基本的な空間解析
本教材は、「基本的な空間解析」の実習用教材です。GISソフトウェア（QGIS）を用いた、地物の計測、ディゾルブ、クリップなどの空間解析手法について解説しています。
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実習用データ
実習をはじめる前に、tokyoとshinobazuをダウンロードしてください。
基本量の測定と空間オブジェクトの選択
GISでは、データの形状や属性情報を用いて、地物の長さや面積を計測することができます。ここでは、東京都23区の行政区域と地理院タイル（空中写真・衛星画像）を用いて、不忍池の周長と面積の計測を行います。QGISでの計測は、手動のものと自動のものがあり、以下では両方の手法を解説します。
東京都23区の境界データを先に読み込んだ後に、ブラウザパネルのXYZタイルの追加から、地理院タイル（空中写真・衛星画像）を読み込んで下さい。
手動で、長さor面積を計測する方法
計測ツールをクリックし、線の長さを測るを選択する。
不忍池の周長を測定
池の外周を縁取るように、点を打ち、最初の点と重なったところで右クリックすると周長が計算できる。
不忍池の面積を測定
池の外周を縁取るように、点を打ち、最初の点と重なったところで右クリックすると面積が計算できる。
フィールド演算から、長さor面積を計算する方法
shinobazuのポリゴンを読み込み、周長と面積を計算する。
- 属性テーブルを開き、編集モードに切り替える。
- フィールド計算機を開く。
新規フィールドを作成し、フィールド演算を行う。
- 「新しいフィールドを作る」にチェックする。
- フィールド名： perimeter
- 出力フィールドタイプ： real
- 出力フィールド幅： 10 ※任意で変更可
- 精度： 5 ※任意で変更可
- 関数： ジオメトリから$perimeterをダブルクリックする。※式に$perimeterが表示される。
- ※今回は周長なので$perimeterを選択する。
- ※線長を計測する場合には、$lengthを使用する。
- OKをクリックする。 ※面積の計測には、同じ手順で、$areaを使用する。
周長(length)と面積(area)のフィールドがつくられる。
フィールド計算を用いた計算
フィールド計算機では、様々な関数による計算を行うことができる。以下では、よく利用される関数を紹介したものである。
| 関数名 | 処理内容 |
|---|---|
| $length | 線長 |
| $area | 面積 |
| $geometry | ジオメトリ |
| $x | x座標 |
| $y | y座標 |
| $id | 連番 |
空間オブジェクトの選択
以下では、空間オブジェクトの選択の例として、台東区を検索する手法について解説しています。
地図から選択する場合、選択ボタンを利用する。レイヤウィンドウで対象レイヤをクリックし、青色になっているのを確認したのち、地物選択をクリックする。地図上で、台東区の場所をクリックすると、色が黄色（選択色）になる。
属性テーブルから、選択したエリアの情報を表示することができる。
- 属性テーブルを開き選択した地物を表示する。
- 地図で選択した地物のみ表示される。
その他の空間データの操作
GISでは、データの位置、形状、属性を用いて新たにデータを作成することができます。以下では、マージ（複数のデータを1つに結合）、ディゾルブ（属性を用いてデータを融合する）、クリップ（重なっているデータを指定し、特定の範囲を切り取る）について解説します。マージ、ディゾルブ、クリップの詳しい説明は、[地理情報科学教育用スライド（GIScスライド）]の4章を参照してください。
※あらかじめ、新規にフォルダを作成し、台東区と墨田区のシェープファイルを移動して下さい。シェープファイルは複数のデータで一つのファイルであるため、移動の際はすべてを動かすようにして下さい（.shpファイルのみ移動すると、データが表示できない）。
台東区と墨田区のポリゴンをマージ(Merge)する
空間選択から作成した台東区と墨田区のポリゴンデータをQGISで読み込む。ベクタ＞データマネージメントツール＞複数のシェープファイルを一つに結合するからマージする。
- ポリゴンを選択する。
- ブラウズから入力ディレクトリを選択する。
- ブラウズから出力するシェープファイルの保存する場所と名前を入力する。
- OKをクリックする。
台東区と墨田区がマージされ、一つのポリゴンになった。
マージしたポリゴンをデイゾルブ(Dissolve)する
ベクタ＞空間演算ツール＞融合からディゾルブを行う(町丁目界のないポリゴンの作成)。
- 入力レイヤを選択する。
- ディゾルブフィールドを指定する（融合フィールドは、属性が統一されている行を選択する）
- ブラウズから、出力場所と名前を入力する。
- 実行をクリックする。
町丁目界がなくなり、単純なポリゴンが作成できた。
点データポリゴンでクリップ(Clip)する
ベクタ＞空間演算ツール＞クリップ からクリップを行う（対象エリアにあるレイヤの切り取り）。
23区のコンビニデータを読み込む。
- 入力レイヤをポイントにする。
- オーバーレイヤを融合にする。
- ブラウズから、出力場所と名前を入力する。
- 実行をクリックする。 ※入力レイヤ： 切り取りたいレイヤ。 クリップレイヤ： クリップに使うレイヤ。
台東区と墨田区にあるコンビニが抽出できた。
オーバーレイ分析
オーバーレイ分析は、空間データを重ね合わせブール演算をもとに領域を抽出する手法である。以下では、インターセクトとユニオンの手法について解説している。インターセクトとユニオンの詳しい説明は、[地理情報科学教育用スライド（GIScスライド）]の4章を参照してください。
インターセクト(Intersect)
国土数値情報の河川レイヤを用いて、東京の河川データを読み込み、インターセクトし(Intersect)別のポリゴンを作成する。ベクター＞空間演算ツール＞交差からインターセクトを実行する。
- 入力ベクタレイヤを河川にする。
- 交差レイヤを融合にする。
- ブラウズから、出力場所と名前を入力する。
- 実行をクリックする。
江東区と墨田区に交差する河川レイヤが新規に作成できた。
※属性情報をチェックしクリップとの違いを確認する。属性情報は更新されないのでラインの長さやポリゴンやの面積は、再計算が必要な点に注意する。
ユニオン (Union)
台東区と墨田区のポリゴンを一つのポリゴンに統合する。ベクター＞空間演算ツール＞統合からユニオンを行う。
- 入力レイヤをディゾルブした23区のポリゴンにする 。
- オーバーレイヤを台東区と墨田区のポリゴンにする。
- ブラウズから、出力場所と名前を入力する。
- 実行をクリックする。
台東区と墨田区のポリゴンを一つのポリゴンに統合できた。
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