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地理空間情報分野のOSSの動向と活用事例.
- 1. 初心者のためのＱｕａｎｔｕｍＧＩＳ入門 ＦＯＳＳ４Ｇ ２０１１ TＯＫＹＯ/OＳＡＫＡ OSGeo財団日本支部 嘉山陽一
- 2. このコースのねらい • オープンソースソフトウェア（OSS）とは何かを 理解する • 地理空間情報分野のOSS動向について把握 する • Quantum GISを実際に使ってみてその可能 性を探る 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 2
- 3. 本日の配布テキストは – 本日配布テキストは1日では全部終了しない分量 の予定。テキスト残り部分はお持ち帰りの上、是 非ご自分の環境で自習をお願いします – その他参考資料もＤＶＤにはいっています 本教材は 『地理空間情報分野のOSSの動向と活用事例』 大伴真吾 2011 『 「自由」なGISソフトウェアFOSS4Gの紹介』 森亮 2009 を許諾を受けて参照して再構成しています。 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 3
- 4. 地理空間情報分野のOSSの動向 と活用事例 オープンソースソフトウェアの活用
- 5. 内容 1. オープンソースソフトウェア（OSS）とは 2. 地理空間情報分野のOSSの動向 3. 活用事例 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 5
- 6. 1. オープンソースソフトウェア（OSS）とは • 1.1 定義 • 1.2 特徴 • 1.3 事例 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 6
- 7. 1.1 定義 • Open Source Software（OSS） • ソフトウェアの設計図にあたるソースコードを、 インターネットなどを通じて無償で公開し、誰 でもそのソフトウェアの改良、再配布が行える ようにすること。また、そのようなソフトウェア。 （IT用語辞典 e-Words） – フリーソフトウェア（Free Software）は「自由に使 うことができるソフトウェア」のことで、ソースコード が公開されているもの（OSS）を指す場合もある。 • freeは「自由」と「無料」の二つの意味があるが、英語 でfree softwareと表記される場合は「無料で使えるソ フトウェア」の意味 日本語では使い分けが出来ていない… 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 7
- 8. 何が自由にできるのか？ • GPL（GNU General Public License） – プログラムを実行すること – プログラムの動作を調べ、それを改変すること – 複製物の再頒布すること – プログラムを改良し、改良を公衆にリリースするこ と 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 8
- 9. 1.2 特徴 • メリット – ライセンス費用がかからない • 無料で使用できる。 – 問題の発見、解決を行いやすい • ソースコードをいつでも見ることができるため、ソフト ウェアを利用する人がバグを修正することができる。 – 動作を確認できる • ブラックボックスではないので、どのような処理を行っ ているかを確認できる。(第3者がソフトウェア内部の動 作を検証できる） – ソフトウェアの機能追加が可能 • ソースコードを修正して自分が使いやすいように変更 することができる。 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 9
- 10. 1.2 特徴 • デメリット – マニュアル等の不備が多い • 日本語化が遅れがちである。 – 実は便利な機能があるのにもかかわらず、その存在を知ら ない、あるいはその使い方がわからない。 – 問題が発生したときに誰も責任を取らない • 利用者の責任において利用するので、何か問題が生 じてもその責任を提供者に問えない。 – 商用のソフトウェアでも使用条件をよく読むと、同じようなこと が書かれている場合が多い。 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 10
- 11. 1.3 事例 • 代表的なOSS製品 – OS • Linux、Android… – Webブラウザ • Google Chrome、FireFox… – オフィス製品 • Open Office – データベース管理システム • PostgreSQL、MySQL 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 11
- 12. 1.3 事例 • 商用サービス – OSS導入・運用・保守サービス • 傍から見て使いにくいと思われるOSS製品を、責任を 持って導入、運用、保守を支援するサービス – カスタマイズサービス • OSS製品をベースに、カスタマイズを行うサービス 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 12
- 13. OSSに対する政府の考え • 「情報システムに係る政府調達の基本指針」 （2007年） – 開かれた参画プロセスの下で合意され、具体的 仕様が実装可能レベルで公開されていること – 誰もが採用可能であること – 技術標準が実現された製品が市場に複数あるこ と 以上の全てを満たしている技術標準に従ってソフト ウェアの導入を推奨 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 13
