1地域メッシュは、2分の1地域メッシュをさらに4分割したもので、1辺の長さは約250m。
  • 8分の1地域メッシュは、4分の1地域メッシュをさらに4分割したもの

ファイルの添付しわすれを防止するthunderbirdアドイン

最近知った、単純ミスを防止するためのThunderbirdアドインを紹介します。

「添付したファイルをご確認ください」などのメールを送り、ファイルを添付しわすれる事はありませんか。以下のアドインを追加するだけで、そのような格好悪いメールを送ることを防ぐことができます。

check and send
https://addons.mozilla.org/ja/thunderbird/addon/2281

ぜひ、メールソフトにThunderbirdを使っている方は、お試しください。

使い方

設定>添付とすすみ、『添付ファイルのないメッセージが以下の単語を含んでいたら確認する』にチェックをつけて、その下のテキストボックスに以下のような言葉を入れればOK。

送付|送信|作成|査収|ファイル|添付|

以下の語句を含むメールを書いて、ファイルを添付するまえに送信ボタンを押すと、「以下の単語がありますが、添付ファイルがありません。送信してもよろしいですか?」というダイアログが出ます。

その他、正規表現も使える誤字脱字等のチェック(句読点が連続するのを防止するとか)や、CC・BCCのつけ忘れなど、細かいミスを防止することができます。

AutoCAD互換のソフトを試してみた

AutoCAD2010では、またdwgフォーマットが2010形式という新たなものにかわったそうです。

私の仕事している業界ではAutoCAD LTを使っている企業が多いのですが、数年後とのバージョンアップでファイル形式の互換性が失われるため、外部とのデータ交換にしばしば困ることのあるCADソフトです(旧バージョン形式でも保存できますが)。

ArcMapにも言えることですが、劇的な機能向上が無いのにもかかわらず高い料金で毎度毎度バージョンアップするのも難しいため、AutoCADと互換性のあるCADソフトの体験版をダウンロードして試してみました。

[参考価格]
AutoCAD レギュラー版 62万円
AutoCAD LT 20万円

結論から書くと、2010形式に対応したソフトはありませんでした。2010形式のファイルを変換するには、当面の間はDWG TrueView2010を使うしかなさそうです。

ただ、調べてみるとAcadLTよりも格段に安く入手可能なのに、普通にdwg・dxfを読み書きできるだけではなく操作性も含めたほぼ完全互換、ラスタ読み込みや各種カスタマイズ、3Dレンダリングなども可能と魅力的な低価格ソフトが多数ありました。

個人的に気に入ったのは、一番動作が機敏だったBricsCAD V9 Classicです。もし、普段AutoCADを使っている方で、新しいソフトを使うための予算や学習時間を最小限にしたい人はZWCADの導入は検討に値すると思いますが、こちらはパクリっぽいのが気になります。

BricsCAD V9

  • ○AutoCADを使える人ならほとんど問題なく使える。
  • ○キビキビした動作で安定して動く。
  • ○dwgファイルは2007形式までOK。2010形式は未対応。
  • △ショートカットキーは同じだが、メニューの並び方やプロパティ画面などが違っている。
  • △LISPやARXによるカスタマイズも可能。DIESEL式も一部可能だがマクロ記録はいまいち動かない。

[ひとこと]
次に購入するならこれかな、と思った。

[価格]
Bricscad V9 Pro:7.9万円、3D機能あり
Bricscad V9 Classic:5.9万円、3D機能あり、VBA不可

ZwCAD

  • ○AutoCADを触ったことのある人は、まったく違和感なく使える。というかAutoCADでは無いことに気付かない人もいそう。
  • ○機能、見た目、ショートカットキー、プロパティ画面、何から何までAutoCADそっくり
  • ○dwgファイルは2007形式までOK。2010形式は未対応。
  • △LISPやARXによるカスタマイズも可能、マクロ記録はいまいち動かない。
  • △基本的にサクサク動くが、保存時はちょっともたつく
  • △残念ながらヘルプは日本語化されていない箇所が多い(英語のまま)
  • △中国製

