地理情報システム(GIS) とは・・

■ 定義

GIS(Geographical Information Syestem)とは､地図とその広義の属性情報をｺﾝﾋﾟｭｰﾀで統合利用するｼｽﾃﾑです｡

属性情報には以下のものが含まれます｡

･土地に固有に備わっている自然属性(経緯度、標高､地質など)

･一定の物理的な加工を伴った人為的属性(建物､道路､公園､港など)

･観念的な人為的属性(住所､用途地域､顧客､事業所など)　

･関連情報(造成者､所有者､移住者､彼らの略歴､写真など)

何らかの意味で地図に対応づけられる情報はすべて含まれているわけです｡より厳密な定義が｢参照｣とゆう言葉を使うのは､

そうした意味合いからです｡IT技術の進歩に従って属性情報の範囲は着実に広がり､衛星ﾃﾞｰﾀ､ﾋﾞﾃﾞｵ､ｲﾝﾀｰﾈｯﾄ情報

などが日常的にGISに取り込まれるようになるでしょう。

■ 機能

GISの機能は､一般に空間解析と属性解析に分けられます｡

また､この2種の解析を行なう前提として､地図ﾃﾞｰﾀや属性ﾃﾞｰﾀの作成､読み込み､補正､更新､ﾄﾎﾟﾛｼﾞｰ認識､ﾚｲﾔ分け､

描画設定､地図ﾃﾞｰﾀと属性ﾃﾞｰﾀのﾘﾝｸなどの作業が不可欠であり､実際のGISエンジンにおいてはこれらの機能も大きな

比重を占めます｡

地図ﾃﾞｰﾀと属性ﾃﾞｰﾀ

■ 地図ﾃﾞｰﾀ

地図と属性情報をｺﾝﾋﾟｭｰﾀ上で統合利用するためには､地図の位置情報(地理的な座標)と属性情報を関連付け(ﾘﾝｸ)

しなければなりません｡

そのためには､地図ﾃﾞｰﾀは少なくとも､属性情報とのリンク部分についてはﾍﾞｸﾀﾃﾞｰﾀ(属性値と必要なﾊﾟﾗﾒｰﾀに基づく

計算によって図形を書くﾃﾞｰﾀ)である必要があります｡

例えば､通常の紙の地図をｽｷｬﾅで読み取ったｲﾒｰｼﾞﾃﾞｰﾀ(ﾋﾟｸｾﾙの一つ一つにカラー情報を与えたﾃﾞｰﾀ)を表示し､

その上に顧客の位置を入力して顧客ﾃﾞｰﾀベースとリンクさせるシステムでも､顧客の位置を示すﾎﾟｲﾝﾄ(独立点)は

ﾍﾞｸﾀﾃﾞｰﾀとなります｡

GISの基本要素としての地図ﾃﾞｰﾀはベクタﾃﾞｰﾀであり､イメージﾃﾞｰﾀの地図は一般に表現を豊にするために使われます｡

イメージデータ地図をラスター地図と言います。

■ 属性ﾃﾞｰﾀ

｢1.地理情報システムとは｣で広義の属性情報として､

･土地に自然に備わっている自然属性（標高、河川、湖沼など）

･一定の物理的な加工を伴った人為的属性（建物などの構造物）

･観念的な人為的属性（社会学的属性、地籍管理など）

･関連情報（写真や動画）

の4種類を挙げました。これらは解析の前提条件として使ったり､GISにおいて

解析の結果として得たり､係りのある情報として表示したりするいわば｢具体的な情報」です｡

ここでは必要に応じて｢主属性｣とも呼ぶことにします｡

属性ﾃﾞｰﾀには､このほかにﾃﾞｰﾀベースとのリンクや描画方法の設定のｷｰ

(エンジンの種類によって違いますが)とするﾌｨｰﾙﾄﾞや､入力を簡略化するためのﾃｷｽﾄの

ﾀｲﾌﾟを数値等に置き換えたものなどもあります｡これらはいわば｢認識用の記号｣

であり､主として実際に機能するGISを組み立てる為に使われます｡ここでは

これを｢補助属性｣と呼びます｡｢補助｣といっても決して重要度が低いという意味

ではなく､特に使用のエンジンではﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽとのﾘﾝｸや描画方法の設定が重要となります。

