More Related Content Similar to 第20回GIS学会GRASSハンズオン (20) More from IWASAKI NOBUSUKE (20) 第20回GIS学会GRASSハンズオン2. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
はじめに
● 本日のアジェンダ
● GRASSについて
– 特徴や歴史など。日本におけるGRASS
● GRASSの基本的操作
– データ構造について、インポート・エクスポート、
● GRASSを用いた衛星画像分析
– 東日本大震災被災地域(主に福島~宮城)における
浸水域と浸水水田面積の推定
3. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
GRASSとは?
● 強力な解析機能を持った、オープンソースのデス
クトップFOSS4Gの代表格
● デスクトップFOSS4Gの代表格
– もうすぐ30歳!
– 現在は最新版が6.4.1。10/11に6.4.2RC
● 強力な解析機能
– ラスタ、ベクタ、画像を問わない
● オープンソース
– GPLで公開
4. GRASS: 25 28 years of GFOSS
1987
1995
USA
USA
(GRASS 1997,
2.0,
Univ. of 2002 2011/10/12
no Web!)
Hannover, ITC-irst Trento
Germany + Baylor
2010, Markus Neteler
6. Geostatistics with GRASS and R-stats
R statistical software is run inside a GRASS session:
R reads and writes data directly from/to GRASS
2010, Markus Neteler
9. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
代表的なコマンド例
コマンド 動作内容
d.rast ラスターマップレイヤーを表示、またはオーバーレイ(重ね書き)する。
d.rgb 指定した3つのラスターマップレイヤーを赤色、緑色、青色にそれぞれ対応させ
重ね合わせ表示する。
g.gisenv ユーザーの現在のGRASS変数を出力、または変更する。
g.region 対象とする地域の範囲や分解能を変更したり、標準に戻すなどの管理を行う。
r.contour ラスターマップレイヤーから、指定された高さの等高線マップを作り出す。
r.mapcalc ラスターマップレイヤーの数値演算を行う。
r.univar ラスターマップの非NULLセルから単変量統計を計算する。
v.info ベクトルマップの基本情報を出力する。
v.to.rast GRASSのバイナリーベクトルマップをGRASSのラスターマップへ変換する。
i.composite 指定した3つの画像バンドファイルからカラー合成画像を作る。
i.fft ラスター画像に対して高速フーリエ変換(FFT)を行う。
10. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
GRASSを使う上での基礎知識(2)
● 独自データベースを作成し、その中に格納
● 実際はディレクトリ構造で管理
● 標準的なGISデータのファイルは使用可能
– v.in.ogrやr.in.gdalを使ってインポート
– r.externalまたはv.externalで外部ファイルも使用可
● 上位から「GISデータディレクトリ」、「ロケー
ション」、「マップセット」と呼ばれる
11. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
データベースの説明
重要!! 重要!!
GISデータを格 測地系と座標系 実際に作業をする 実際のデータ
納しておくため を定義 単位 中を見る機会
のフォルダ 異なるものは混 PERMANENTに はほとんど無
特殊な機能は 在出来ない! は共通するデータ い
無し を格納
後で変更不可 各mapsetに個別
データを入れる
(+解析範囲と解像度)
(用途別、形式別等)
GISデータディレクトリ ロケーション マップセット ジオメトリ・属性データ
C:GIS_DATAGRASS localtion1 PERMANENT RASTER data
location2 mapset1 VECTOR data
mapset2 Volume data
13. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
実習の流れ(1)
● 目標:東北地方太平洋沖地震で発生した津波で、
浸水した水田を特定する
● ロケーションとマップセットの作成
● 一番重要
● データのインポート
● ラスタデータ(LANDSAT)
● ベクタデータ(国土数値情報)
● データ表示の基礎
● ラスタとベクタの表示のしかた
15. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
使用するデータ(衛星画像)
● LANDSAT 5号(TM)および7号(ETM+)
● 水稲作付け域の推定
– 水田湛水期(TM, 2004年6月)
– 水田収穫期(ETM+, 2001年9月)
● 同じ年の方がいい
● 津波浸水域の推定
– 津波前(ETM+, 2002年4月)
– 津波後(TM, 2011年4月)
● それほど時期が違わない方がいい
17. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
LANDSATデータのダウンロード
● GLOVISもしくはEarthExplorerがおすすめ
● GLOVIS http://glovis.usgs.gov/
● EarthExplorer
http://edcsns17.cr.usgs.gov/NewEarthExplorer/
● 見た目はEarthExplorer、使い勝手はGLOVIS
21. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
使用するGRASSのバージョン
● GRASS 6.4SVN
● 文科省受託プロジェク
ト「FOSS4Gを活用し
た衛星データ活用のた
めのオープンリソース
の開発」の成果品
– http://www.osgeo.j
p/foss4g-mext/
– チュートリアル等も
あります
32. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
ラスタのインポート
● 「ラスタデータのバルクインポート」を選択
● 単独のものインポートする場合はその上
● ソースタイプは「ディレクトリ」
● tiffの中のフォルダを一つ選択
● 最後がB10~50と70を選択して「インポート」
– 時間がかかるけど、お待ち下さい
33. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
申し訳ないが、ちょっとした注意!