- 14. 2. 地理空間情報分野のOSSの動向 • 2.1 FOSS4G • 2.2 ＦＯＳＳ４Ｇの３つの自由 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 14
- 15. 2. FOSS4G • Free Open Source Software for Geospatial • 地理空間分野のためのフリーオープンソース ソフトウェアのこと • 代表的な製品は国際的非営利組織OSGeo 財団にて公式プロジェクトにて開発支援 http://www.osgeo.org/ • 各プロジェクトは、開発者、ユーザ、支援者・ 団体からなるコミュニティ（数名～数千名）が 支援 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 15
- 16. 知の共有財産 • FOSS4Gツールは「知の共有財産」 – コミュニティの財産として、皆で育てる • コミュニティの中では皆は平等 • 商用ベンダーの場合は「その会社の財産」 – 使いたい人は「使用許諾契約」に同意し、ライセンス料を支払う – 「ベンダー」と「ユーザー」とは明快に分かれる • ベンダーが圧倒的に有利 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 16
- 17. FOSS4Gツール • 開発主体は小規模だが、コミュニティが大きい FOSS４G 社外の開発者、テスター 社外のサポーター・プロモーター 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 17
- 18. 非オープンソース（商用ベンダ） • 企業自体は大規模で、コストをかけて囲い込む 商用ベン ダ 社内の開発者、テスター 社内のマーケティング・セールス 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 18
- 19. OSGeo財団 • Open Source Geospatial Foundation • 空間情報系オープンソースコミュニティ間の 調整機関 • 非営利団体 • 2006年設立 • 日本支部あり – http://www.osgeo.jp/ – 2010年10月 IPA（独立行政法人情報処理推進 機構）から「日本OSS奨励賞」受賞 – メーリングリストあり 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 19
- 20. OSGeo財団公式プロジェクト • Web マッピング • デスクトップアプリケー – deegree ション – geomajas – GRASS GIS – GeoServer – OSSIM – Mapbender – Quantum GIS – MapBuilder – gvSIG – MapFish • 地理空間ライブラリ – MapGuide Open – FDO Source – GDAL/OGR – MapServer – GEOS – OpenLayers – GeoTools • メタデータカタログ – MetaCRS – GeoNetwork – PostGIS 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 20
- 21. ２．２ FOSS4G ３つの自由 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 21
- 22. その１ 選ぶ自由 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 22
- 23. ツールを選ぶ ジオコーデ 逆ジオコー 世界各地 ィング ディング の無償デ ータ ブログ連 経路探索 ３D表示 携 データマイ フォーマッ ニング連 地図表示 ト変換 携 編集 300ものツール 画像分析 地図配信 毎日新鮮!! http://freegis.org/ 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 23
- 24. 代表的な製品 • デスクトップアプリケーション – Quantum GIS – GRASS – gvSIG • Webマッピング – MapServer – MapGuide Open Source • 地理空間ライブラリ – GDAL/OGR – PostGIS 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 24
- 25. Quantum GIS • 特徴 – 多くの人が考える「GIS」ソフトウェアにもっとも近いもの – 使いやすいグラフィカル・インターフェイス（GUI）をもち、Windows、 Mac、Linux等さまざまな環境で動作する – ベクタ形式（shapeやKMLなど）、ラスタ形式（GeoTiffなど）のファイル の読み書きが可能 – 日本独自の平面直行座標系を含め多くの測地系にも対応 – メニューのほとんどが日本語化済み – 初めてGISを使おうとする人はもちろん、今までGISを使っていて、そ のデータを利用しつつFOSS4Gに乗り換えようという人にも最適な製 品 • 主な機能 – データの表示 – データの検索と地図の作成 – データの作成、編集、管理と変換 – データ解析 – プラグインを使った機能拡張 – インターネット上の地図データの表示 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 25
- 26. Quantum GIS 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 26