内部属性とリンク属性

属性ﾃﾞｰﾀには､システムの構造上地図ﾃﾞｰﾀに付随して必ず存在させるものと､地図ﾃﾞｰﾀとは独立して存在し､属性ﾃﾞｰﾀとして

認識させるためにはユーザが何らかの形で地図ﾃﾞｰﾀとリンクさせる操作を行なう必要があるものの2種類が存在します｡

ここでは前者を内部属性､後者をリンク属性と呼びます｡

■ 内部属性

　　使用するGISエンジンでは､アークやノードなどのベクタ要素を作成するごとに､一つずつそれに対応するﾚｺｰﾄﾞが追加されます｡

またﾍﾞｸﾀ作成に対応して､リンクの設定を行なっておけば自動的に属性ﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽもﾚｺｰﾄﾞも追加されます｡

この属性ﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽを内部属性と呼び､直接内部に情報を入力出来ます｡また､数値地図などの市販ﾃﾞｰﾀにおける

属性情報も内部属性として表示されます｡（ただしゼンリン地図が100％対応しているわけではありません。）

■ リンク属性

GISエンジンの内部属性に対して､独立した形で存在する

ﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽをﾘﾝｸ属性と呼びます｡

このﾃﾞｰﾀは地図ﾃﾞｰﾀに直接入力されるのではなく､内部属性の対して､

何らかの形で関連付けさせます｡内部属性ﾃﾞｰﾀのあるﾌｨｰﾙﾄﾞの値で

関連させて地図上に反映させることも可能です｡

使用するGISエンジンは専用のﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽﾏﾈｰｼﾞｬを備えているので､これを

利用して地図ﾃﾞｰﾀと属性ﾃﾞｰﾀをﾘﾝｸすることが出来ます｡

外部ﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽ上の属性ﾃﾞｰﾀとも､ODBCｲﾝﾎﾟｰﾄ､ｵｰﾄﾒｰｼｮﾝを利用して

リンクを行ないます｡

　　　　　ただし写真などを多用するとメモリ上の問題が発生しますので大量のデータが扱いにくくなります。

　　　　　右のサンプル程度ですとほぼ問題ないでしょう。

空間解析と属性解析

前述したようにGISの解析方法には一般に空間解析と属性解析があります。

■ 属性解析

属性情報(主属性)の解析です｡

ﾃﾞｰﾀベースの検索､ﾃﾞｰﾀベースの統計的な演算､これらの複合的な処理やｸﾞﾗﾌ表示などが､属性解析の例です｡

■ 空間解析

地図上の位置関係やﾄﾎﾟﾛｼﾞｰ(位相構造)に基づく解析です。

2つのポリゴンが重なり合う部分を解析するﾎﾟﾘｺﾞﾝオーバレイ､ﾈｯﾄﾜｰｸ(道路､鉄道､ﾕｰﾃｨﾘﾃｨの配管など)における

2地点間の最短距離やある地点またはﾎﾟﾘｺﾞﾝから等距離にある地点を解析するﾈｯﾄﾜｰｸ解析､指定の図形から

指定の幅や半経以内に含まれる部分を抽出､認識させるﾊﾞｯﾌｧ生成､ｳｪｰﾄ付けした複数の地点に基づき､

空間を勢力圏として分割するﾎﾟﾛﾉｲ分割などが空間解析の例です｡

左図の例は半径200Ｍ以内の検索をベクター画面に表示したものです。

GISは地図ﾃﾞｰﾀと属性情報を統合利用するｼｽﾃﾑですから､空間解析においては属性が､属性解析においては地図ﾃﾞｰﾀが

原則として何らかの意味で係ります｡

また､地図ﾃﾞｰﾀ上で指定した領域内のﾃﾞｰﾀベースﾚｺｰﾄﾞを表示したり､指定したﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽﾚｺｰﾄﾞを地図ﾃﾞｰﾀ上で強調表示