● 新しいマップセットは本来はGRASSを終了させる
ことなく新しいmapsetを作れます
● が、Windows版では出来ません...
● GIS_LOCKというファイルが作られないため?
● なので、マップセットの作成や変更の際には、一
度GRASSを終了して下さい。
● ごめんなさい・・・。
40. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
LANDSATの場合のカラー合成
● トゥルーカラー:R=band3, G=band2, B=band1
● フォルスカラー:R=band4, G=band3, B=band2
● ナチュラルカラー:R=band3, G=band4, B=band2
● 中間赤外合成::R=band7, G=band5, B=band3
● サンプルは、チュートリアルで
42. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
いまさらですが LANDSATデータの命名規則
● フォルダ
path row
LE71070342002110EDC00
センサー名 年 DOY
5号ならLT5 年始めから数えて何日目か
● ファイル
path row row?
● L71107034_03420020420_B10.TIF
センサー名 年 月日 バンド名
5号ならL5
● GLOVIS等からDLするとこれに準拠する
45. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
NDVIとNDWI
● NDVI(正規化植生指数)
● 植物のバイオマスや生育状況を反映
– 1~-1の値を取り、大きいほど植生が多い
band4−band3
NDVI =
band4+band3
NDWI(正規化水指数)
● 地表面の水の状態を反映
– 1~-1の値を取り、大きいほど水分が多い
band3−band5
NDWI =
band3+band5
48. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
算出する指標
● 水稲作付け域の推定
●
水田湛水期(TM, 2004年6月) :NDWI
●
水田収穫期(ETM+, 2001年9月) :NDVI
● 津波浸水域の推定
●
津波前(ETM+, 2002年4月) :NDWI
●
津波後(TM, 2011年4月) :NDWI
58. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
NDWIの計算
● 計算式は下の通り
band3−band5
NDWI =
band3+band5
● まず、2004年6月のNDWIを計算
● 「ラスターマップの名前」にNDWI_200406
● 「関数を挿入」から「float(x)」を選択
● 「マップを挿入」から
「L5107034_03420040604_B30@LANDSAT」
を選択
● float(x)の括弧を調整
74. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
分類の手順
NDWI_200406
再分類
水田湛水期 SUM_201104_ DIFF_201104_
水域マップ 200406 200204
マスク 再分類 再分類
水田域マップ 津波浸水域マップ
マップ演算
津波浸水域内
水田マップ
● これまでの計算結果を組みあわせ
89. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
市町村データのコピー
● 市町村データを「PERMANENT」から「LULC」に
コピーする
● File → Manage maps and volumes → Copy
● 「コピーするvectファイル」で、
● 「PERMANENT」内の「ana_area」を選択
● 「area@PERMANENT,city_stats」と入力
91. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
市町村毎の統計
● Vector → Update area attributes from raster
● 「ベクトルポリゴン名」で「city_stats@LULC」
● 「統計値...」で
「PADDY_FLOOD_201104@LULC」
● 新しい属性列の列プレフィックスで「PF」
● この文字が各種集計値の頭につきます
– 長すぎるとエラーが出るので注意!
● RUN
94. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
面積の計算
● まず計算結果を出力する列を追加する
● Database → Vector database connections →
Add columns
● 「属性...」で「city_stats@LULC」を選択、「新
しい列名と...」に「PF_AREA INT」と入力、RUN
95. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
面積の計算(2)
● 計算の実施
● Database → Vector database connections →
Change values
● 「属性テーブル...」で「city_stats@LULC」を、
「アップデートする列」で「PF_AREA」を選択
100. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
お疲れさまでした!!
● 長丁場のハンズオン、お疲れさまでした
● この実習はあくまで「練習」です
● 今回求めた面積等はあまり正確ではありません
– 見ての通り、水域とかも混ざってますし
● 時間の都合で、基礎的な説明をはしょっている部
分があります
● 特に「領域」(region)の概念
● 衛星利用チュートリアルに詳しく説明してあるの
で、そちらをご参考に
101. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
FOSS4G Tokyo/Osakaのお知らせ
● OSGeo.JP主催のイベント
● FOSS4G Tokyo 11/5~7
● FOSS4G Osaka 11/9, 11~12
● 是非ご参加下さい!
● 詳しくはWebで
– http://www.osgeo.jp
102. GISA第20回研究発表大会 FOSS4G分科会ハンズオンセッション
ご意見御質問などは
● FOSS4G 分科会ML
● https://groups.google.com/group/gisa-foss4g?hl=ja
● OSGeo.JPディスカスML
● http://lists.osgeo.org/mailman/listinfo/osgeojapan-discuss
● アンケートにもご回答下さい
● 午後に特別セッションがあるので、そちらにも!