Esj59 qgis handson-2

2012/03/21 第59回生態学会大会　QGISハンズオン

QGISの
操作方法について
データの表示とGUIの使い方


まずはQGISを起動
メニューツールバー

レイヤ表示領域

各種情報


画面の説明
● メニュー
● 表示するファイルの選択や，表示、編集など
● ツールバー
● メニューをアイコン表示
● レイヤ
● 右側の表示領域に表示されているデータ
– 表示順なども
● 表示領域
● データが表示される所
● 各種情報
● 縮尺や座標等の情報


ツールバー
● よく使うメニューを表示
● 右クリックで表示するものを選択できる
– Macだとcontrol+クリック
– 移動させて、順序も変えられる
● 使わないものは消して表示領域を大きく


GISデータに関する基礎知識
● GISでデータを扱うにあたっては、いくつかの基
本的知識が必要
● データの形式について
● 測地系・座標系について
● まずは、データの形式について


GISで使用する
データの形式ついて


GISで扱うデータの形式
● 代表的なデータ形式
● ラスタ形式
● ベクタ形式
この二つはデータの“表現方法”が違う
–
● 最近では「Webデータ配信サービス」
● これはデータの“供給方法”が違う


データの“表現方法”
● データを記述するための“単位”の違い
● ラスタ形式は“セルの塗りつぶし”として表現
– “セル”とは四角形の格子。
● for ex. デジカメ写真など

● ベクタ形式は“点”や“線”、それらで囲まれた“面
(ポリゴン)”で表現
– 形を変えることができる
● for ex. PowerPointのオブジェクトなど


「橋」を表す場合

ベクタ形式では，始点と終点，それラスタ形式では，データの有無とし
をつなぐ線として記述されるて記録される


「水田」を表す場合

ベクタ形式では点と線でかこまれラスタ形式ではセルに記録された
た“ポリゴン”として表現される値により表現される

２２２２２２
２２２２２２
２２１１１２
２２１１１２
２１１１１２
２１１１１２


属性の表し方が異なる
ベクタ形式では別に表が用意され、ラスタ形式では記録されている値
そこに属性が記録される自体が属性になる

２２２２２２
２２２２２２
２２２１１１２
２２１１１２
２１１１１２
１
２１１１１２

ID 属性１は水田，２は森林

１水田

２森林


それに伴う特徴
ベクタ形式では一つの点や線、ポリラスタ形式では一つのセルに一つの
ゴンに複数の属性を持てる属性しか持てない

２２２２２２
２２２２２２
２２２１１１２
２２１１１２
２１１１１２
１
２１１１１２

ID 属性1 属性2 １は水田、２は森林
１水田 14a

２森林 22a


テキストで表示した場合
● 5×5のデータをテキストで表示した場合
● 黄色が水田、緑が森林


ラスタの場合
● 行と列の数、左隅の座標、セルのサイズ、データ
の並びで表現される
行と列の数

ncols 5
左隅の座標値セルのサイズ
nrows 5
xllcorner 0.000
yllcorner 0.000
属性値 cellsize 1.000
1 1 1 1 1
1 2 2 1 1
1 2 2 1 1
1 2 2 2 2
1 2 2 2 2


ベクタの場合
● 属性を示す列と、形状を示す列で表現される

ID番号

土地利用図形の形

id landuse Geometry
1 wood POLYGON ((0 0, 0 5, 5 5, 5 2, 3 2, 3 4, 1 4, 1 0, 0 0))
2 paddy POLYGON ((0 1,1 4, 3 4, 3 2, 5 2, 5 0, 1 0))

図形の種類頂点の位置


どちらのデータ形式を選ぶべき？
● 複数の属性をもてるベクタ形式の方が良いい？
● そう単純ではない
– データのサイズ、作成方法など
● 用途と目的により使い分ける事が必要
● DEM（標高データ）、衛星画像などはラスタ形式がメジャー
● 道路、河川、調査地点情報などはベクタ形式がメジャー
● 植生図、土壌図、土地利用図などはベクタ形式がメジャーだがラ
スタも使われる


