基盤地図情報の10m DEMから約100mメッシュにリサンプルして、軽量化した後にGMTで使ってみる手順です。

1. 基盤地図情報からgeotiffリサンプル& GMT gridへ

2. 基盤地図情報からgeotiffリサンプル& GMT gridへ
DEMファイルの仕様
今回ダウンロードするのは、10mメッシュ。
10mメッシュとされてはいるが、実際は、0.4秒×0.4秒のメッシュ。
(緯度1分を1852mとすると約12mメッシュ)
ダウンロード単位は、2次メッシュ(緯度5分/経度7分30秒)。
1ファイルあたり、1125セル(X[経度]方向)×750セル(Y[緯度]方向)
5秒×5秒メッシュにすると90セル(x)×60セル(y) (約154mメッシュ)
112 x 75だと 4.0178秒 x 4.0000秒 = 124.02m x 123.47m

3. 基盤地図情報からgeotiffリサンプル& GMT gridへ
地域単位でダウンロードできるようになっているので、一つずつダウンロードする。
10mメッシュとされてはいるが、実際は、0.4秒×0.4秒のメッシュ。(約10m)
ダウンロード単位は、2次メッシュ(緯度5分[300秒]/経度7分30秒[450秒])。
1ファイルあたり、1125セル(X[経度]方向)×750セル(Y[緯度]方向)
この資料のリサンプルでは、4秒×4秒にリサンプルする。
112セル×75セル (4.01秒 × 4秒)
緯度1分 = 1852m, 1秒 = 30.867m

4. 基盤地図情報からgeotiffリサンプル& GMT gridへ
ダウンロードしたファイルはcab形式で圧縮されている。そのままでは扱えないので、cab形式ファイルを展開する。
cabファイルを展開した中に、zip形式の圧縮ファイルがあるので、zip形式のファイルも展開する。
cab形式とzip形式を展開すると各メッシュのXMLファイルが生成される。
国土地理院が配布している「基盤地図情報ビューア」でポイントのシェープファイルに変換することができるが、大量にあると処理に時間がかかるので、
エコリス社が無料で配布している「基盤地図情報標高DEM変換ツール」(次ページ参照)を使ってGeotiff形式に変換する。
cab形式を展開 → zip形式を展開 → xmlファイルを得る

5. 基盤地図情報からgeotiffリサンプル& GMT gridへ
ダウンロードした基盤地図情報のXMLからGeotiffに変換するには、エコリス社が配布している「基盤
地図情報 標高DEMデータ変換ツール」を使用する。
フォルダ単位で入力ファイルを選択できるので、大量のファイルを処理するのには便利。
出力は、緯度経度、UTM、平面直角座標系のいずれかを選択できる。
海域部の出力は「0」か「-9999」のどちらかを選択可能。
注意事項
座標系が混在(JGD2000とJGD2011)していると変換できない。
国土地理院からダウンロードした基盤地図情報DEMの中にはJGD2000とJGD2011が混在している
ので、両方の座標系が混在しているデータをまとめて変換したい場合は、 JGD2011に揃える必要が
ある。基盤地図情報DEMはXML形式であるため、座標系でJgd2000と記述されている箇所を
jgd2011に書き換えればいい。
JGD2011は、東北地方太平洋沖地震後の地殻変動を反映した座標系となる。東北地方、関東地方、
中部地方が変更されている。それ以外の地域は、東北地方太平洋沖地震による地殻変動の影響
はなく、基盤地図情報DEMはJGD2000のままで記述されている。

6. 基盤地図情報からgeotiffリサンプル& GMT gridへ
基盤地図情報DEMの座標系の書き換えは、対象のファイルをテキストエ
ディタ開き、座標系を定義している箇所をjgd2000からjgd2011に書き換え
る。
手作業で大量のファイルを処理するのは時間がかかるので、使いやすい
スクリプト言語やプログラム言語等で自動処理させるのがいい。
“jgd2000”から”jgd2011”に書き換える