[ひとこと]
Autodesk社製でないのが驚きなぐらい、AutoCADとの違いがわからない。。。

[価格]
ZWCAD2009 PRO:8.0万円、3D機能あり
ZWCAD2009 PLUS:6.5万円、3D機能なし

LiteCAD

  • ○フリーソフト
  • ○インストール不要でUSB起動可能
  • ○shapeファイルを入出力できる
  • ○dwgファイルは2007形式までOK。2010形式は未対応っぽい。
  • △ラスタ読み込みもできたが、作図は2次元まで。
  • △日本語化されてない
  • ?上記公式サイトから直接ダウンロードできませんが、右クリックしてソースを見たらファイル名(litecad.zip)がわかります

[ひとこと]
AutoCADに見た目は似ていてるけど、仕事に使おうとは思えなかった。
どうやってレイヤ操作するんだろ。

——-
以下、体験版のインストールはしてないけど、ちょっと調べてみたソフト

IJCAD7

  • ○オプション購入で建築・土木・電気・機械系コマンドを追加できる
  • ○jwcadのデータが読める
  • ○dwgファイルは2007形式までOK。2010形式は未対応。
  • △体験版をダウンロードするためにユーザー登録後にログインしなおす必要があり面倒

[ひとこと]
昔のIntelliCADの不安定イメージがあって気が進まなかった

[価格]
IJCAD 7 Pro:10.5万円、3D機能あり
IJCAD 7 Plus:5.8万円、3D機能なし
IJCAD 6 Architectural:15.8万円、3D機能なし、建築系コマンド追加
IJCAD 6 Civil:15.8万円、3D機能なし、土木系コマンド追加
IJCAD 6 .SXF:10.3万円、sxf対応
IJCAD 6 Electrical:15.8万円、3D機能なし、電気系コマンド追加
IJCAD 6 Technical:15.8万円、3D機能なし、機械系コマンド追加

XcellicCAD V6

  • ○安い
  • △dwgファイルは2004形式までしか対応してない。
  • ×公式サイトが2005年で更新をやめているので、今後の対応も望めない

[価格]
XcellicCAD v6 Standard:3.8万円、3Dはサーフェスまで
XcellicCAD v6 Professional:7.7万円、3Dレンダリング可

数値地図画像をモノクロにする

配置したデータを際立たせるために、背景となる画像をモノクロ化したい場合があると思います。

オルソフォトなどの写真データであれば、着色をグレーの不連続カラーに変換すれば良いだけです。

数値地図の場合には、同じように不連続カラーに変えてしまうと、文字が塗りつぶされて読めなかったりしますので、以下のような方法で白黒化するといいと思います。

  1. レイヤプロパティを開き、シンボルタブから分類を選択
  2. 分類をクリック
     データの除外に0を記入(地図の白地の部分なので着色する必要がない)
     閾値を4,63,127,255とする。
  3. レイヤプロパティに戻り、以下のように着色する
     1から4 → 薄いグレー(河川や道路などの塗りつぶし)
     4から63 → 濃いグレー(河川や道路の境界線や家屋塗りつぶし)
     63から127 → 色なし(文字のふちどり)
     127から255 → 黒色(文字)

ここで、陰影起伏効果を使用にチェックをつけると、建築物の塗りつぶしを立体的に見せることができますので、こだわりのある方はお試しください。
*標高と関連付けているわけではないので、あくまで立体っぽく見えるだけです。

上記着色区分は、数値地図25000(地図画像)・数値地図50000(地図画像)のどちらでも使えます。

市町村の行政区画データを入手する

都道府県・市町村の境界線が必要な場合は、国土数値情報や基盤地図情報よりを入手可能です。

それより細かな行政区画データをshpファイル形式で欲しい場合、国勢調査のデータなどが登録されている『政府統計の総合窓口 e-Stat』より、行政区界・大字界のポリゴンシェイプファイルを入手可能です。

字界データのダウンロード方法

  • トップページ>地図で見る統計(統計GIS)>データダウンロードと進むと統計表検索画面になります。
  • そこで、Step1:平成17年国勢調査(小地域)、Step2:世帯人員別一般世帯数 などを選択して「次へ」をクリック。
  • 都道府県と市区町村を選ぶと、それに該当するGIS境界データが表示されます。
  • 日本測地系・世界測地系・平面直角座標系・緯度経度・Shape形式・G-XML形式など、結構なバリエーションで整理されていますので、お好みのデータをダウロードしてください。