Webデータ配信サービス
● データの“形式”ではなく“ある場所”が違う
● インターネットを利用してデータを提供
– これまではPCにファイルとして保存
● 形式はラスタ形式もベクタ形式もある。
– 代表的なものとして基盤地図情報25000WMS配信
サービスやOpen Street Mapsなど
● 分析には向かないが背景地図として便利
– 上手く利用して手間を減らす


データの表示
● 実際にデータを表示してみる
● ラスタデータとベクタデータの表示
– 細かいところでは違いますが、大きくは同じ
– しかし、異なる部分もある


ラスタデータの表示
● データを表示させる場合「レイヤの追加」を使う
– 「ファイルを開く」ではない
● レイヤ→ラスタレイヤの追加･･･をクリック
● 「ラスタレイヤの追加」のアイコンをクリック
– ショートカットキーは「Ctr+Shift+R」


データの表示，続き
● 「GDALがサポートするラスタデータソースを開
く」から「GIS_Data」フォルダを選択
● ファイルの種類をGeoTIFFとし
「LE_110036_2000_238.tif」を選択して「開
く」をクリック


ラスタデータの表示，続き
● 京都から琵琶湖にかけての画像が表示されます
● ファイル名のLE7はランドサット7号、110036は画像の撮影位置（Rowが
110，Pathが36）、2000は撮影年、238は撮影日（一年の238日目、つまり
8/25）を意味します


地図の表示と拡大・縮小・移動
● レイヤのチェックマークをクリックすると、表示の
ON/OFFを変えられる
● メニューバーの虫眼鏡マークや手のマークで地図の拡
大・縮小、表示範囲の移動ができる
● 表示されているデータも「レイヤ」と呼ぶ


表示の細かい説明

● 左から順番に
– 表示されている地図の移動
– クリック（またはドラック）した場所を拡大
– クリック（またはドラック）した場所を縮小
– 全体を表示
– 選択したデータにズーム
– 選択したレイヤーにズーム
– 前の表示領域に戻る
– 先の表示領域に進む
– 表示領域を再描画する


表示の調整
● レイヤから表示を変えることができる
● 一番上がレイヤ全体を表示
● 次が最適倍率に表示
– 一番きれいに見える倍率ということ
● 「削除」はファイルの削除ではなく，「レイヤ」か
ら消す、つまり表示しないということ


「レイヤ」と「ファイル」の違い
● 「ラスタレイヤ」を追加
● 選択したのは「ファイル」
● 多くのGISソフトでは表示された「ファイル」を
「レイヤ」と呼んで管理する
● 基本的に表示しているだけ
● 「ファイル」メニューには「プロジェクトの保
存」がある
● 表示の凡例や倍率を保存するだけ
– 元の「ファイル」は編集されない


属性の表示
● 矢印に「i」がついたアイコンをクリック
● 表示領域にマウスを持っていくと矢印に「i」がつ
いた状態になり、ここで地図をクリック
● クリックされた場所の情報が表示される
– ここでは位置情報とデータの値


レイヤのプロパティ
● 対象とするレイヤーの上で、右クリック→「プロ
パティ」を選択
● レイヤの表示の変更や情報の確認に使用
– ラスタ、ベクタ問わずよくつかいます！


シンボル
● 表示方法についての設定
● ラスタの場合
– 3バンドカラー
● 今回はこのタイプ
– 単バンドグレー
● 単色グレー
● カラーマップ


3バンドカラー
● RGBの３バンド、デジカメ等の画像と同じ
● 値を色情報として読む
– スキャンした地図、マルチバンドの衛星画像等


単色グレースケール
● カラーマップが「単色グレースケール」
● 値の情報だけで色の情報を持っていない
– DEM、単バンドの衛星データなどはこれが多い


カラーマップ
● ラスタデータの値毎に色が指定されている


ベクタデータの追加　その１
● 今度はベクタ形式
● レイヤ→ベクタレイヤの追加をクリック
● または，「ベクタレイヤの追加」のアイコンをク
リック
– ショートカットキーは「Ctr+Shift+V」