7. 基盤地図情報からgeotiffリサンプル& GMT gridへ
基盤地図情報DEMの座標系の書き換えが済んだら、あるいは、座標系の
書き換えが不要な場合は、 「基盤地図情報 標高DEMデータ変換ツール」
を実行してXMLファイルからgeotiffファイルに変換をする。
実行方法は、エコリス社からダウンロードした「基盤地図情報 標高DEM
データ変換ツール」を展開して、「変換結合.vbs」をダブルクリックする。
起動したら、メッセージにしたがって、操作する。

8. 基盤地図情報からgeotiffリサンプル& GMT gridへ
「変換結合.vbs」が起動したら、メッセージに従って操作する。
1.座標系が混在していると動作しないメッセージ。OKをクリックする。
2. 出力するgeotiffの投影法(座標系)の選択。緯度経度、UTM、平面直角座標から
選択可。
3.陰影起伏図を作成するか否か。
4.入力するファイルのあるフォルダの選択。
5.出力するgeotiffにおける海域のデータの値の選択。0か-9999かを選べる。
6.変換作業開始のメッセージ。OKをクリックする。
7.変換終了のメッセージ。OKをクリックする。
(1)
(2)
(3) (4)
(5) (6) (7)

9. 基盤地図情報からgeotiffリサンプル& GMT gridへ
基盤地図情報の10mメッシュでGMTの図面を作成した場合、ファイルが重くなるので、geotiffに変換後、100mメッシュにリサンプルする。
リサンプルは、QGISをインストールした際についてくるコマンドライン用のコンソール「OSGeo4W Shell」を起動し、オープンソースのGISラ
イブラリGDALのコマンド群で行う。
リサンプルで使用するコマンドは、gdalwarpとなる。
使い方は、以下のようになる。
gdalwarp -ts [output cells(x)] [output cells(y)] -srcnodata [nodata of inputdata] -dstnodata [nodata of outputdata] [input file name]
[output file name]
実行例
gdalwarp -ts 112 75 -srcnodata -9999 -dstnodata -9999 503547_ll.tif 100m/503547_ll_100m.tif

10. 基盤地図情報からgeotiffリサンプル& GMT gridへ
リサンプルされたら、GMTのgrid形式(netcdf形式)に変換する。
Geotiffからgrid形式への変換は、gdal_transelateで直接行うことが可能であるが、CSV形式へ変換後にGMTのgrid変換コマンド(xyx2grd、surface、
nearneighborなど)を使用した方がGMTでの描画時に内挿パラメータを調整することができるので、描画目的に応じで使い分けるのが便利と思われる。
gdal_translateはQGISをインストールした際についてくるコマンドライン用のコンソール「OSGeo4W Shell」を起動し、オープンソースのGISライブラリGDALの
コマンド群で行う。
CSV形式への変換
gdal_translate -of XYZ -co COLUMN_SEPARATOR=, [input.tif] [output.xyz]
CSV形式からGMT grid形式(netcdf形式)への変換
xyz2grd xyzfile –Ggrdfile –N[nodata] –R[map range] –I[output sampling] –di[nodata value]
実行例(-diオプションでNaNにセットする値を指定している)
gmt xyz2grd merge_4s.csv -Gmerge_4s.nc -R139:37:30/139:52:30/35:30:00/35:40:00 -I8s -di-9999 -V
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
参考：gdal_translateで直接geotiffからgrid形式への変換
grid形式への変換で使用するコマンドは、gdal_translateとなる。注意すべき点は、nodataをNaNにセットすること。
使い方は、以下のようになる。
gdal_translate -a_nodata [value] –of [output format] [input file name] [output file name]
実行例
gdal_translate -of GMT merge_4s.tif merge_4s.nc

11. 基盤地図情報からgeotiffリサンプル& GMT gridへ
GMTでの作図例。
陸域は、基盤地図情報10mメッシュ標高からリサンプルされた約100mメッシュデータを使用。
海域は、J-EGG500を使用。海域は、GMTのsurfaceコマンドで内挿して描画。
プロットされている円は、気象庁一元化震源カタログの一部。
実行したスクリプトは、次ページに記載