- 27. GRASS • 特徴 – GRASS（Geographic Resources Analysis Support System；地理 的資源解析サポートシステム）は代表的なFOSS GIS製品 – 陸軍の土地管理や環境計画のために米国陸軍技術部隊の建築工 学研究所で、1982年ころから開発 – GRASS6.4の日本語化対応済み • 主な機能 – ファイル・地域管理モジュール – 画像表示モジュール – ラスタープログラムモジュール – 画像処理モジュール – ベクトルプログラムモジュール – データベース管理モジュール – ボリュームプログラムモジュール – ハードコピー出力モジュール 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 27
- 28. GRASS • 3次元可視化ツールNVIZ Slovakia precipitation 3D raster data Olympus Mons, Mars topography from with isosurfaces added in NVIZ Mars Global Surveyor MOLA data screenshot: Helena Mitasova screenshot: Hamish Bowman 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 28
- 29. GRASS • Quantum GISからGRASS Mapの表示 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 29
- 30. MapServer • 特徴 – Webページで表示される地図の背後で動作するマッピングエンジン – 1994 年にアメリカのミネソタ大学で開発 – 以降改良を積み重ね、高い実用性を備えたオープンソースのマッピングエン ジンとして最も利用されている • 主な機能 – 地図表示機能 • クライアントの要求に応じて地図ファイルからデータを取得、指定のスタイルの マップを作成し、凡例、参照図、スケールバーを作成、必要に応じて縮尺の変更 や異なる投影法の変換を行うなど、地図表示に関する様々な機能を安定かつ高 速に提供 – 地図描画機能 • 地図の線や色、文字の種類や大きさ、記号の作成、縮尺に応じての表示・非表示 の設定や図式の設定などの地図表現に関して、きめ細かい設定可能 • Quantum GIS を利用することで、実際の地図表示を行いながら設定可能 – オープンスタンダードの対応 • OGC（Open Geospatial Consortium）の仕様に基づくWeb サービスに対応 • バージョン5.6.6では、WMS Server、WMS Client、WMS Time、Map Context、 WFS Server、WFS Client、WFS Filter Encoding、SLD、WCS Server、SOS Server に対応 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 30
- 31. MapServer • マピオン（地図表示部分） 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 31
- 32. MapGuide Open Source • 特徴 – 空間データを扱うWeb アプリケーションやWeb サービスを手早く開 発・展開するためのプラットフォーム – Autodesk社が2005年11月にリリースし、2006年3月にOSGeo財団 にソースコードを提供 – Autodesk社がAutodesk MapGuide Enterpriseとして商品化、日本 語版を含むローカライズや、CAD ファイルなども追加可能なGUI オーサリングツールAutodesk MapGuide Studioなどの独自機能を 追加して販売 • 主な機能 – フィーチャの選択、プロパティの確認、マップチップのサポート、バッ ファ、範囲選択、測定などの操作が標準で搭載されているインタラク ティブなビューア – コンテンツ管理のためのXMLデータベース、一般的な地理空間ファイ ル形式フォーマットやデーターベース、OGCなどの標準規格をサ ポートしているサーバ – ApacheやIISなどのWebサーバを拡張するWeb Extension 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 32
- 33. MapGuide Open Source 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 33
- 34. GDAL/OGR • GISで利用される様々なファイルフォーマットに対し て読み込み／書き込みを行うライブラリ • 幾何変換やオーバービューの作成などGISデータを 取り扱うための様々な機能を提供 • GDALを利用するプログラム側は、取り扱うファイル のフォーマットを意識することなくデータにアクセス 可能 • GDALライブラリはGRASS、Quantum GIS、 MapServer等多くのGISソフトウェアにおけるファイ ル入出力を管理するライブラリとして広く利用 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 34
- 35. GDAL/OGR • Quantum GISでの利用 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 35