したりすることは､空間解析､属性解析の最もﾌﾟﾘﾐﾃｨﾌﾞな姿(｢解析｣という言葉を使いにくいほど)ですし､逆にシミュレーション

においては空間解析と属性解析が渾然一体となって行われるｹｰｽがあるでしょう｡

ベクタデータ・ｲﾒｰｼﾞデータ・ﾒｯｼｭデータ

GISエンジンでは地図や画像を表現するためのデータとして､ベクタデータとｲﾒｰｼﾞデータをサポートしており､

ﾒｯｼｭデータ(数値地図標高)もサポートしています。

■ ベクタデータ

座標値と必要なパラメータに基づく計算によって図形を描くデータです｡拡大･縮小を行っても

それに応じた計算に基づいて描画するために､ジャギー(ぎざぎざ)や｢つぶれ｣といった問題は

起こらず､スムーズな画像が得られます｡また､地図と属性情報の統合利用というGISの本質的な

機能を果たす地図部分には､通常ベクタデータが使われます｡ベクタデータの座標値が属性データとの

リンク及び属性データからの参照の基礎となるからです｡

一般的なベクタデータ

GISのﾍﾞｸﾀデータ

DXF･･･CAD汎用ﾍﾞｸﾀ

NAP/NAV･･PC-Mapping

EPS････Illustrator

空間データ基盤

メタファイル

地質図etc

右の図は1/2500の横浜の

数値地図です。

アークやポリゴンに色づけいますが…

■ ｲﾒｰｼﾞデータ

下のサンプル図は横浜市緑区と神奈川区の鴨居原土地改良区ですが背景に紙の1/2500地図を

スキャナで読み込み（拡張子はtif)GISエンジンに入れるとき正規化します。正規化の解像度が低いと

拡大したときジャぎーが目立ちます。　　　　　　　　　　　　　しかしスキャﾅで取り込んだ紙の地図､

航空写真､その他の写真などのｲﾒｰｼﾞﾃﾞｰﾀは､GISにおける地図や関連情報の表現をより豊にするために

絶対に必要です。

横浜市緑区鴨居原

土地区画整理地区

■ ﾒｯｼｭデータ

一定の地域をﾒｯｼｭ単位で切り､X,Yの座標値のほかに属性としてもう一つの値を持ちます｡

このもう一つの値は､座高値であったりしますが､ﾒｯｼｭごとの位置情報にもう一つ属性を与え､

図上で表現できるデータをﾒｯｼｭデータといいます｡

まとめ

使用するGISエンジンは図形情報の地図ﾍﾞｸﾀと､それにリンクするデータベースとで構成されています｡GISエンジンで

利用するデータは次のように分類されます｡

■ 地図ﾃﾞｰﾀ

構造化ﾍﾞｸﾀデータ

GISの本質部分((属性情報と結びついて統合利用)を構成する地図ﾃﾞｰﾀ。通常、属性（道路､

土地区画､行政など)ごとにレイヤに分けられます｡

道路や行政区界を表示

横浜市西区

背景ﾃﾞｰﾀ

地図表現を豊にするため､あるいは属性情報と結びつける必要がない地図部分のデータ量を

軽くするために､構造化ﾍﾞｸﾀデータの背景に置くﾃﾞｰﾀ｡紙の地図をｽｷｬﾅで読み込んだ

ｲﾒｰｼﾞ(ﾗｽﾀ)ﾃﾞｰﾀは､ラインﾃﾞｰﾀ(位相構造を持たないﾍﾞｸﾀﾃﾞｰﾀ)は後者に該当します｡

1：2500行政地図をスキャンした

ラスター図

西区藤棚付近

■ 属性ﾃﾞｰﾀ

内部属性

図形から直接参照できる属性であり､

属性情報を直接入力することも可能ですが､通常はﾃﾞｰﾀベースとのリンクのキーとなるユニークな値や

描画パラメータをテキストや実数などさまざまなタイプの値で入力して補助属性として利用できるように

なります｡

また､個々の構造化ﾍﾞｸﾀデータ内部情報はいわばそのﾃﾞｰﾀそのもの(定義)で､位置座標などを

表します｡専用ﾃﾞｰﾀベース-GIS エンジンに搭載されている専用のﾃﾞｰﾀベースマネージャによって

作成されます｡このﾃﾞｰﾀベースのＩDﾌｨｰﾙﾄﾞと上記内部属性の図形IDとを一致させることによって

図形とリンクされ､その属性ﾃﾞｰﾀとなります｡

またデータベースには計算機能もあり利用方法はいろいろ考えられます。