なお、字界の形状が必要なのではなく、大体の位置の検索(アドレスマッチング)がしたいのであれば、位置情報参照ダウンロードサービスより地番・XY座標などが記載されたcsvファイルを入手可能です。

含まれているデータは、都道府県名,市区町村名,大字・町丁目,街区符号・地番,座標系番号,X座標,Y座標,緯度,経度などです。

ArcGISの動作がおかしくなったら試すべきこと

ArcMapが起動しなくて困った、変なエラーが表示される、動きが遅くなってきたといった症状が出た場合は、下記ファイルを削除してみると改善する場合があります。

C:\Documents and Settings\ユーザー名\Application Data\ESRI\ArcMap\Templates\Normal.mxt

Normal.mxtは、カスタマイズした情報を記録したテンプレートファイルですので、このファイルを消去するとボタン配置などが初期設定に戻ってしまいますが、わざわざソフトを再インストールするよりも格段に楽です。

心配だったら、Normal(ver93-20090820).mxtなどに改名して保存しておけば、いつでも現状のカスタマイズされたArcMapに戻せますので、お試しください。

ArcGISで教師付き分類をおこなう

教師付き分類とは、見本に合わせて分類する方法で、見本さえしっかりしていれば、ほぼ全自動で画像処理を行い見本に準じて分類してくれます。例えば、衛星写真から植生の分布図を作ったり、オルソフォトから家屋などを自動抽出する場合などに使えます。

ArcGIS単体では教師付き分類を行えないようなので、教師付き分類を行うためにはSpatialAnalystというエクステンションが必要となります。お金のある人は、ImageAnalysisでも良いです。

  1. 分類したい画像を配置します。
    ここでは「航空写真.img」とします。
  2. ArcCatalogを使って、空っぽのシェープファイルを作成します。フィーチャタイプはポリゴンにしてください。
    ここでは、shapeファイルの名前は、とりあえず「教師分類pol」とします。
  3. 「教師分類pol」をArcMapに追加します。
  4. 「教師分類pol」の属性テーブルを開き、フィールドを追加してください。
    ここでは「bunrui」という名前の整数フィールドにします。
  5. 「教師分類pol」を編集し、現地調査の結果や植生図、航空写真、衛星画像などを使って、状態を確実に判読できる場所を囲みます。その判別した種別毎に、「bunrui」の値を変えてください。例えば、道路だったら1、河川だったら2、森林は3、農地は4、家屋は5など。
    先生がダメだと生徒が上手く分類してくれませんので、分類が上手くいかないときは、この囲み方をトライ&エラーで修正してください。たとえば、家屋と一括りに言っても屋根は色々な色がありますし、均一な植生の森でも日陰と日向では色合いが異なります。そのため、各属性の分類には適度な数のポリゴン(というかシグネチャ)が必要となります。
  6. 後の工程で必要な、シグネチャ(拡張子がgsgのファイル)を作ります。
    ArcToolbox > Spatial Analystツール>多変量解析 >シグネチャの作成
    『入力ラスタバンド』>「航空写真.img」
    『入力ラスタ、またはフィーチャサンプルデータ』>「教師分類pol」
    『サンプルフィールド』>「bunrui」
    『出力シグネチャファイル』>「out.gsg」
  7. 最尤法(さいゆうほう)による教師付き分類を行います。
    ArcToolbox > Spatial Analystツール>多変量解析 >最尤法分類
    『入力ラスタバンド』>「航空写真.img」
    『入力シグネチャファイル』>「out.gsg」
    『出力分類ラスタ』>「分類済み航空写真.img」
  8. 完成
    「教師分類pol」で指定した分類に色分けされた「分類済み航空写真.img」が出来上がりました。
    できあがりが予想と違っている場合には、トレーニングエリアの設定がいまいちな可能性がありますので、手順3に戻ってやり直してください。

ただし、一発で上手くいくことは無いと思いますので、教師なし分類を参考にしたり、リモートセンシング画像の場合はNDVIなどを組み合わせたりすると良いかと思います。

ArcGISの初心者向け解説サイトでしたが、QGISを使うようになってきてます。専門用語はなるべく使わず、単純明快な操作方法の説明を心がけています。ArcMap(ArcView)やQGISの使い方に関連して各種データの入手や加工方法、AutoCADやオフィスソフトなどの話題もチラホラあります。