- 36. PostGIS • 特徴 – オープンソースのリレーショナルデータベースPostgreSQLに対する空間拡 張ツール – PostgreSQL と組み合わせることで、通常のリレーショナルデータベースが 提供するテーブル形式のデータ管理機能に空間データ管理機能を加えるこ とができる • 主な機能 – 空間データの取り扱い • PostgreSQLにジオメトリ型を追加したことで、2次元と2.5次元（高さ情報付き）の ポイント、ライン、ポリゴン及びこれらの複数型の空間データの取り扱いが可能 – 空間インデックス機能 • 空間データベースにインデックスを付与することで高速な検索を実現 – 座標変換 • 異なる座標型同士のデータ変換処理 – 空間演算 • 交差、包含などの空間演算機能を提供 – データ形式の変換 • SVG形式、GML形式、KML形式で結果を返す – マッピングエンジンからの接続 • MapServer あるいはGeoServer から、PostGISを呼び出し可能 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 36
- 37. その２ 使う自由 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 37
- 38. 使い方の自由 • インストール – どのPCに何回インストールしようと、制限を受けない – 「使用許諾契約書に同意」しなくて良い – ライセンス認証やキーが不要 • 複製する – コピーをしてもかまわない • 改変・改良する – 中身をいじくってもかまわない • 配布する – 誰にいくつ配布してもかまわない 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 38
- 39. ツール同士をつなげる 特定のブランドでなくてもシステムが広がる オープンスタンダード対応はオープンソースが急速に普及した理由の1つ PostGIS MapServer GRASS GIS MapGuide FOSS4G QGIS Opensource ツール GDAL/OGR GeoServer OpenLayers 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 39
- 40. 商用ベンダの場合 基本は特定のブランドでユーザーを囲い込み ツールが足りないとソリューションの広がりが止まる オープンスタンダード対応はいつも遅い A社製品 A社製品 A社製品 商用ベンダ C社製品 B社製品 A社 FOSS4Gツール D社製品 FOSS4Gツール 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 40
- 41. その３ 参加する自由 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 41
- 42. コミュニティに参加する • 開発に参加する – 新機能提供、バグつぶし、日本語メニューの提供 • ドキュメントを書く – 日本語訳を書く • 意見、提案を言う – メーリングリストを購読、カンファレンスで発言 • 普及に協力する – OSGeo財団のメンバーになる、周りに宣伝、発表で採用 、論文に注記、ブログで紹介etc • 財政支援をする – プロジェクトに採用、OSGeo財団のメンバーになる 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 42
- 43. OSGeo財団に参加する • OSGeo財団に参加＝コミュニティーに参加 • 目的 – コミュニティーが先導して、FOSS4Gの利用と開発 を促進すること • 活動内容 – 「コミュニティ」の”場”作りを支援する • 皆で集まって成果を発表して、そして楽しむ – 年次カンファレンス » ワールドワイド：今秋にシドニーで » 国内：今秋に東京、大阪で – 様々なイベント（飲み会も！） 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 43
- 44. 24時間 365日．．． 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 44
- 45. 東京と 大阪でも… 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 45
- 46. コミュニティによるソフトウェア維持 • 誰でもコミュニティには参加可能 • 参加をすればソフトウェアの開発、維持、発 展の様々な場面に加われる • 海外を中心としたＦＯＳＳ４Ｇソフトウェアの開 発の進化に追いつかないと国内のＧＩＳの力 が相対的に低くなる （低コストで空間情報を利用したり、そのためのシステム開発が行える国内 技術者層増えなければいつまでたっても国内ＧＩＳのコスト高が終息しな い。QuantumGISは国内のＦＯＳＳ４Ｇユーザを増加させるために先行し て日本語化作業を行った） 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 46
- 47. 3. 活用事例 • 街区基準点管理システム – 北海道北見市 • 水害発生時避難経路検索システム – 国土交通省関東地方整備局河川部河川管理 課 • みんなでつくる よこはまっぷ – 神奈川県横浜市 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 47
- 48. 街区基準点管理システム • 北海道北見市 • 街区基準点成果が国から移管されたことによ る街区基準点管理 • Quantum GISを利用 • 国土地理院の基盤地図情報を背景として活 用 「基盤地図情報の利活用事例集」（平成23年3月、国土地理院）より 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 48
- 49. 街区基準点管理システム 「基盤地図情報の利活用事例集」（平成23年3月、国土地理院）より 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 49