ベクタデータの追加　その２
● 「ベクタレイヤの追加」が表示されるので、ソー
スタイプが「ファイル」、エンコーディングを
「SHIFT-JIS」に指定、変換元データの「ブラウ
ズ」をクリック


ベクタデータの追加　その３
● 「OGRのサポートするベクタレイヤを開く」が表
示されるので「GIS_DATA」フォルダを選択
● ファイルの種類を「[OGR] ESRI Shapefiles」、
「p523537.shp」をクリックして「開く」


ベクタデータの追加　その４
● 「ベクタレイヤの追加」に戻るので、「データ
セット」が正しく指定されいるのを確認し、
「Open」をクリック
● しかし、表示されない！


全体表示をしてみます
● すると、こんな感じで表示されます


中央下に注目
● 黒い点が見えるはず。そこにズーム


すると
● 植生図がみえます！
● これは二つのデータの「座標系」が違うため


測地系と座標系
について


GISと位置情報
● GISデータは位置情報を持っている
● それを記述するルールが「測地系」と「座標系」

● GISデータの処理をおこなう場合、同じ測地系・
座標系のデータ同士で行うのが基本
● 表示は違う測地系・座標系でも出来きる


測地系と座標系
● 測地系
● 地球上の特定の位置を表現する際の基準のセット
– 準拠楕円体、測地座標系、ジオイド面
– 日本では
● 「世界測地系」平成14年以降，JGD2000

● 「日本測地系」平成13年以前、Tokyo

● 座標系
● 位置を示すための方法と数値の組み合わせ
– 原点，単位，投影の方法
● 緯度経度
– 大域的座標系だが、計量との連動がいまひとつ
● UTM座標系や平面直角座標系
– 計量が容易だが、局所座標系のため周辺でゆがむ
引用:国土交通大学鎌田高造氏作成資料


図法による歪み
● メルカトル図法（緯度経度座標系）だと左図の様
に高緯度と低緯度で面積が違う
● UTM図法だと面積は同じだが、端の方で歪む

日本地図センター地図のQ&Aより


緯度経度とUTMの使い分け
● 緯度経度座標系
→主に表示に使う場合
● 単位が「度」なので距離・面積の評価には不向き
– 日本全国等の広範囲の表示には適する
● UTM座標系
→面積の測定やデータの解析を行う場合
● 単位が「m」なので面積や距離等の測定に適する
– 広範囲の表示には不向き


どのようなデータが多い？
● 公表されているデータ
● 測地系は世界測地系
● 座標系は緯度経度
– 市町村だと平面直角
座標系の場合も
● データを作る場合
● 測地系は世界測地系
– 1/25,000程度なら
UTM座標系，
1/5,000程度なら平面日本地図センター地図のQ&Aより
http://www.jmc.or.jp/faq/map2.html
直角座標系


今回の場合
● LANDSAT画像がUTM座標
● 単位はメートル、値は１０～１００万オーダー
● 植生図は緯度経度座標
● 単位は度、値は最大でも180
● なので、大きく離れて表示される


座標系に関する設定
● GISデータは位置情報を持っている
● ただし、位置情報があっても測地系・座標系に関す
る情報が無い場合がある
● そうしたデータを開くときのルールを決めておく
– 設定しないと地図が重ならない場合もある
● メニューの「設定」→「オプション」をクリック
● 「オプション」が表示されるので、「CRS」を選
択、「CRSを確認する」をチェックして「OK」