12. 基盤地図情報からgeotiffリサンプル& GMT gridへ
・スクリプト例
rem This sample plot batch file for GMT6 windows.
set srange=141:00:00/142:15:00/42:00:00/43:00:00
set srange2=141:00:00/142:15:00/41:30:00/43:00:00
set proj=M15
set wd_txt=jodc-depth500mesh-tomakomai-s.txt
set wd_tmp1=tempwd1.txt
set wd_tmpgrd1=tempwd1.nc
set wd_tmpgrd2=tempwd2.nc
set lnd_txt=toma_merge.csv
set lnd_tmpgrd1=temp_land1.nc
set lnd_tmpgrd2=temp_land2.nc
set merge_grd=toma_merge1.nc
set pref_boundary=hokkaido_region.gmt
set lake_polygon=shikotsu_lake.gmt
echo "141.6 41.9" > M1.txt
rem preprocessing for JODC 500m mesh water depth data
gawk -f convert_XY_jegg_negative.awk %wd_txt% > %wd_tmp1%
rem calc plot diameter
gawk -f refromat_for_psxy.awk hypo_plot_sample.txt > plot_dat.txt
gmt begin test_plot
gmt set FONT_ANNOT_PRIMARY 10p,Times-Roman,black
gmt set FONT_LABEL Times-Roman,black
gmt set FONT_TITLE 10p,Times-Roman,black
gmt set MAP_SCALE_HEIGHT 10p
gmt basemap -R%srange% -J%proj% -V -Ba10mf05m -LjBL+o0.0c/-2c+c41+w20k+l+f
rem make gmt grid data from land area text dem.
gmt xyz2grd %lnd_txt% -G%lnd_tmpgrd1% -R%srange% -I8s -di-9999 -V
gmt grdclip %lnd_tmpgrd1% -G%lnd_tmpgrd2% -Sb0/NaN -V
rem make gmt grid data from sea area text dem(JEGG 500m mesh)
gmt surface %wd_tmp1% -G%wd_tmpgrd1% -I8s -R%srange% -di-9999 -V
gmt grdclip %wd_tmpgrd1% -G%wd_tmpgrd2% -Sa0/0 -V
rem merge land area grid and sea area grid
gmt grdmath %lnd_tmpgrd2% %wd_tmpgrd2% AND = %merge_grd% -V
gmt makecpt -Cglobe -Z -H -T-2000/2000/20 -V > color.cpt
gmt makecpt -Cseis -Z -H -T0/50/5 -V > eq_depth.cpt
gmt grdimage %merge_grd% -J%proj% -R%srange% -Ccolor.cpt -V
rem plot prefecture boundary
gmt plot %pref_boundary% -W0.1p -V
rem plot shikotsu lake
gmt plot %lake_polygon% -G135/206/250 -W0.1p -V
rem plot hypocenter
gmt plot plot_dat.txt -Sc -Ceq_depth.cpt -W0.1p -V
rem plot color bar
gmt colorbar -Ccolor.cpt -DJBC+o3.5c/5.5c+w7c/0.3c -I0.2 -By+lm -Bxaf+l"Height from MSL." -V
gmt colorbar -Ceq_depth.cpt -DJBC+o3.5c/3.5c+w7c/0.3c -By+lkm -Bxaf+l"Depth(km)" -V
rem legend
rem M1 circle 0.04*(1.0+2.0)**1.2 = 0.149
rem M2 circle 0.04*(2.0+2.0)**1.2 = 0.211
rem M3 circle 0.04*(3.0+2.0)**1.2 = 0.276
rem M4 circle 0.04*(4.0+2.0)**1.2 = 0.343
echo N 4 > legend.txt
echo V 0 1p >> legend.txt
echo S 0.25c c 0.0785c red 0.25p 0.75c M 1 >> legend.txt
echo S 0.25c c 0.1109c red 0.25p 0.75c M 2 >> legend.txt
echo S 0.25c c 0.1445c red 0.25p 0.75c M 3 >> legend.txt
echo S 0.25c c 0.1804c red 0.25p 0.75c M 4 >> legend.txt
gmt legend -DJBC+o3.5c/1.5c+w7c/1.0c -F+pwhite+gwhite legend.txt
gmt end show