- 50. 水害発生時避難経路検索システム • 国土交通省関東地方整備局河川部河川管 理課 • 河川レーザデータの利活用事例 • 既存の50mメッシュ単位の想定浸水深データ を河川レーザデータを利用して細かく再計算 • 10分単位の想定浸水深データをGISにインス トール • 道路ネットワークデータとオーバーレイ処理を 行い、浸水していない道路を対象とした避難 経路を探索 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 50
- 51. 水害発生時避難経路検索システム 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 51
- 52. システム構成 空間情報サーバ Quantum GIS 空間情報クライアント pgRouting オープンソース 経路探査 PostGIS オープンソース空間DB 河川レーザ PostgreSQL DEM オープンソースデータ ベース管理システム 道路ネット 浸水深 避難所 ワーク データ データ 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 52
- 53. システムの特徴 • 必要な機能のオープンソースを組み合わせ てシステム構築 • 再配布に費用が必要なソフトウェアを利用し ていないのでコピーがフリー • デスクトップでもネットワーク利用でも動作可 能 • システム開発の期間が短い 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 53
- 54. OSS活用の評価 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 54
- 55. みんなでつくる よこはまっぷ • 神奈川県横浜市 – http://yokohamap.city.yokohama.lg.jp/yokohamap2008/ • 地域情報コミュニティ • MapServerを利用 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 55
- 56. よこはまっぷ 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 56
- 57. 参考図書 • FOSS4G HANDBOOK、森亮 監修、2011 年5月、株式会社開発社 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 57
- 58. 参考図書 • 入門 Webマッピング――自分で作るオリジナルのデジタル地図 tyler Mitchell 著、大塚 恒平、たくぼ あきお、丹羽 誠、真野 栄一、森 亮 訳 • 2006年05月 発行 • 380ページ • 定価3,570円 • ISBN4-87311-282-6 オライリー・ジャパン • オープンソースGISグラスアプローチ第3版 日本語版 • Markus Neteler (著), Helena Mitasova (著) • 植村 哲士 (翻訳) • 単行本: 467ページ • 出版社: 開発社 (2009/11) • ISBN-10: 4759101276 • ISBN-13: 978-4759101270 • 発売日： 2009/11 • オープンソースGIS-WEB構築ガイドブック • 応用技術株式会社 (著) • ペーパーバック: 196ページ • 出版社: 応用技術 (2006/11/7) • 言語 日本語 • ISBN-10: 499034040X • ISBN-13: 978-4990340407 • 発売日： 2006/11/7 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 58
- 59. 本年参考イベント • ＦＯＳＳ４Ｇ２０１１ ＤＥＮＶＥＲ 9月12日-16日 http://2011.foss4g.org/ ＦＯＳＳ４Ｇの年次世界カンファレンス • ＧＩＳ学会 第20回研究発表大会 10月16日-17日 鹿児島大学 http://www.gisa-japan.org/conferences/index.html FOSS4G分科会 ＧＲＡＳＳの実習 特別セッション 震災時のオープンデータ・オープンソースによるクライシスマッピング • ＦＯＳＳ４Ｇ２０１１ Ｔｏｋｙｏ http://www.osgeo.jp/ 11月5日 ハンズオンセッション 東大柏 キャンパス 11月6日-7日 カンファレンス 東大駒場第2キャンパス • ＦＯＳＳ４Ｇ２０１１ Ｏｓａｋａ 11月11日-12日 カンファレンス 大阪南港ＡＴＣ 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 59
- 60. 講習会終了後 • ＱｕａｎｔｕｍＧＩＳやＦＯＳＳ４Ｇについて疑問、質問がある場合 はＯＳＧeo財団日本支部のメーリングリストに質問していた だけるとありがたいです • http://lists.osgeo.org/mailman/listinfo/osgeojapan-discuss こちらでメールアドレスを登録するとメーリングリストに参加で きます。（メーリングリストはどなたでも参加でき、参加費用等 はかかりません） • メーリングリストでの発言はサーバーに残り、ネットから検索 可能です。質問と答えが日本語で残ると、後から同じような 疑問や問題に遭遇した人がネットで検索した時に、その発言 がひっかかります。つまり質問と答えをサーバに残すことに より、オープンソースソフトウェアについての解説やトラブル 対処方法の日本語リソースが増加することになります。 • このように日本語情報を増加させることが、そのオープン ソースソフトウェアを国内で使いやすくするための貢献になり ます。 2011年11月5日 初心者のためのQuantumGIS入門 60