オンザフライCRS変換
● 右下の赤い部分をクリック
● 「プロジェクトのプロパティ」でEPSG IDを
「3099」として検索、「JGD2000 / UTM zone
53N」となっているのを確認
● ここではUTM座標系を使う
● 'オンザフライCRS変換を有効にする'をチェック
● 自動的に緯度経度座標系とUTM座標系の変換を行
うように設定
● 「OK」をクリック
● 右下がグリーンになったのを確認


CRSとEPSGコード
● CRSとは「座標参照系」のこと
● どういう測地系と座標系を使っているか
● 検索で使用した数字をEPSGコードという
● 測地系と座標系を組合わせでユニークな数値が与えられる
● 国内で作成されるデータでは以下が多い
● 世界測地系経緯度：4612
● 世界測地系 UTM座標系
– 51帯:3097， 52帯:3098， 53帯：3099
54帯:3100， 55帯:3101
● WGS84測地系経緯度 4326（GPS等，世界測地系経緯度とほぼ同じ）
– DVDの中に一覧が入っています


ここで植生図にズーム
● 「p52357」の上で右クリック
● 「レイヤの領域にズーム」を選択
● ちゃんと重なって表示されているはず


オンザフライCRS変換の注意
● 座標系の違うデータを重ね合わせることを「オン
ザフライCRS変換」と呼ぶ
● 可能なデータと可能でないデータがある
– 可能なデータ：ベクタデータ
– 不可能なデータ：ラスタデータ、WMSレイヤー
● 1.7以降は可能です
● ラスタ・WMSデータの座標系に設定後、ベクタ
データを追加すること


座標系変換
● 分析は同じ座標系で行うのが基本
● 緯度経度座標系からUTM座標系に変換する
● GISでは元のファイルは残して、「座標変換した
ファイル」を作成する
● 多くの場合で同じです
● 以下の手順で行う
– 「名前をつけて保存」をクリック
– 「ベクタレイヤを別名で保存する」が表示される


保存先の指定
● 「別名で保存」の右の「ブラウズ」をクリック
● 保存場素を指定するウィンドが開く
– 新しく作成するshpファイル名を指定
● ここでは「GIS_DATA」の中に
「p523537_utm53.shp」として保存


CRSの指定
● 「CRS」の「ブラウズ」をクリック
● 「座標参照系選択」が開く
● 「Search」で「3099」を入力して「Find」
● 上の「座標参照系」が「JGD2000 / UTM zone
53N」になっているのを確認してOK


座標変換の実行
● 「OK」をクリック
● 「保存完了」が表示されればOK


新しく作ったファイルの表示
● 「削除」をクリック
– 表示している「レイヤ」から削除するだけ
– 元データは残っている
● 「ベクタレイヤの追加」で「GIS_DATA」の中の
「p523537_utm53.shp」を選択


座標変換されたファイル


属性を知りたい場合
● 矢印に「i」がついたアイコンをクリック
● 地図上でクリック
● クリックしたポリゴンの情報が表示


凡例を変える　その１
● レイヤの「p523537」の上で右クリック，「プ
ロパティ」をクリック
● レイヤプロパティの「シンボル」を選択


凡例を変える　その２
● 「塗りつぶし色」をクリック
● 「カラーの選択」が出るので，好みの色を選択
● 「OK」、「OK」で地図の色が変わる


属性ごとに表示を変える
● 属性ごとに色を変えることも可能
● レイヤの「p523537_utm53」の上で右クリッ
ク，「プロパティ」をクリック
– レイヤプロパティの「シンボル」をクリック


● 「凡例タイプ」で「固有値」を選択
● 「分類フィールド」で「CHU_N」を選択し、「分
類」をクリック
● 中分類毎に色が変わる
– 「OK」をクリックすると画面に反映


● OKをクリックし、表示を確認
● 分類ごとに凡例が変わっている


表示の調節
● 「シンボル」の「透過率」を調整
● 表示するレイヤーの透明度を変更
– 下図は50%表示の場合。


凡例の変更
● 項目毎に凡例を変えることもできます。
● 「シンボル」で「アマカツ植林」をクリック
● 「塗りつぶしオプション」で色をクリック
● カラーの選択で、好きな色をクリックして「OK」


表示の調節
● シンボルタブで「透過率」を0に戻しOK
● 見えやすくするために
● アカマツ植林の色が変わります。


スタイルの利用
● 凡例を一々変えるのは面倒
● ”スタイル”として保存できる
– 参照するカラムや色など
● 今回は事前に用意したスタイルを使用
– 「ｐ523537_utm53」の上で右クリックしてプロ
パティ
– 「スタイルの読み込み」をクリック
– 「GIS_DATA」の中の「moe_veg_chu.qml」を選
択して「OK」


表示の確認


WMSレイヤの追加
● 衛星画像や植生図だけでは地上の状態が不明
● 道路、地形、地上構造物などなど
● WMSサービスを利用してこれらの情報を表示
● 基盤地図情報25,000WMS配信サービス
– 国土地理院が公開した基盤地図情報をGISソフトで
利用できるサービス
– http://www.finds.jp/wsdocs/kibanwms/
● WMSサービス自体は他にも色々と提供されている


基盤地図情報25,000WMS配信サービス
● 基盤地図情報の他にも，地名、迅速測図などの
WMSサービスも行っている


WMSサービスの追加
● 「レイヤ」→「WMSレイヤの追加」をクリック
● 「サーバからレイヤを追加」で「新規」をクリック
● 「新規WMS接続を作成」で名称を「基盤WMS」URL
を「http://www.finds.jp/ws/kiban25000wms.cgi? 」と
して「OK」


WMSサービスへの接続
● 接続をクリックすると、下のウィンド内に情報が
表示される
● これが、WMSで提供されているデータの一覧
● ”下から順に”クリックして選択
● ただし、”JpSmpl”、”PrefSmpl”、”AdmArea”はク
リックしない
● レイヤ名の下の座標系が「JGD2000/UTM53」に
なっているのを確認
● 「追加」をクリック


表示の確認
● 地図に表示されているのを確認したら、「Close」
をクリック
● 道路と等高線が表示されている


拡大してみる
● 拡大すると、他の情報も見える
● 細かい等高線、建物など


GISデータの「構造」と「表現」
● ”形”(値・構造)の編集と”色”（表現）の編集がある
● ベクタ形式
– 多くの場合、”形”についての情報だけで表現、”色”
に関する情報は持っていない
● ソフトで表現を指定する
● ラスタ形式
– データの値が”色”情報である場合もある
● ソフトで表現を変えることも可能
● Webデータ配信サービス
– ”形”と”色”の両方が指定されている


「プロジェクト」とは？
● GISソフト上では表示するレイヤ、倍率、凡例等
を変えることができる
● 毎回同じように設定するのは手間
● 表示されている状態を保存する
● これを「プロジェクト」と呼ぶ
– 保存されるのは表示だけ
● データ自体を変更（編集）した場合、別途保存する


プロジェクトの保存
● 「ファイル」の「プロジェクトの保存」を選択
● 「QGISプロジェクトファイルを選択」、次に
「GIS_DATA」フォルダを選択し、
「SETA_GIS」と入力、「Save」をクリック


プロジェクトの保存の確認
● 保存したファイルを開き直してみる
● 一度QGISを終了してから再起動
● 「ファイル」の「最近利用したプロジェクトを開
く」から「SETA_GIS.qgs」をクリック
● 保存した状態に表示が復元されます。


注意事項
● 日本語のファイル名、フォルダ名は避ける
● 二バイト文字の扱いが十分じゃない部分もある

● データを利用する場合、座標系を確認
● 位置参照系の設定をデフォルトで開いた場合
– UTM（単位・メートル）のデータでも、経緯度座標
系（単位・度）として開くので、突拍子もない場所
に表示される

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